道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計研究

姜燕

摘要：由于當(dāng)前我國城市化發(fā)展速度進一步加快，帶動了各行各業(yè)的快速發(fā)展。另外城市人口快速上升，也影響了城市交通，給城市的交通帶來了較大的壓力，為了在建設(shè)的過程中，方便人們的正常出行，一定要重視路橋建設(shè)施工，這也是經(jīng)濟發(fā)展過程中重要的環(huán)節(jié)。然而在實際建設(shè)過程中，道路橋梁的耐久性和安全設(shè)計依然出現(xiàn)了很多問題，無法達到路橋工程設(shè)計安全性的具體要求，重點分析研究道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計，以供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;安全性設(shè)計;耐久性設(shè)計

一、道路橋梁的安全性、耐久性概述

對于道路橋梁工程而言，安全性指的是承載能力的極限狀態(tài)，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、彎矩、扭矩等指標上。耐久性指的是正常使用的極限狀態(tài)，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的撓度、裂縫等指標上。研究和實踐表明，影響橋梁工程安全性的因素，包括結(jié)構(gòu)荷載、安全等級、重要性系數(shù)影響耐久性的因素主要是結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量，例如水泥用量、最大水灰比、混凝土強度等級、堿和氯離子含量等隨著當(dāng)前我國基礎(chǔ)工程建設(shè)規(guī)模和數(shù)量的不斷增加，道路橋梁工程也不例外經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，對工程質(zhì)量提出了更高的要求。但與此同時，工程在建設(shè)期間、使用期間，出現(xiàn)了較多的安全事故。分析認為，這些事故發(fā)生的根源，就在于橋梁設(shè)計方案不合理，存在種種缺陷，尤其是安全性、耐久性不達標。從這個角度來看，分析工程中存在的問題，并針對性的改進設(shè)計質(zhì)量，才能夠提高橋梁工程質(zhì)量，進而保障道路整體后期運營，和促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

二、道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計研究

（一）安全性設(shè)計

1重視道路橋梁的疲勞損耗分析在現(xiàn)場施工的過程中，道路橋梁往往具有車流量大、人流大等特點，在長期使用的過程中會出現(xiàn)疲勞性能下降等問題，嚴重影響道路橋梁使用過程中的耐久性和安全性，所以一定要對其進行充分的考慮，最大限度的保證道路橋梁在出現(xiàn)疲勞之后不會對其質(zhì)量產(chǎn)生影響，需要注意以下兩點：首先需要注意合理的使用工程材料，其次需要加強結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，在設(shè)計的過程中需要與實際情況相結(jié)合，多方面地對混凝土的抗氧化等性能進行模擬，多個角度進行試驗，選擇合理的混凝土質(zhì)量控制比例，采取相應(yīng)的方式進行保養(yǎng)，將混凝土的作用最大化的發(fā)揮出來，保證混凝土經(jīng)久耐用，選擇合理的混凝土和摻合料進行配比，控制混凝土和水灰比水泥的用量。如果長期在嚴寒、潮濕的環(huán)境下進行使用，還需要進行引氣劑等相關(guān)措施的利用。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中需要依照國家規(guī)范有效的展開，避免工程企業(yè)為了控制成本而采取偷工減料的方式，無法保證設(shè)計規(guī)范要求。

2重視截面抗震抗裂

工程施工的過程中，橋梁的截面具有保證工程結(jié)構(gòu)整體性的作用，因此，一定要合理有效的分解道路橋梁的實際承載能力，截面的抗震抗壓設(shè)計在工程設(shè)計過程中具有非常重要的意義，是結(jié)構(gòu)控制過程中的重要組成部分。在抗震抗壓方面，對道路橋梁的使用壽命和結(jié)構(gòu)安全有著直接影響。在具體施工設(shè)計的過程中一定要注意合理的進行測量取值，保證抗壓抗震系數(shù)的有效性和客觀性。在公路橋梁抗震方面需要依照混凝土結(jié)構(gòu)裂痕的三個等級有效的展開，具體如下：三級主要指的是可以產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，二級主要指的是可以產(chǎn)生非標準組和標準組合兩種工程的標準，一級是不能產(chǎn)生裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)。在直接進行檢測的過程中一定要合理的模擬運算受壓、受彎曲的界面，并且對設(shè)計過程中整體的抗震性能進行分析。

