公路橋梁設計中的安全性和耐久性探討

明濤

摘要：對于公路橋梁的建設，設計過程是非常重要的一環(huán)。公路橋梁設計是對橋梁工程所需的技術、經(jīng)濟、資源、環(huán)境等條件進行綜合分析、論證，并編制橋梁建設設計文件的活動。公路橋梁工程設計直接影響著行車的舒適性、安全性、耐久性、適用性、環(huán)保性、經(jīng)濟性和美觀性。因此，對于公路橋梁工程的設計工作，需要相關的設計人員給予足夠的重視。特別要對公路橋梁工程設 計的耐久性和安全性進行重點考慮，這樣設計出來的公路橋梁工程不僅會有更長的使用年限，同時還能保障出行人員的生命安全。鑒于此，本文就公路橋梁設計中如何有效提升其耐久性和安全性展開了探討，僅供參考。

關鍵詞：市政;公路;橋梁設計;耐久性;安全性

隨著時代的發(fā)展與進步，公路與橋梁工程的建設規(guī)模越來越大，因此影響設計安全與耐久性的因 素種類也在增加，面對這些挑戰(zhàn)，技術人員應在設計方案中應用更多新理念與新技術，保證設計工作的質(zhì)量水平。

1我國公路橋梁設計中安全性和耐久性的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國公路橋梁設計仍然處于發(fā)展階段，因此在 實際公路橋梁設計中更多重視橋梁的強度，及橋梁強度的極限，忽視對橋梁設計的耐久性和安全性。但是我國對橋梁的使用極限沒有明確的規(guī)定，橋梁的使用極限又關系到橋梁的整個生命周期，這是我國橋梁設計存在的一大問題。同時我國的橋梁設計重視結構的建造，忽視對橋梁結構的后期維修工作，這樣也大大縮短了橋梁的使用期限。上訴問題在我國公路橋梁設計中普遍存在，也是導致我國近年來橋梁事故頻發(fā)的主要原因。而在國際橋梁設計中更多重視公路橋梁的安全性和耐久性，提高公路橋梁結構的合理性及綜合經(jīng)濟性等，保證人們的行車安全和財產(chǎn)安全，我國在這一點的重視程度較低。這就是我國公路橋梁設計的現(xiàn)狀，也是普遍存在的問題。

2 公路橋梁設計中的安全性和耐久性要點分析

2.1 轉變設計理論

應吸收國內(nèi)、國際先進的設計理念，改變固有的設計方式和思路。結合實際情況，針對每座橋梁的實際環(huán)境和建設條件，從適應性和限制條件研究，找到橋梁建設的工藝、材料、結構選型，保障設計理論的合理性和有效性。此外，在進行設計理論轉變時還需要以公路橋梁的安全性、耐久性為出發(fā)點，確保新設計理論能夠滿足橋梁安全性、耐久性設計的相關要求，最終保障橋 梁的全階段質(zhì)量。

2.2 完善設計方案

2.2.1 結構與選材

公路橋梁的設計結構和選材均會對公路橋梁的安全性和耐久性造成極大影響。因此，在設計過程中，設計工作者應結合建設區(qū)域的地質(zhì)、地形、氣候、水、土腐蝕等諸多條件因素，合理選擇公路橋梁建設材料、完善設計結構，并且為后續(xù)施工提供指導，設計工作者還需要對各種材料的質(zhì)量、規(guī)格以及產(chǎn)地等諸多內(nèi)容進行嚴格限定，在一定程度上避免施工中的偷工減料情況。

2.2.2 重視疲勞損傷設計

在公路橋梁運營期間，橋梁在承受自重荷載和車輛、人群等荷載的影響，梁板處在一個彈性的工作狀態(tài)，公路橋梁所承受到載荷變化將會引發(fā)公路橋梁結構的振動，長此以往之下便會導致公路橋梁出現(xiàn)疲勞損傷問題，該些問題在積累到一定程度上以后便會導致公路橋梁出現(xiàn)裂縫等嚴重質(zhì)量問題，最終影響公路橋梁的安全性和耐久性。對此，設計工作者需要以設計方案為基礎，通過仿真模擬技術等新型技術對設計方案進行仿真模擬，確定公路橋梁在后期運營過程中出現(xiàn)的各種疲勞損傷情況，進而對設計方案進行優(yōu)化，避免因疲勞損傷引發(fā)各種嚴重的安全性和耐久性問題。公路橋梁所使用的建 筑材料無法完全保證其均勻性和連續(xù)性，在復雜且不斷變化的環(huán)境下極易發(fā)生擴散，產(chǎn)生損傷。鑒于此，為提高公路橋梁的安全性，改善這類問題，設計者在設計環(huán)節(jié)需要對橋梁結構以及在疲勞荷載的情況下橋梁的反應深入展開研究和分析，并積極尋找相關的解決措施，此外，在有充裕時間及實踐機會的情況下，還需要認真分析并考慮風力荷載和交通荷載對橋梁結構造成的影響。

