探討市政橋梁設(shè)計(jì)的安全性與耐久性

肖舟

摘 要：隨著近年來(lái)市政工程建設(shè)的不斷發(fā)展，市政橋梁設(shè)建設(shè)也給人們生活、交通提供很大便利。市政橋梁建設(shè)也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)建設(shè)。但是，隨著時(shí)間的推移，很多橋梁出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的破壞，給人們及國(guó)家?guī)?lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：市政橋梁設(shè)計(jì)；安全性；耐久性

從某種意義上來(lái)講，橋梁設(shè)計(jì)的耐久性及安全性對(duì)于橋梁的使用壽命有著極其重要的影響。所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須將以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)充分發(fā)揮其中，同時(shí)可以借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的成功案例，這樣很大程度上便能提高市政橋梁安全性及耐久性，延長(zhǎng)其使用壽命。設(shè)計(jì)的合理性還能提高橋梁的整體剛度及穩(wěn)定性，所以在橋梁設(shè)計(jì)中必須因地制宜，結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

1 市政橋梁安全性、耐久性較差的原因

1.1 缺乏合理的設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)體系選擇

在市政橋梁設(shè)計(jì)中，我們要想提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，首先就應(yīng)該選擇一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的結(jié)構(gòu)方案，采用規(guī)范的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)，來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全性，但是從目前市政工程橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來(lái)看，很多設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)，大部分設(shè)計(jì)人員都只顧設(shè)計(jì)的獨(dú)特性和新穎性，而忽略了其安全性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系，其設(shè)計(jì)指標(biāo)往往只能滿(mǎn)足規(guī)范上對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度要求，而不考慮從可能出現(xiàn)的問(wèn)題方面去加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性設(shè)計(jì)，進(jìn)而出現(xiàn)了有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足、冗余性小，有的計(jì)算圖式和受力路線(xiàn)不明確而造成局部受力過(guò)大，有的混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低、保護(hù)層厚度過(guò)小、鋼筋直徑過(guò)細(xì)、構(gòu)件截面過(guò)薄等，這些都嚴(yán)重影響了市政橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性，直接為工程的質(zhì)量埋下了安全隱患，而且目前大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都僅僅依靠規(guī)范。但針對(duì)不同的環(huán)境和使用要求，對(duì)于結(jié)構(gòu)體系的選擇也是不一樣的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，選擇適合且合理的設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)體系。

1.2 忽略研究路橋疲勞損傷情況

疲勞損傷對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)同樣有著很重要的影響，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)它的重視。動(dòng)荷載產(chǎn)生的直接應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致組成橋梁的材料內(nèi)部出現(xiàn)一些微觀(guān)裂縫，這些微觀(guān)裂縫進(jìn)一步發(fā)展成為宏觀(guān)裂縫，而這些裂縫并不容易被檢測(cè)出來(lái)也就容易被人們所忽視，如果沒(méi)有對(duì)這些裂縫做一些相應(yīng)的措施，隨著時(shí)間的積累，必將給橋梁帶來(lái)較大的安全隱患。

1.3 缺乏對(duì)于安全性和耐久性設(shè)計(jì)的意識(shí)

在進(jìn)行市政橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)有很大一部分設(shè)計(jì)人員只是單純的顧及一些經(jīng)濟(jì)因素，只考慮怎么能為企業(yè)提高效益，節(jié)約成本，進(jìn)而忽略了對(duì)橋梁的安全性及耐久性的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏全面的考量，簡(jiǎn)單完成設(shè)計(jì)工作，這就會(huì)使橋梁工程在施工過(guò)程中出現(xiàn)一些由于橋梁安全性和耐久性不夠而引發(fā)的問(wèn)題，如果這些問(wèn)題不能及時(shí)予以解決，則就會(huì)造成市政橋梁建成后的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

1.4 與實(shí)際的材料供應(yīng)情況脫節(jié)

