道路橋梁設(shè)計中的安全性與耐久性研究

邢志達(dá)

山西誠達(dá)公路勘察設(shè)計有限公司晉中分公司 山西晉中 030600

道路橋梁設(shè)計中的安全性與耐久性，是建設(shè)市政道路橋梁中非常重要的內(nèi)容，伴隨著道路橋梁建設(shè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，其安全性與耐久性設(shè)計也成為制約社會穩(wěn)定發(fā)展的重要因素。

1 加強(qiáng)道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計的必要性

道路橋梁的安全性主要與其承載力大小相關(guān)，而影響道路橋梁結(jié)構(gòu)安全性的因素主要有結(jié)構(gòu)的荷載組合、結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)及安全等級等，在驗證影響其結(jié)構(gòu)安全的因素時，也需從扭矩、應(yīng)力、彎矩等幾方面分析。道路橋梁的耐久性即是指在正常使用的基礎(chǔ)上所能使用的最長年限。與橋梁的安全性設(shè)計相比，其耐久性的設(shè)計更加復(fù)雜，并且具有多種影響因素，如混凝土強(qiáng)度等級、最大水灰比、最大堿含量、結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度等?，F(xiàn)階段，在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國道路工程的建設(shè)和發(fā)展加快，與此同時，也加大了其應(yīng)用過程中的安全隱患問題。例如，一些道路橋梁工程在正常使用時，發(fā)生了各種各樣的橋梁坍塌事故，從而威脅人們的人身和財產(chǎn)安全，且進(jìn)一步制約了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。根據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，當(dāng)前主要有兩方面因素影響了道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。其中一方面是設(shè)計方案存在著不規(guī)范之處，從而影響了道路橋梁工程的質(zhì)量；另一方面是施工企業(yè)自身的問題，由于相關(guān)施工人員的素質(zhì)較低，從而導(dǎo)致在道路橋梁施工階段，存在著較多的不規(guī)范和不完善之處，進(jìn)而影響到道路橋梁工程的正常運(yùn)用。為了有效改善這種現(xiàn)狀，管理部門需加大對道路橋梁的安全性和耐久性設(shè)計，通過采取一系列改善措施，來提升橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量[1]。

2 城市道路橋梁設(shè)計的基本原則

城市道路橋梁設(shè)計與其他工程設(shè)計相同，在實際設(shè)計過程中需要遵循經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性、實用性的原則。設(shè)計經(jīng)濟(jì)性是指在城市道路橋梁設(shè)計過程中要綜合工程成本、施工技術(shù)工藝方面的因素，根據(jù)實際施工中可能存在的突發(fā)因素對城市道路橋梁成本進(jìn)行控制；設(shè)計科學(xué)性是指在城市道路橋梁設(shè)計過程中以循序漸進(jìn)的方式開展工作，相關(guān)設(shè)計要能夠突破傳統(tǒng)工程設(shè)計思路和技術(shù)手段，積極選擇創(chuàng)新、優(yōu)化的設(shè)計方案，提高城市道路橋梁工程建設(shè)效率，同時，給現(xiàn)場施工提供便利，確保施工質(zhì)量；設(shè)計實用性原則是指在城市道路橋梁工程建設(shè)期間，要滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通系統(tǒng)建設(shè)需求，真正明確城市道路橋梁工程建設(shè)的目標(biāo)。

3 道路橋梁隧道工程的在施工過程的特征

3.1 施工時間長

一般路橋工程，施工工期通常為1-2年，一部分工程的工期甚至達(dá)到了4-5年，也是道路和橋梁工程建設(shè)的最明顯的特點之一。由于道路和橋梁的施工周期長，施工管理和施工安排經(jīng)常出現(xiàn)在各種問題上，特別是在一些復(fù)雜的施工，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后的地區(qū)，道路和橋梁的建設(shè)更加困難。

3.2 結(jié)構(gòu)單調(diào)

在目前的道路和橋梁工程中，幾乎所有的道路和橋梁工程都是由國家或地區(qū)制定的，根據(jù)實際功能詳細(xì)分析，不同的設(shè)計和獨立的結(jié)構(gòu)是在預(yù)先設(shè)定的地點進(jìn)行的。在實際施工中，還采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，但由于施工環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)的差異，道路和橋梁的施工、材料、方法必須進(jìn)行修正，結(jié)合其他影響因素的存在，使道路和橋梁的統(tǒng)一性更加明顯[2]。

4 道路橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展方向

道路橋梁施工在未來會更多地引入測繪技術(shù)，來提高技術(shù)應(yīng)用的實際效果，因此首先進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用時要嚴(yán)格控制測量精度，尤其是對于道路橋梁線型布局的設(shè)計規(guī)劃，以及施工過程線路測量和工作審核過程，保證所有的測量數(shù)據(jù)誤差符合相關(guān)規(guī)定。其次要嚴(yán)格控制工程路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，包括對路面、路基、基底墊層的控制，對于路面施工，應(yīng)運(yùn)用相關(guān)技術(shù)控制好混凝土的性能，規(guī)避環(huán)境因素對路面施工的影響，并使路面保持一定的水滲透性；對于路基施工，應(yīng)利用相關(guān)技術(shù)引入石料、粗細(xì)集料以及水泥的使用，降低其水滲透性，并通過控制物料比例維持一定的材料強(qiáng)度。而對于基底墊層來講，不僅需要降低其水滲透性，還要布置排水通道將積水及時排除，避免影響道路橋梁的使用壽命。另一方面，道路橋梁質(zhì)量的提升與質(zhì)量管理是分不開的，因此對于道路橋梁施工來說，完善施工現(xiàn)場質(zhì)量管理制度是必要的技術(shù)控制手段，首先應(yīng)該制定施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對不同路段的路基、路面做出質(zhì)量規(guī)定和技術(shù)要求，其次應(yīng)該對施工客觀因素做出全面要求，包括施工人員、施工所用設(shè)備、鋼筋混凝土材料等都要符合相關(guān)質(zhì)量要求，然后應(yīng)在制度中要求施工現(xiàn)場有質(zhì)量管理人員進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，為施工過程提供技術(shù)指導(dǎo)，幫助解決施工過程中出現(xiàn)影響道路橋梁質(zhì)量的問題，防止同類問題再次發(fā)生[3]。

