市政道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計

蔡帆

【摘要】近年來，如何構(gòu)建和諧社會，如何充分發(fā)揮市政工程的作用，逐漸成為我國所關(guān)注的一大要點，市政工程所形成的重要性逐漸彰顯。作為市政工程中的中流砥柱，市政道路工程與社會及城市發(fā)展之間緊密相連，會直接影響大眾的生活以及工作。也正因如此，越來越多的人民群眾開始關(guān)注市政道路工程的開展情況，也對其整體的安全性與耐久性提出了新的要求?；诖?，文章將對市政道路橋梁設(shè)計展開有效分析，先介紹設(shè)計的主要內(nèi)容、其中存在的問題以及導(dǎo)致問題產(chǎn)生的影響要素，然后著重介紹提高橋梁安全性及耐久性的設(shè)計優(yōu)化建議。

【關(guān)鍵詞】市政道路橋梁工程;安全性設(shè)計;耐久性設(shè)計

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.067

引言：

對于市政道路工程來說，橋梁設(shè)計是十分重要的一大環(huán)節(jié)。加強道路橋梁安全性及耐久性設(shè)計的穩(wěn)定性可以控制工程質(zhì)量。設(shè)計人員需要根據(jù)整體的工程實際情況，有意識增強自身的設(shè)計水準(zhǔn)，增強結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，以維護工程的安全性與耐久性。然而結(jié)合工程行業(yè)開展現(xiàn)狀分析來看，在道路橋梁工程中結(jié)構(gòu)安全性與耐久性問題時有體現(xiàn)。問題的存在，既影響了道路橋梁的使用壽命，也威脅了社會的和諧發(fā)展。相關(guān)行業(yè)工作人員需及時轉(zhuǎn)移工作重點，有意識地增強工程設(shè)計的安全性、耐久性。

1、市政道路橋梁設(shè)計的主要內(nèi)容

1.1外形設(shè)計

結(jié)構(gòu)外形設(shè)計是市政道路橋梁設(shè)計中的基礎(chǔ)內(nèi)容，結(jié)構(gòu)外形設(shè)計的最大優(yōu)勢在于能夠提高整個道路橋梁結(jié)構(gòu)的美觀性，滿足市政所提出的相應(yīng)要求，也能夠為車輛的順利通行提供一定的便利條件，在展開市政道路橋梁外形設(shè)計工作時，設(shè)計人員需要考慮的因素相對較為豐富，如當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)水文氣候，除此之外也要考慮到城市的整體經(jīng)濟狀態(tài)，社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)，確保整個道路橋梁的外形結(jié)構(gòu)能夠與城市的風(fēng)氣形象說貼合。

1.2跨度設(shè)計

跨度設(shè)計工作中共包含三大工作，要點第一要綜合考慮整個市政道路橋梁的結(jié)構(gòu)長度，第二要綜合性考慮整個項目工程的質(zhì)控目標(biāo)，第三要考慮到整個工程的工期安排以及進度安排，在考慮這三大要點的狀態(tài)下，合理的設(shè)置橋梁的跨度，一般情況下，在市政道路橋梁設(shè)計中，跨度應(yīng)處于適中狀態(tài)，過長或過短都會對城市的交通或者工程的經(jīng)濟造成影響除此之外，在展開跨度設(shè)計工作時，設(shè)計人員還需要考慮到以下三點因素，第一橋梁本身的結(jié)構(gòu)承載能力可達到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)？第二橋梁的日常通行數(shù)量如何，通行次數(shù)如何？第三橋梁下的船舶過往頻率如何通過這些元素進一步調(diào)整橋梁的跨度，避免對上下的車輛船舶造成影響，也能夠維護橋梁整體的安全性及耐久性。

1.3安全耐久設(shè)計

安全性設(shè)計與耐久性設(shè)計時，市政道路橋梁設(shè)計工作中的重要內(nèi)容，其中安全性設(shè)計指的是要增強整體道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性，避免在施工或者在后續(xù)的使用中導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生裂縫問題，呈現(xiàn)問題和結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題，影響到社會運行的安全性以及大眾出行的安全性耐久性設(shè)計，指的是要增強道路橋梁的承載力，使之能夠延長使用壽命，在設(shè)計工作中，設(shè)計人員要綜合考慮這兩點要素，有意識增強自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計水準(zhǔn)，以保證工程質(zhì)量與工程效益。