（二）耐久性設(shè)計

1合理控制水灰比

混凝土穩(wěn)定性和強度主要受到混凝土水灰比的影響，道路橋梁施工設(shè)計應(yīng)嚴格控制水灰比，若施工設(shè)計要求混凝土的強度和穩(wěn)定性較高，其水灰比應(yīng)小一點，確保混凝土的密實度;若道路橋梁水灰比較大，不僅會影響混凝土結(jié)構(gòu)的密實度和強度，還會給道路橋梁埋下很多質(zhì)量隱患。同時，外界空氣因素對于道路橋梁混凝土有著直接影響，特別是一些腐蝕性氣體通過結(jié)構(gòu)裂縫滲入內(nèi)部，若道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)密實度比較高，會阻礙腐蝕性氣體的滲入和擴散，因此應(yīng)合理控制混凝土水灰比，延緩道路橋梁混凝土碳化速度，保障道路橋梁的穩(wěn)定性和耐久性。

2選擇合適類型的水泥材料

水泥材料是混凝土的重要組成部分，其質(zhì)量情況對于混凝土的強度和穩(wěn)定性有著決定性的影響，例如硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥，其化學(xué)成分不同，在實際應(yīng)用中對于混凝土質(zhì)量的影響也不同，在道路橋梁施工設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?、氣候環(huán)境，選擇合適的水泥材料，攪拌混凝土?xí)r，添加適量的減水劑，控制水泥水化熱，延緩混凝土碳化速度。

（三）優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容

當(dāng)前，道路橋梁建設(shè)規(guī)模不斷擴大，傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計模式已經(jīng)無法滿足道路橋梁的發(fā)展要求，在進行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)從多個角度、全方位地進行考慮，盡量采用動態(tài)的設(shè)計思路，加強道路橋梁耐久性和安全性管理和控制，確保道路橋梁的穩(wěn)定性。為了提升道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，根據(jù)施工場地周圍的地形地貌具體情況，因地制宜，優(yōu)化和改進道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且我國相關(guān)政府部門應(yīng)加強道路橋梁施工設(shè)計監(jiān)管，編制健全的道路橋梁施工設(shè)計規(guī)范，由經(jīng)驗豐富的設(shè)計人員和監(jiān)理人員，針對當(dāng)前道路橋梁設(shè)計存在的問題，完善規(guī)劃設(shè)計流程，科學(xué)指導(dǎo)道路橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計和施工建設(shè)。

（四）優(yōu)化結(jié)構(gòu)整體性

為了保障道路橋梁在規(guī)定期限內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，完善和改進道路橋梁整體性和局部結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計，在施工設(shè)計過程中盡量采用均勻、平順的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，根據(jù)施工現(xiàn)場道周圍的具體情況，合理設(shè)計各個部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使其符合道路橋梁設(shè)計要求。同時，為了避免道路橋梁工程發(fā)生各種安全事故，施工設(shè)計時，應(yīng)注意道路橋梁結(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計，使道路橋梁結(jié)構(gòu)可以更好地抵抗各個部位的損傷和變形，特別是在地震頻發(fā)地帶，還要考慮到道路橋梁工程的抗震性，全面分析內(nèi)在和外在因素，在偶然突發(fā)的荷載影響下，相關(guān)冗余設(shè)計可以約束道路橋梁結(jié)構(gòu)變形，阻止大范圍的結(jié)構(gòu)構(gòu)件傾斜甚至坍塌，為了進一步提高道路橋梁的可靠性和穩(wěn)定性，加強道路橋梁施工設(shè)計管理，優(yōu)化冗余設(shè)計。

結(jié)語

（1）橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性是橋梁設(shè)計恒久不變的主題，缺乏有效的安全及耐久性輕則縮短橋梁使用壽命，增大后期養(yǎng)護或改造成本，嚴重時將引發(fā)不同程度的安全事故，造成無法挽回的經(jīng)濟損失與人員傷亡。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)安全與耐久性設(shè)計除了要在設(shè)計過程中給予足夠重視，還要體現(xiàn)在后續(xù)施工及養(yǎng)護的各個方面。

（3）本文結(jié)合以往工作經(jīng)驗，提出一系列安全及耐久性設(shè)計方法和要點，為保證橋梁安全，延長其使用壽命提供參考借鑒。

參考文獻：

[1]戴光亞.道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計剖析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（7）：240.

[2]高穎.橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法論述[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（11）：251.

作者單位：聊城華鑫公路勘察設(shè)計有限責(zé)任公司