從某種意義上來(lái)講，橋梁設(shè)計(jì)必須符合實(shí)際施工作業(yè)需要，這樣才能充分發(fā)揮橋梁設(shè)計(jì)的重要意義，但是由于橋梁施工作業(yè)環(huán)境的特殊性，并不是所有的橋梁設(shè)計(jì)都完全符合施工作業(yè)環(huán)境需要，如在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于建筑施工材料匱乏，很難保障設(shè)計(jì)中所使用的建筑材料與實(shí)際施工作業(yè)相符，這樣就會(huì)給施工作業(yè)環(huán)境造成一定的阻礙，降低橋梁設(shè)計(jì)在實(shí)際施工作業(yè)環(huán)境的作用。

2 提高市政橋梁設(shè)計(jì)中安全性及耐久性的措施

2.1 把設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)合理化

設(shè)計(jì)方案是否科學(xué)合理，將直接影響施工過(guò)程是否能順利進(jìn)行，因此，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，對(duì)保證市政工程橋梁安全性及耐久性方面起著不可估量的作用，對(duì)于市政橋梁的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我們一定要進(jìn)行與實(shí)際情況相符的科學(xué)化、合理化設(shè)計(jì)，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，并按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，使市政橋梁的施工能正常有序進(jìn)行，為保證市政道路橋梁的安全性和耐久性奠定基礎(chǔ)。

2.2 重視對(duì)疲勞損傷的研究

市政橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車(chē)輛荷載和風(fēng)荷載都是動(dòng)荷載，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會(huì)引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，還會(huì)引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。由于市政橋梁所采用的材料并非是均勻性和連續(xù)性的，實(shí)際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷會(huì)逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀(guān)裂紋，如果宏觀(guān)裂紋不得到有效控制，極有可能會(huì)引起材料、結(jié)構(gòu)的損傷，早期疲勞損傷往往不易被檢測(cè)到，但其帶來(lái)的后果往往是災(zāi)難性的。

2.3 合理選用高性能材質(zhì)

材質(zhì)的選擇也是提高結(jié)構(gòu)耐久性的有效途徑之一，在選材時(shí)選用屈服性能高、強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)、焊接性能良好、耐腐蝕性強(qiáng)的鋼筋將會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性大幅度的提高。在混凝土的選材上也要盡量選用高性能的混凝土，面層混凝土選用環(huán)氧瀝青混凝土不僅可以提高橋頂路面的耐磨性和密實(shí)性，同時(shí)也能夠有效的提高路面的強(qiáng)度，減少對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。而對(duì)于處于水下的橋基礎(chǔ)部分，則應(yīng)該優(yōu)先選用抗?jié)B性能良好的混凝土，如果情況特殊需采用硅酸鹽水泥，則水泥的標(biāo)號(hào)應(yīng)高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合時(shí)水灰比不應(yīng)低于0.45。

2.4 加強(qiáng)橋梁的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

從某種意義上來(lái)講，細(xì)節(jié)決定成敗，在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，細(xì)節(jié)也是至關(guān)重要的。細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性將提高橋梁整體的穩(wěn)定性和耐久性。針對(duì)不同的橋梁設(shè)計(jì)可以選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ牧献鳛槠浔Ｗo(hù)層，這樣將降低橋梁鋼筋被腐蝕的概率，與此同時(shí)可以在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中加入排水及防水層作業(yè)設(shè)計(jì)，這樣就能提高橋梁的防水性能，即便是雨水天氣也能夠起到很好的保護(hù)作用。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)市政道梁的設(shè)計(jì)中，對(duì)安全性和耐久性的設(shè)計(jì)尤為重要，只有做好了市政橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性設(shè)計(jì)的工作，才能夠確保市政橋梁的質(zhì)量，進(jìn)而保證人民出行的安全，基于這一點(diǎn)，我們就一定要及時(shí)找出可能導(dǎo)致路橋安全性及耐久性下降的因素，并及時(shí)進(jìn)行解決。

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