2、市政道路橋梁安全性及耐久性設(shè)計中存在的問題

在我國現(xiàn)階段的市政道路，橋梁工程領(lǐng)域，由于各種客觀因素的存在，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久性于安全性并不達標(biāo)，若不對這一問題加以及時的控制，勢必會造成較大的安全隱患，綜合分析來看，在安全性及耐久性設(shè)計工作中還存在以下幾點問題。

2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計不足

結(jié)構(gòu)設(shè)計不足產(chǎn)生的根本原因在于設(shè)計人員并未做好全面的準(zhǔn)備，例如在展開橋梁設(shè)計工作時設(shè)計人員未到達工程現(xiàn)場未對現(xiàn)場的條件形成調(diào)查或了解，甚至并不知曉當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，地質(zhì)條件，氣候條件和水文條件，除此之外也有部分設(shè)計人員在設(shè)計工作中會存在盲目設(shè)計的行為忽視了工程中所涉及的一些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)設(shè)計嚴重失衡，這一問題的存在所引發(fā)的后果為整體橋梁結(jié)構(gòu)美觀性偏低，甚至?xí)斐奢^大的安全風(fēng)險影響后續(xù)的工程使用。

2.2結(jié)構(gòu)疲勞損傷設(shè)計失調(diào)

深度開展結(jié)構(gòu)疲勞損傷設(shè)計是有效增強結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性及耐久性的重要條件，但是在具體行業(yè)發(fā)展過程中，這一工作并沒有落實到位，仍舊有部分設(shè)計人員會忽視疲勞損傷設(shè)計，或者在疲勞損傷設(shè)計工作中所采取的方法并不科學(xué)也并不合理，與具體的工程情況無法形成穩(wěn)定對接，除此之外也有部分設(shè)計人員在設(shè)計結(jié)構(gòu)疲勞損傷時，沒有全面的考慮到橋梁結(jié)構(gòu)投入使用后，所形成的狀態(tài)或所能夠遭受到的損傷，如此一來在進行防范措施設(shè)計時會存在一些缺陷，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞損傷，影響到設(shè)計的耐久性與安全性。

2.3橋梁抗荷載能力設(shè)計失衡

現(xiàn)階段隨著社會的不斷發(fā)展，以及國民經(jīng)濟水平的不斷提高，大眾的生活質(zhì)量有所增強，越來越多的人民群眾會選擇更加舒適便捷的方式出行而在這一生活環(huán)境下，車輛數(shù)量不斷增大，市政道路橋梁所接受的承載需要也不斷擴大，潛移默化的導(dǎo)致其使用年限受損，也影響了結(jié)構(gòu)的耐久性于安全性為有效控制客觀條件造成的不良影響，在設(shè)計工作中設(shè)計人員需著重關(guān)注橋梁抗荷載能力設(shè)計這一要點能夠針對于其中存在的失衡問題展開科學(xué)的考量綜合分析來看，在這一方面所體現(xiàn)的主要問題在于設(shè)計人員為全面考慮結(jié)構(gòu)靠后的能力導(dǎo)致路橋橋墩主體結(jié)構(gòu)在設(shè)計時存在明顯的失衡問題，影響了工程的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

3、導(dǎo)致市政道路橋梁產(chǎn)生安全耐久問題的因素

3.1設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

在試乘道路橋梁設(shè)計工作中設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)會對整個橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與安全性設(shè)計形成直接的影響，在設(shè)計期間，如若設(shè)計人員忽視了這些標(biāo)準(zhǔn)，只一味的按照自己的暢想進行設(shè)計，那么所設(shè)計出的橋梁結(jié)構(gòu)必然無法達標(biāo)，甚至?xí)嬖谳^多的質(zhì)量隱患，所以在具體的設(shè)計工作中，工程單位需定期組織設(shè)計人員展開規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)活動，使之能夠端正自身的工作態(tài)度，規(guī)范自身的工作行為，嚴格按照設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的要求實施操作，以增強道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范性，安全性提高及結(jié)構(gòu)增強設(shè)計的耐久性及有效性。

3.2設(shè)計人員素質(zhì)