2.3 加強橋梁遠景年交通量的計算與應用

現(xiàn)如今，對于偏遠地區(qū)低等級公路橋梁特別是早期修建的橋梁，都面臨著承受載荷超過設計載荷的情況，該種情況將會嚴重影響公路橋梁的行車安全性。設計工作者需要在設計過程中根據(jù)橋梁所在地區(qū)的人口、交通情況、經(jīng)濟發(fā)展、規(guī)劃等，在設計過程中加強對橋梁遠景年交通量及使用車輛的評估計算。針對不同交通量合理確定橋梁寬度、荷載、結構尺寸。針對交通量大、重載車輛多的橋梁，要保障功能橋梁綜合效益的情況下，提高公路橋梁的設計載荷，降低超載問題對公路橋梁安全性和耐久性造成的影響。針對交通量小基本無重載車輛的橋梁，設計工作者還應結合功能橋梁設計載荷情況，合理計算公路橋梁的限高和限重，避免過高或者過重的車輛在公路橋梁 中行使，從而對公路橋梁的安全性和耐久性造成影響。

3提升公路橋梁設計安全與耐久性的實用方法

3.1 強化設計準備工作

施工單位承接公路橋梁工程建設項目后，應對技術人員的操作素質(zhì)進行嚴格要求，同時安排技術勘測人員對施工范圍內(nèi)的環(huán)境、位置、水文條件等進行數(shù)據(jù)勘測，保障工程設計的合理性。在此過程中，還要保障探測數(shù)據(jù)具備較高的參考性，能夠對項目的設計與施工質(zhì)量水平負責。同時，還應根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息規(guī)劃出最為安全經(jīng)濟的建設路線，其次，工作人員開展設計工作時，應對施工材料使用或組織工作進行合理安排，預防工作落實過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況，影響工程建設質(zhì)量。

3.2 做好涂裝設計控制工作

涂裝工作是保證公路橋梁工程在惡劣的環(huán)境中的使用壽命不受影響的關鍵，因為公路橋梁在溫度 變化、灰塵附著、雨水侵蝕等各種復雜環(huán)境下會出現(xiàn)非常嚴重的銹蝕。所以在設計方案中盡早根據(jù)建設環(huán)境選擇合適的涂層非常有必要。涂裝設計控制工作主要體現(xiàn)在材料選擇、封閉涂層與中間涂層應用方面。熱浸鍍鋅、熱噴鍍鋅以及環(huán)氧富鋅等是可供選擇的幾種，設計人員需要根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)劃與要求對涂裝設計方案進行科學規(guī)劃，不同路段或是不同位置的橋梁都應得到針對性設計，確保得到更為全面的保護。

3.3 加強對公路橋梁疲勞損傷的研究

公路橋梁的如果在建設的時間過長，并且沒有得到專業(yè)人員的科學護理的話，其出現(xiàn)的疲勞損傷就會導致整個工程的使用壽命變短，因此設計過程中技術人員應對風荷載、車輛重力對道路橋梁產(chǎn)生的疲勞損傷問題引起重視，防止這些應力給道路與橋梁產(chǎn)生不可逆的傷害。預防措施可以落實在控制施工材料質(zhì)量、施工工藝使用方面，防止這些環(huán)節(jié)工作質(zhì)量不能達到相應水平，給橋梁工程建設造成較為明顯的疲勞損傷。

4結束語

總而言之，隨著經(jīng)濟建設的進一步發(fā)展，我國公路橋梁的運行負擔正在日益加重。在這樣的背景下，需要公路橋梁工程建設具有更高的質(zhì)量保證。這就需要在公路橋梁工程進行實際的設計時，多關注公路橋梁的安全性和耐久性，將更多先進的設計理念以及相關的設計創(chuàng)新方法合理地應用到公路橋梁的設計之中，從而使得所設計出來的公路橋梁具有更高的質(zhì)量水準，在更好地保障出行人員安全的前提下，進一步提升公路橋梁工程建設的安全性和耐久性。

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