市政橋梁設(shè)計的安全性與耐久性分析

趙宇翔

（濟南市市政工程設(shè)計研究院（集團） 有限責(zé)任公司合肥設(shè)計院，安徽 合肥 230000）

1 影響市政橋梁設(shè)計安全性與耐久性的因素

1.1 設(shè)計理論與結(jié)構(gòu)構(gòu)造體制缺乏科學(xué)性

市政公路橋梁設(shè)計是一項系統(tǒng)工程，需要科學(xué)的設(shè)計理論與結(jié)構(gòu)體系保障設(shè)計。但由于我國在相關(guān)設(shè)計方面的資料，規(guī)范不夠完善，理論研究體系還不成熟，無法有效地指導(dǎo)公路橋梁的設(shè)計?，F(xiàn)行的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范過分強調(diào)施工安全強度、應(yīng)力范圍，而對混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能、材料和結(jié)構(gòu)的后期養(yǎng)護、改造設(shè)計等指導(dǎo)性步槍，這使得許多施工中隱藏相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，單方面降低設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，無法確保市政道路和橋梁的安全、耐久性。

1.2 片面追求項目施工進度

市政路橋設(shè)計的混凝土強度等級要求一般比較高，如果只是盲目追求市政工程的進展，則難以確保路橋的質(zhì)量安全和耐久性。即使一些路橋施工單位在澆筑混凝土結(jié)構(gòu)中加入催化劑，忽視混凝土養(yǎng)護，這將削弱路橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、強度、承載能力，降低混凝土的滲透性。

1.3 日常維檢不到位

汽車超載的情況主要有三大類：預(yù)建的老橋超齡運行；道路橋梁交通流量超出原設(shè)計量；車輛非法超限超載。前兩種情況主要是由設(shè)計負(fù)荷的變化和交通量的增加引起的，第三種情況是司機的非法超載行為引起，后一種情況在我國的道路運輸是比較常見的。路橋超載一方面會造成疲勞問題。超載會擴大路橋的疲勞應(yīng)力范圍，由于超載所造成結(jié)構(gòu)性損壞事故。

1.4 監(jiān)督管理不足

設(shè)計人員是市政橋梁設(shè)計的主體，其設(shè)計能力和設(shè)計經(jīng)驗的高低，決定了市政橋梁工程的設(shè)計質(zhì)量，也關(guān)系著橋梁本身的安全性和耐久性。但是很多設(shè)計工程師要結(jié)合工程的實際情況進行設(shè)計，避免出現(xiàn)橋梁的設(shè)計圖紙錯誤。而相關(guān)的橋梁設(shè)計監(jiān)督管理工作人員，本身的專業(yè)水平較差，無法察覺到設(shè)計方案當(dāng)中存在的錯誤，也無法提出指導(dǎo)性的建議，給橋梁工程的安全性和耐久性造成了不利的影響。

2 提高市政橋梁設(shè)計中安全性及耐久性的策略

2.1 結(jié)合具體狀態(tài)，開展精準(zhǔn)的設(shè)計工作

在橋梁設(shè)計前必須依據(jù)設(shè)計方案進行實地考察研究，要將施工現(xiàn)場環(huán)境及工作氛圍與橋梁設(shè)計有機結(jié)合在一起，有效開展設(shè)計工作。通常情況下，為了降低成本，保障其質(zhì)量，都是依據(jù)實際施工作業(yè)需要選擇合理的施工建筑材料。這樣不僅僅可以保障其質(zhì)量，還能大大降低成本。通常情況下，橋梁最好是選取費用低，建設(shè)活動便利，配件標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)，如果受到特殊狀況的影響，最好是選取其他方式如現(xiàn)澆模式。

2.2 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，在選材時選用屈服性能高、強度高、韌性強、焊接性能良好、耐腐蝕性強的鋼筋將會使混凝土結(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性能較高的混凝土，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性，同時也能夠有效的提高路面的強度，減少對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。而對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)號應(yīng)高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合時水灰比不應(yīng)低于0.45。而對于現(xiàn)場拌合的混凝土則應(yīng)該嚴(yán)格按照有害裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)來制定配合比，如果施工過程需要選用堿性含量較低的水泥時，在集料的選擇上要避免選用堿活性集料，盡量減少含有氧化鎂、硫酸鹽的膨脹性集料，堿性物質(zhì)如生石灰等也要盡量避免混入到集料之中。由于氯離子是造成鋼筋腐蝕的最大因素，因此在拌合混凝土?xí)r要保證氯鹽含量少于水泥含量的1%，且在施工過程中要密實振搗，且不采用蒸汽養(yǎng)護。

2.3 重視防腐材料的應(yīng)用

在橋梁的建設(shè)中使用普通鋼筋混凝土，其結(jié)構(gòu)則屬于必然裂縫地帶工作的結(jié)構(gòu)，其會隨著使用時間的加長而出現(xiàn)裂縫，橋面的水能夠滲入裂縫內(nèi)部，直接侵蝕到負(fù)彎矩部位，該部位就會出現(xiàn)嚴(yán)重的鋼筋銹蝕情況，因此需要重視防腐材料的應(yīng)用?，F(xiàn)代建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，各種新型的建筑材料也層出不窮，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋即是其中重要的一種，其優(yōu)勢在于能夠有效地預(yù)防腐蝕問題。將其合理運用于一般鋼筋混凝土負(fù)彎矩區(qū)的鋼筋中，能夠大幅度地提高結(jié)構(gòu)的耐久性。許多國家的人員在進行橋梁質(zhì)量調(diào)查時發(fā)現(xiàn)錨頭區(qū)也會出現(xiàn)鋼絲銹蝕的情況，情況嚴(yán)重的甚至造成了橋梁的倒塌。

2.4 加強橋梁的細(xì)節(jié)設(shè)計

細(xì)節(jié)決定成敗，在橋梁設(shè)計過程中，細(xì)節(jié)也是至關(guān)重要的。細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性將大大降低橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕，提高橋梁整體的穩(wěn)定性和耐久性等。針對不同的橋梁設(shè)計可以選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)作為其保護層，這樣能夠避免橋梁鋼筋不被腐蝕，與此同時可以在橋梁設(shè)計過程中加入排水及防水層作業(yè)設(shè)計，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作用。

3 結(jié)語

應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到市政橋梁設(shè)計中存在的主要問題，重視市政橋梁安全性與耐久性的設(shè)計，提升設(shè)計人員的專業(yè)能力，加深橋梁設(shè)計經(jīng)驗交流與合作，加強設(shè)計監(jiān)管力度，從而實現(xiàn)我國市政橋梁建設(shè)事業(yè)的全面進步。