結(jié)合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析來看，在市政道路橋梁設(shè)計工作中，很少有專業(yè)能力職業(yè)素養(yǎng)達標(biāo)的設(shè)計人員行業(yè)內(nèi)工作人員質(zhì)量參差不齊，部分設(shè)計人員能夠滿足工程設(shè)計的開展需要，但大多數(shù)設(shè)計人員自身并不具備充足的工作條件，甚至存在部分單位所招聘的設(shè)計人員，并未經(jīng)過系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)這一情況，這一問題都存在，致使整個道路橋梁設(shè)計工作的質(zhì)量無法得到保障，市政道路橋梁設(shè)計是一項系統(tǒng)且復(fù)雜的工作，其中會涉及較多的環(huán)節(jié)，較多的設(shè)計要點，如橋墩設(shè)計，橋面設(shè)計，排水設(shè)計，混凝土設(shè)計，鋼筋設(shè)計等軍事設(shè)計人員需要關(guān)注的內(nèi)容，如若設(shè)計人員素質(zhì)不達標(biāo)，能力不足，那么極容易在過程中產(chǎn)生遺漏最，最終造成質(zhì)量問題，影響到道路的耐久性與安全性。

3.3結(jié)構(gòu)強度計算

完成市政道路橋梁方案設(shè)計工作后為有效控制其產(chǎn)生安全耐久問題的概率，設(shè)計人員需要做好結(jié)構(gòu)強度的計算工作，而在這一環(huán)節(jié)其仍舊需要遵守相關(guān)的計算標(biāo)準(zhǔn)以及計算公式，精準(zhǔn)化的展開數(shù)據(jù)計算以及數(shù)據(jù)分析，以精細化的數(shù)據(jù)確保結(jié)構(gòu)強度能夠達到合理標(biāo)準(zhǔn)，如若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)未滿足這一要求，設(shè)計人員還需對原有的設(shè)計方案加以調(diào)整，直至達標(biāo)，以此才能夠保證整個橋梁的結(jié)構(gòu)具有較高的質(zhì)量，能夠達到工程所提及的安全性要求以及耐久性要求，促使工程師進行開展。

4、市政道路橋梁安全性及耐久性設(shè)計的優(yōu)化性建議

4.1注重強化設(shè)計人員職業(yè)素養(yǎng)

針對市政道路橋梁工程現(xiàn)階段所提出的各種需要分析來看，強化專業(yè)人員的專業(yè)能力以及專業(yè)素養(yǎng)是行業(yè)發(fā)展過程中亟待解決的一項任務(wù)，作為一名市政道路橋梁的設(shè)計工作者，不僅要掌握較多的專業(yè)知識，更要具備較高的專業(yè)能力，也要了解一些行業(yè)內(nèi)的先進觀念先進工藝，以此才能夠更加合理的展開橋梁設(shè)計工作，并在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中提出更加先進的思路因此在行業(yè)發(fā)展過程中，相關(guān)單位需定期組織設(shè)計人員開展職業(yè)培訓(xùn)活動以及職業(yè)考核活動，必要時可帶領(lǐng)設(shè)計人員前往國外展開系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，了解一些國外相關(guān)行業(yè)的理念，不斷增強其專業(yè)實力，使之可更加全面更加系統(tǒng)地展開道路橋梁設(shè)計工作，增強設(shè)計的安全性及耐久性，除此之外作為一名設(shè)計人員，也需要自發(fā)地展開自我優(yōu)化，轉(zhuǎn)化自身的工作態(tài)度，正確認識到道路橋梁設(shè)計的重要性，認識到安全性與耐久性設(shè)計對于整個橋梁所起到的影響在展開設(shè)計工作時，設(shè)計人員還需要做好結(jié)構(gòu)的搭配使用，確保整個道路橋梁設(shè)計看起來更加的系統(tǒng)更加的完善，潛移默化增強其安全性，耐久性。

4.2深入研究橋梁疲勞損傷設(shè)計

市政道路橋梁工程結(jié)束后整個橋梁會被投入使用，在長期接受車輛荷載的過程中，橋梁整體結(jié)構(gòu)極容易產(chǎn)生質(zhì)量問題，除車輛荷載外，地震降水等因素，也會對橋梁的結(jié)構(gòu)造成一定的質(zhì)量影響，所以在具體的設(shè)計工作中，設(shè)計人員要對這些問題加以提前的考量，以此增強道路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性例如為了控制降水對橋梁結(jié)構(gòu)造成的不良影響，設(shè)計人員可以將橋梁與梁體進行鋪裝性的設(shè)計，如此一來整個橋梁所遭受的疲勞損傷會有所降低，而橋梁自身的抗疲勞損傷能力會有所增強，再比如在設(shè)計工作中設(shè)計人員可以合理的選擇混凝土材料的標(biāo)準(zhǔn)或參數(shù)，如C30便是比較常見的道路橋梁混凝土材料，為增強整個橋梁的結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性，還可在混凝土中加設(shè)鋼筋網(wǎng)，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂問題，使之達到耐久力較高的應(yīng)用狀態(tài)維護量結(jié)構(gòu)。

