公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性分析

李巖 李曄

摘 要：公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性提升對(duì)于維護(hù)公路橋梁工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，提升整體的運(yùn)行水平，滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)公路運(yùn)行需求具有非常重要的作用。而對(duì)于公路橋梁設(shè)計(jì)來講，安全性和耐久性一直是一個(gè)比較重視的問題，本文立足當(dāng)前公路橋梁設(shè)計(jì)分析，提出創(chuàng)新改進(jìn)安全性和耐久性的相關(guān)建議，旨在為實(shí)際相關(guān)方面改進(jìn)發(fā)揮一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：公路橋梁設(shè)計(jì);安全性;耐久性;設(shè)計(jì)管控

1 公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性分析

公路橋梁的安全性和耐久性兩者之間是相互聯(lián)系的，也就是只有公路橋梁耐久性增強(qiáng)，那么對(duì)于公路橋梁運(yùn)行安全水平提升提供了有效的保障作用;而公路橋梁設(shè)計(jì)只有實(shí)現(xiàn)安全，才能夠提升公路橋梁的運(yùn)行壽命，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)安全互動(dòng)層面上保證整體運(yùn)行的持久性。兩者之間的相互影響則決定了在公路橋梁設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)人員多方面考慮、綜合分析，借鑒類似的工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新應(yīng)用。如，當(dāng)前部分公路橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)環(huán)境比較復(fù)雜，位于山區(qū)等地市比較險(xiǎn)峻的地段，那么在安全性和耐久性設(shè)計(jì)中，則需要加強(qiáng)抗震測(cè)試，提升結(jié)構(gòu)的抗震力度;同時(shí)還應(yīng)注重做好公路橋梁的周圍防護(hù)設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)滑坡、泥石流或者山石滾動(dòng)等給公路橋梁外部或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害。此外，面對(duì)這部分公路橋梁工程項(xiàng)目，提升鋼筋混凝土抗剪力和強(qiáng)度，提升結(jié)構(gòu)的整體承載性，對(duì)于極限運(yùn)輸能力做出明確規(guī)定。在以上多個(gè)方面協(xié)調(diào)下，提升公路橋梁設(shè)計(jì)的耐久性和安全性，在安全運(yùn)輸環(huán)境塑造下提升公路橋梁的運(yùn)行壽命。

2 公路橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 填縫灌注到位

公路橋梁設(shè)計(jì)中，為了增強(qiáng)安全性和耐久性，在設(shè)計(jì)中填縫灌注到位是非常必要的。這種技術(shù)在設(shè)計(jì)之初重點(diǎn)應(yīng)用于裂縫填充中，能夠有效控制裂縫的擴(kuò)展。而如果在施工建設(shè)階段雷鋒較淺的情景下，只需要進(jìn)行表面簡單的處理即可。而一旦裂縫較深的時(shí)候，則需要組織施工人員專門進(jìn)行灌注處理。而且對(duì)于較深的縫隙灌注時(shí)，要通過借助壓力設(shè)備將灌漿材料送入到深處，保證填充的密實(shí)性，以此增強(qiáng)公路橋梁的安全性和耐久性。因此，有效避免由于裂縫出現(xiàn)導(dǎo)致橋梁運(yùn)行中內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到損害不良現(xiàn)象出現(xiàn)，提升運(yùn)行壽命。