5 改善城市道路橋梁設(shè)計問題的關(guān)鍵措施

5.1 合理選擇設(shè)計方案

城市道路橋梁設(shè)計方案是指導(dǎo)路橋工程建設(shè)的根本。在相應(yīng)設(shè)計方案確立過程中需要做好現(xiàn)場調(diào)研及勘察工作，充分考慮城市道路橋梁施工過程中涉及的各項因素，遵循實事求是原則，結(jié)合實際確保設(shè)計方案為現(xiàn)場施工提供便利，以便達(dá)到預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。在設(shè)計方案選擇過程中遵循基本設(shè)計原則，綜合分析各方影響因素，建立各種不同類型的模型，掌握工程特點及需求，對設(shè)計方案的優(yōu)劣進(jìn)行全面的分析，將相對復(fù)雜的問題進(jìn)行分解，以便掌握影響工程建設(shè)的相關(guān)因素，結(jié)合工程實際需求進(jìn)行篩選。

5.2 合理選擇施工技術(shù)

道路橋梁工程的施工工藝，無論是在房屋建筑還是在道路橋梁的施工中，都必須注意安全施工的重要性，由于國家對建筑工業(yè)的日益增長的需求，施工人員、建設(shè)項目都比較復(fù)雜。各種類型的工程，如重型和復(fù)雜的工程，帶來了技術(shù)和管理不均衡等問題，為了改善了這一問題，將嚴(yán)格控制整個施工隊伍。首先，必須制定嚴(yán)格的管理機(jī)制，嚴(yán)格按照現(xiàn)場有關(guān)規(guī)定控制、規(guī)避安全技術(shù)；同時，在嚴(yán)格控制下，制定相應(yīng)的獎懲制度，制度的建立不僅可以降低安全問題的發(fā)生率，還可以提高施工人員的競爭力，并能有效地提高整個項目的效率。由于施工人員組成的復(fù)雜性，技術(shù)水平不整齊，需要進(jìn)行定期培訓(xùn)，確保相關(guān)人員的專業(yè)技能，從而有效地保證工程的質(zhì)量[4]。

5.3 加強(qiáng)道路橋梁中的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計

橋梁結(jié)構(gòu)是整個橋梁的骨架，其好壞決定著整個路段的使用壽命，以及行車人員的生命安全。設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都是相互制約的，如果對于地形考慮不周全，或者氣候問題沒考慮到，整個工程及時完工后也經(jīng)常會出現(xiàn)種種問題，大大增加了日后的維護(hù)成本。當(dāng)施工路段車流量較大時，或者土質(zhì)比較松軟，設(shè)計時就應(yīng)該考慮到這些因素，避免因為外部自然因素導(dǎo)致的橋梁結(jié)構(gòu)損壞，影響整體工程壽命。通過圖紙的完善，還可以有效減低施工現(xiàn)場的技術(shù)難度，讓施工效率大大提升。

5.4 提高設(shè)計美觀性

在進(jìn)行城市道路橋梁設(shè)計時，不僅考慮路橋的功能性，還要重視提升工程的美觀性。設(shè)計人員可以結(jié)合城市道路橋梁外形、當(dāng)?shù)仫L(fēng)土人情及文化特征，在保證實現(xiàn)城市道路橋梁功能的基礎(chǔ)上設(shè)計美觀性較高的工程。

5.5 提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的持久性和安全性

前邊提到過，橋梁質(zhì)量的好壞直接影響著我們的日常生活，是我們安全出行的重要保障。因此橋梁設(shè)計應(yīng)本著安全、持久的設(shè)計原則為根本出發(fā)點，只有工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)了，才能保證安全性，如果一個道路橋梁完工后，頻頻出現(xiàn)質(zhì)量問題，我們誰還敢在路上行駛?這無形中也會加大后期的保養(yǎng)投入資金，不但給我們的生活造成不利影響，還造成了二次施工，引起不必要的浪費(fèi)，得不償失[5]。

6 結(jié)語

隨著我國現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)的逐漸完善，道路橋梁工程在城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)上的重要性越來越突出，因此對其在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)維的質(zhì)量和效率上的要求越來越高。而橋梁病害作為制約道路橋梁工程社會效益和經(jīng)濟(jì)效益有效發(fā)揮的重要阻礙，如何在設(shè)計施工階段通過施工技術(shù)的不斷優(yōu)化以及施工質(zhì)量的強(qiáng)化管控，在運(yùn)維階段通過全面的病害檢測體系和合理的病害防治技術(shù)實現(xiàn)病害的及時預(yù)防與科學(xué)處理，便成為我國道路橋梁工程現(xiàn)代化發(fā)展的重點。