在結(jié)構(gòu)疲勞損傷設(shè)計工作中，設(shè)計人員需要將重點放在混凝土疲勞控制方面同時也需要將結(jié)構(gòu)的安全性以及耐久性看作設(shè)計的要點以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，通過這一方式加強橋梁疲勞損傷設(shè)計的合理性，盡量控制這一因素所引起的疲勞概率，除此之外設(shè)計人員需充分發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用價值，利用智能模擬技術(shù)展開混凝土抗氧化性能檢驗工作，通過這一方式不斷的優(yōu)化混凝土的配合比，確保配合比具備較高的科學(xué)性，有效性，在后期的混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，設(shè)計人員還需要構(gòu)建完備的混凝土養(yǎng)護方案，以提高混凝土綜合性能進一步增強好的安全性及耐久性針對于混凝土中各材料的用量設(shè)計人員，可以與技術(shù)人員施工人員共同展開探討在不同的季節(jié)混凝土中所融合的材料各不相同，例如在冬季需要在混凝土材料中加入引氣劑，以此維護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高道路橋梁的結(jié)構(gòu)性能。

4.3充分考慮道路橋梁超載問題

在日常生活中，大眾也經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)，在我們所行走的馬路上會有一些坑坑洼洼的路段，甚至道路的中間會存在十分明顯的坑洼或斷裂問題這些問題的存在，不僅會影響駕駛?cè)藛T的駕駛體驗，同時也會造成較大的安全隱患，綜合分析來看，導(dǎo)致道路產(chǎn)生這些問題的主要原因在于超載在道路超載方面，通?？梢钥偨Y(jié)為三種不同的情況，第一道路橋梁本身以經(jīng)歷了較長時間的使用，甚至已經(jīng)超過了規(guī)定的年限，長期處于超載負債運營狀態(tài)，第二道路橋梁在運行期間其表面所承載的荷載已超過了工程中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，第三部分駕駛?cè)藛T會改裝車輛，致使車輛承載力加大，卻導(dǎo)致橋梁承擔(dān)者過高的超載壓力，這三種超載情況的存在，均會對道路橋梁造成不同程度的質(zhì)量損壞以及結(jié)構(gòu)破壞如若這一問題無法得到及時的解決，甚至長期存在，那么也極容易導(dǎo)致道路產(chǎn)生疲勞，性損傷，最終影響道路的使用年限，以及其整體的安全性，耐久性，為有效避免道路橋梁超載問題的存在，在設(shè)計工作中，設(shè)計人員需要對橋梁的運營管理形成應(yīng)有的關(guān)注，在設(shè)計階段能夠在橋梁周邊設(shè)置指示路牌并構(gòu)建完整的檢修維護方案，能夠定期的開展道路橋梁的檢修工作，必要時施工單位可以與當(dāng)?shù)氐慕煌ü芾聿块T構(gòu)成合作關(guān)系，由交通管理部門大力懲處改裝超載的行為，通過這一方式維護道路橋梁的安全性與耐久性，延長其使用壽命。

4.4加強市政道路橋梁路基維護

完成基礎(chǔ)性質(zhì)的市政道路橋梁設(shè)計以及施工工作后工程人員還需要開展后續(xù)的橋梁路基維護工作，而在這一階段設(shè)計人員也十分重要，設(shè)計人員需要根據(jù)具體的工程需要打造完善的維護方案，并及時地判斷工程中是否存在質(zhì)量隱患或安全問題，以便及時對其加以處理，一般來說為了增強道路橋梁的安全性以及耐久性，在養(yǎng)護設(shè)計工作中，設(shè)計人員需關(guān)注以下幾大要點第一，在道路兩端的路段可以加上隔離網(wǎng)以及防護網(wǎng)建筑防護網(wǎng)的維護，對路基形成有效保護，第二可在路基兩端設(shè)置擋土墻或橋墩，通過這一方式盡量控制客觀因素造成的道路橋梁結(jié)構(gòu)破壞問題，以此間接的增強道路，橋梁的安全性與耐久性，以完備的路基維護，增強道路橋梁設(shè)計的可靠性。