2.2 橋面設(shè)計(jì)加固到位

公路橋梁設(shè)計(jì)中，為了提升橋梁的耐久性和安全性，做好橋面設(shè)計(jì)加固是非常重要的。這主要是橋面作為與車輛行駛接觸的首要接觸面，隨著運(yùn)行時(shí)間的正常，橋面摩擦和振動(dòng)導(dǎo)致橋面受到損害。而橋面一旦受到損害，那么將會(huì)對(duì)橋面內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害，同樣影響橋面運(yùn)行的耐久性和安全性。因此，在橋面設(shè)計(jì)加固中，首先，在表面加強(qiáng)防水層科學(xué)化施工。這工程單位合理選擇防水材料，在橋面合理設(shè)置防水層。而對(duì)于橋面流水槽和排水設(shè)施同時(shí)應(yīng)該設(shè)置到位，以此在降雨天氣，橋面不會(huì)出現(xiàn)積水現(xiàn)象，能夠很大程度上降低對(duì)橋面產(chǎn)生的沖擊損害，提升橋面運(yùn)行壽命。其次，橋面設(shè)計(jì)中，對(duì)于公路和橋梁路面銜接層做好處理。銜接處縫隙有效處理，保證運(yùn)行的平滑性，避免在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，給橋面產(chǎn)生損害。在銜接處處理中，可以重點(diǎn)選擇高強(qiáng)度的混凝土灌注，多次壓實(shí)，振搗到位，提升這一階段的處理質(zhì)量。最后，橋面設(shè)計(jì)加固中，在橋面特定的極限運(yùn)載稱重考慮范圍內(nèi)，可以適當(dāng)增加一定的緩沖極限承載力。以此，一旦公路橋梁運(yùn)行投入之后，超重的車輛進(jìn)入到橋面中，可以給橋梁一定的緩沖期，對(duì)公路橋梁本身產(chǎn)生的損害較小。

2.3 鋼筋混凝土加套加固

公路橋梁設(shè)計(jì)中，提升公路橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性，鋼筋混凝土加套加固方法的應(yīng)用也有著一定的貢獻(xiàn)作用。鋼筋混凝土作為當(dāng)前公路橋梁施工建設(shè)的重要組成部分，針對(duì)鋼筋混凝土本身做好相應(yīng)的加固操作能夠?qū)崿F(xiàn)“錦上添花”。具體操作中，針對(duì)橋梁的墩臺(tái)在周圍設(shè)置三條鋼帶進(jìn)行包圍，實(shí)際圍繞數(shù)量也可根據(jù)墩臺(tái)的的體積適當(dāng)合理確定。而實(shí)際應(yīng)用鋼帶的厚度結(jié)合結(jié)構(gòu)的加固要求確定。這樣，在后期運(yùn)行中，墩臺(tái)受到損害，周圍的鋼帶可以發(fā)揮有效的加固作用。同樣，能夠促使預(yù)應(yīng)力筋和混凝土砂漿之間有效結(jié)合，在結(jié)構(gòu)共同有效形成基礎(chǔ)上，提升鋼筋混凝土的受力水平。對(duì)于公路橋梁運(yùn)行而言，墩臺(tái)的運(yùn)行質(zhì)量直接關(guān)系到公路橋梁運(yùn)行是否安全，這也是當(dāng)前許多橋梁由于墩臺(tái)受到損害導(dǎo)致橋梁傾斜問題應(yīng)對(duì)的有效方法，以此提升公路橋梁運(yùn)行的安全性和耐久性。

2.4 公路橋梁結(jié)構(gòu)加固

從根本上而言，提升公路橋梁運(yùn)行的安全性和耐久性，需要一個(gè)強(qiáng)有力的結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)高效運(yùn)行基礎(chǔ)上，提升公路橋梁運(yùn)行質(zhì)量，延長運(yùn)行壽命。具體而言，在公路橋梁結(jié)構(gòu)加固中，一方面，體外預(yù)應(yīng)力加固方式應(yīng)用。這一方式在具體應(yīng)用時(shí)需要將預(yù)應(yīng)力筋在橋梁體外進(jìn)行科學(xué)化的設(shè)置，尤其是對(duì)于結(jié)構(gòu)比較脆弱的部位實(shí)施加固。工程人員需要從預(yù)應(yīng)力管道、砂漿、錨固支座、轉(zhuǎn)向塊等方面進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力的加固。此種加固方法能夠極大增強(qiáng)公路橋梁的耐受力，增強(qiáng)剛度和承載力。但是，如果將此種方式應(yīng)用于大跨度的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，還需要重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)次應(yīng)力，同時(shí)針對(duì)鋼筋做好防腐蝕處理，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。