4.5加強道路橋梁安全耐久設(shè)計

首先在道路橋梁安全設(shè)計工作中，設(shè)計人員需關(guān)注以下幾大要點，第一在正式開展安全設(shè)計工作之前，設(shè)計人員需要到達工程現(xiàn)場，了解道路橋梁施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況以及水文情況，站在專業(yè)視角上構(gòu)建科學(xué)的項目規(guī)劃以及項目設(shè)計同時需要客觀分析工程中可能會產(chǎn)生的疲勞損傷問題，以及導(dǎo)致橋梁工程產(chǎn)生各種質(zhì)量隱患的元素，在后續(xù)的設(shè)計工作中對此有效規(guī)避，增強設(shè)計的穩(wěn)定性以及科學(xué)性，同時設(shè)計人員須有意識增強橋梁的荷載能力，在這一環(huán)節(jié)需要通過科學(xué)的計算合理的設(shè)定橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，以此有針對性的展開橋梁建設(shè)，以控制倒流橋梁所遭受的疲勞損傷，第二，在設(shè)計階段設(shè)計人員需要做好施工管理設(shè)計，近年來隨著社會的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在建筑工程領(lǐng)域信息技術(shù)也起到了一定的應(yīng)用優(yōu)勢越來越多的先進工藝，先進技術(shù)，先進材料開始融入到我國的建筑領(lǐng)域，所以在設(shè)計階段，設(shè)計人員也需要適當(dāng)?shù)膶@些材料技術(shù)，工藝加以整合，充分發(fā)揮其整體的應(yīng)用價值，也能夠推動我國市政道路橋梁工程的創(chuàng)新化發(fā)展，作為一名設(shè)計工作人員，一定要貫徹創(chuàng)新的發(fā)展理念，不斷的更新設(shè)計認識不斷的采用先進的設(shè)計方法，以提高自身的設(shè)計水準(zhǔn)，維護道路橋梁的安全性與整體質(zhì)量其次在道路橋梁耐久性設(shè)計工作中，設(shè)計人員需注意以下內(nèi)容的建設(shè)，對于社會的發(fā)展起到了一定的積極影響，可以進一步提高交通的便捷性以及大眾生活的便捷性，所以在道路橋梁設(shè)計工作中，設(shè)計人員需要有意識的增強橋梁的耐久程度，為達到這一標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計階段即需要科學(xué)的計算道路，橋梁的負荷壓力也需要通過科學(xué)的實驗，檢驗橋梁的車輛，通過頻率在全面記錄統(tǒng)計以及計算的狀態(tài)下，針對性的設(shè)置橋梁的位置分析及受損問題產(chǎn)生的原因必要時可定期與維護人員管理人員進行工作交接，判斷部分橋梁是否存在結(jié)構(gòu)問題或耐久性問題，并針對性地構(gòu)建解決方案，以生成完備的耐久性維護計劃，有效延長橋梁的使用壽命，提高其設(shè)計的耐久性效果。

結(jié)語：

在市政道路橋梁設(shè)計工作中，增強整體設(shè)計的安全性與耐久性是設(shè)計人員需要達到的一大標(biāo)準(zhǔn)。市政道路橋梁設(shè)計中供包含三點內(nèi)容，分別為外形設(shè)計、跨度設(shè)計以及安全耐久設(shè)計?？v觀行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析來看，在設(shè)計中還存在較多問題，如整體結(jié)構(gòu)設(shè)計不足;結(jié)構(gòu)疲勞損傷、橋梁抗衡承載力、橋梁抗震抗裂能力等設(shè)計未得關(guān)注。為有效杜絕這些問題造成的不良影響，設(shè)計人員需要對規(guī)范加以優(yōu)化，也需要有意識增強自身的職業(yè)素養(yǎng)，找準(zhǔn)安全性設(shè)計及耐久性設(shè)計的要點，有方向的展開工程。

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作者簡介：

徐明棣（1988—），男，漢族，浙江溫州人，本科，造價工程師，主要從事建筑工程造價工作。