3 公路橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性提升相關(guān)建議分析

3.1 加強(qiáng)前期設(shè)計(jì)勘察工作

公路橋梁設(shè)計(jì)中，做好前期準(zhǔn)備工作是非常必要的。具體而言，一方面，設(shè)計(jì)人員需要深入到公路橋梁工程項(xiàng)目具體施工的地理地勢(shì)環(huán)境中，通過借助經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀等對(duì)地理地勢(shì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)，反饋到勘測(cè)報(bào)告中，為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和各方面計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐;另一方面，設(shè)計(jì)人員還需要明確公路橋梁所在地的降水和溫度變化也會(huì)影響安全性和耐久性。因此，需要綜合評(píng)估近些年來氣溫和降水變化狀況。如，當(dāng)?shù)氐慕邓看?，降水周期長，那么為了保證結(jié)構(gòu)的完整性，則需要工程設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)公路橋梁表面的防護(hù)性設(shè)計(jì)，相關(guān)防護(hù)材料應(yīng)用到位，提升對(duì)雨水沖刷的抗侵蝕力度，在公路橋梁表面質(zhì)量維護(hù)基礎(chǔ)上，提升安全性和耐久性。

3.2 借助信息化技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在前期準(zhǔn)備工作完成后，設(shè)計(jì)人員借助所收集的信息資料初步形成關(guān)于公路橋梁的設(shè)計(jì)方案。那么，相關(guān)管理單位可以通過使用BIM等信息化技術(shù)針對(duì)設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)化模擬，直觀化的觀察設(shè)計(jì)方案是否存在結(jié)構(gòu)上的缺陷，判斷運(yùn)行之后是否會(huì)出現(xiàn)安全性問題，給公路橋梁運(yùn)行壽命產(chǎn)生不良影響。如，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)借助BIM技術(shù)可以針對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)，以此判斷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，根據(jù)反饋結(jié)構(gòu)改進(jìn)處理。在當(dāng)前公路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，信息化技術(shù)的應(yīng)用具有較強(qiáng)的綜合性，能夠在數(shù)據(jù)信息輸入基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)綜合的模擬，應(yīng)用效果突出。

3.3 重視公路橋梁運(yùn)行疲勞損傷防護(hù)

公路橋梁設(shè)計(jì)中，提升公路橋梁運(yùn)行耐久性和安全性重點(diǎn)要從加強(qiáng)公路橋梁運(yùn)行疲勞損傷防護(hù)工作層面上落實(shí)。一般而言，公路橋梁在投入運(yùn)行之后，長時(shí)間車輛運(yùn)行必然會(huì)產(chǎn)生一定的疲勞損傷，而這種問題未能及時(shí)處理，必不可免將會(huì)出現(xiàn)安全性問題，影響公路橋梁的運(yùn)行壽命。在公路橋梁設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)疲勞損傷防護(hù)需要有效應(yīng)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的循環(huán)應(yīng)力。那么在設(shè)計(jì)防護(hù)中，一方面，工程設(shè)計(jì)人員需要提升混凝土的抗疲勞能力，選擇優(yōu)質(zhì)的水泥，合理控制混凝土振搗頻率，加強(qiáng)后期定期性的養(yǎng)護(hù);另一方面還要針對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的個(gè)別構(gòu)件提升防護(hù)效果。設(shè)計(jì)階段，借鑒類似工程項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，選擇最優(yōu)的構(gòu)件，并且能夠針對(duì)構(gòu)件加強(qiáng)外部防腐蝕防護(hù)，避免后期運(yùn)行中由于內(nèi)部構(gòu)件腐蝕損害結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。只有公路橋梁運(yùn)行疲勞損傷防護(hù)工作到位，才能夠避免表面出現(xiàn)裂痕現(xiàn)象，提升內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.4 合理選擇公路橋梁工程施工建設(shè)材料

公路橋梁設(shè)計(jì)中，合理選擇公路橋梁施工建設(shè)材料，保障公路建設(shè)材料質(zhì)量對(duì)于提升安全性和耐久性是非常必要的。在公路橋梁工程施工建設(shè)材料選擇中，關(guān)鍵是混凝土的選擇，如選擇硅酸鹽水泥，能夠有效控制水化熱和泌水反應(yīng)，提升混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量。此外，對(duì)于公路橋梁外部防水材料的橋面鋪設(shè)材料的選擇也應(yīng)注重各個(gè)方面參數(shù)的對(duì)比，在對(duì)比基礎(chǔ)上，優(yōu)化選擇，選擇最為高質(zhì)量的施工建設(shè)材料。

參考文獻(xiàn)

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