道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性符宇

道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性符宇

符宇

海南省交通规划勘察设计研究院海南省海口市570100

摘要：公路桥梁工程作为我国交通运输的关键，其在我国工程建设中有着至关重要的地位。公路桥梁工程主要是指那些公路需要跨越水域、山谷或者跨过其他交通路线的相关工程，即在复杂的地形中，为了保证交通能够顺畅。公路桥梁工程的建设过程中往往会遭受到自然环境侵蚀、交通荷载、化学物质作用等因素的损害，造成交通事故等问题。所以，本文对道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性进行探讨。

关键词：道路桥梁；设计与施工；安全性；耐久性

一、加强道路桥梁中的安全性与耐久性设计的必要性

道路桥梁的安全性主要体现在其极限承载能力方面，而其结构的安全性则主要和结构的安全等级、结构重要性系数以及结构荷载组合等等都有关，而且相关的验算也主要从其结构的弯矩、应力、扭矩等多方面进行考虑。道路桥梁的耐久性则主要体现在桥梁正常使用的极限状态。相比于桥梁结构的安全性，桥梁的耐久性设计则更复杂，结构材料等级、优劣、组成有关，如最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量等，验算时结构的裂缝、挠度等等都会对其造成影响。目前阶段，我国道路工程的建设数量以及规模都在不断增加，在社会经济快速发展的同时，公路工程建设与使用阶段也在不断地发生着安全事故。例如，某些道路工程在使用阶段，发生的桥梁坍塌事故与路面塌陷事故等，这些事故的发生不仅会给人们的生命安全带来巨大威胁，同时也会对我国各地区的区域经济一体化的发展造成极其不利的影响。根据大量的调查显示，目前阶段导致道路桥梁工程出现安全事故的原因主要有以下两方面：①一些设计单位的方案中存在一定的缺陷，进而对道路桥梁设计的安全性与耐久性造成严重影响；②施工企业的能力不足，施工人员素质偏低，导致在实际的施工中埋下不同程度的安全隐患，对桥梁的质量造成严重影响。基于此，相关的管理部门不断加强道路桥梁工程设计，不断进行设计方案的完善，进而才能确保桥梁不会出现质量问题。

二、目前阶段道路桥梁设计存在的主要问题

1、方案设计不合理

目前阶段，在道路桥梁设计方面，仍然存在着很多问题，尤其是桥梁施工和使用的安全性方面。相关的设计人员在对桥梁结构进行设计时，首先肯定是要考虑其经济性，其次才会进行结构分析与构件连接方面的设计，然后再取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证桥梁结构的安全性。在实际的设计过程中，相关的设计人员往往都是只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，对于其结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性方面的问题却缺少考虑。因此这就会导致有的结构整体性以及延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄等等。这些问题都会使桥梁结构耐久性降低，对其结构的安全性造成严重影响。

2、施工流程不规范

国内外有很多桥梁都在安全性以及耐久性方面出现了很多问题，其中有很多问题都是野蛮施工以及管理腐败造成的。对于短期内发生的诸如突然破坏以及倒塌问题，大都是施工质量没有达到规范和设计要求导致的。其中造成这些问题的原因主要有典型：材料强度不足；施工工艺不合格；偷工减料、以次充好等等，对道路桥梁的安全性以及耐久性造成严重损害。

3、道路桥梁的相关设计理论还有待完善

目前阶段，国内很多工作人员在对桥梁结构进行设计过程中，大都偏向于其强度的思考，对于其耐久性方面的思考却很少，大都更重视其强度的极限状态，而不重视其使用的极限状态，但是桥梁的结构在整个生命周期中最重要的体现却恰恰是其使用时性能的表现。在目前的桥梁设计中，很多设计人员对于桥梁的耐久只是当作一种概念，既不会对其使用年限的要求进行明确，也不会对其耐久性进行针对性地设计，这些问题都会在一定程度上对桥梁结构的使用性能以及使用寿命造成影响。

三、对道路桥梁设计安全性和耐久性进行完善的措施

1、完善桥梁设计规范

目前阶段，如果想要提高道路桥梁的安全性和耐久性，降低桥梁出现坍塌的几率，最基本也是最有效的方法就是对桥梁的设计进行规范化管理，同时相关的管理部门还要不断地对桥梁设计需要遵循的规范和标准进行完善，进而才能有效地规避桥梁设计过程中由于人为原因而导致的错误，相应地道路桥梁工程的质量也能得到提高。

2、提高设计人员的重视

相关的设计人员在对道路桥梁的安全性以及耐久性进行设计之前，一定要做好工程建设的实地勘察工作。同时还要确保自身对所设计的道路桥梁的地质环境已经完全了解，在这个过程中，其还需对相关的地质环境资料进行收集和整理，对道路桥梁建设的有利因素和不利因素进行深入了解，在设计的过程中，对有利因素要进行充分地利用，尽量规避掉那些不利的因素，进而确保道路桥梁设计的安全性和耐久性不会出现问题。除此之外，设计人员在对道路桥梁的安全性和耐久性进行设计的过程中，还要综合把握道路桥梁整体结构的寿命和各个构件的寿命，进而才能确保道路桥梁结构设计的科学性、合理性，延长了道路桥梁的使用寿命。

3、重视对道路桥梁疲劳损伤设计的研究

道路桥梁的主要作用就是承受的各种荷载。例如：车辆荷载、风荷载、温度等这些问题都会在桥梁的内部产生一种循环变化的应力，进而导致道路桥梁的不同结构之间产生振动，使得道路桥梁结构累积疲劳发生损伤。随着道路桥梁累积损伤不断扩大，最终就会导致公路桥梁出现宏观性裂缝，严重的将会造成公路桥梁结构出现断裂坍塌。一般情况下，道路桥梁的早期疲劳损伤是极其隐蔽的，相关的维护人员很难发现其中存在的问题，但是这种损伤却会给桥梁造成极大的影响，甚至是无法避免的。疲劳损伤一般都会被当作是钢结构桥梁设计中最重要的问题之一，主要是近些年来由于疲劳损伤造成的桥梁坍塌事故较多，相关的工作人员对于疲劳损伤的研究也已经开始向混凝土桥梁结构发展。除此之外，目前相关的工作人员对于疲劳损伤的研究已经不仅仅只局限于桥梁的整个结构，因为在道路桥梁结构中，往往都是其中一个部位出现疲劳损伤问题，进而导致桥梁结构中这一部分失去其原有的作用，最终使得整个公路桥梁出现严重的质量问题。

4、重视公路桥梁的超载问题

目前公路桥梁的汽车超载一般有以下三种情况：①桥梁的使用年限已经超出规定的年限，即超龄负载运营；②公路桥梁上实际通行的车辆已经超出原先设计的规定；③车辆自身超载行驶。以上前两种超载问题的主要原因是由于桥梁荷载变化和交流流量变化造成的，而第三种情况则是司机违法运营造成的。公路桥梁超载问题，不仅会导致桥梁出现疲劳损伤现象，桥梁一旦出现超载问题，就会导致桥梁所受的疲劳应力变大，严重的时候甚至可能导致桥梁结构出现损坏；而且其还会对桥梁内部的结构造成损伤，这使得桥梁在正常的荷载情况下，工作状态出现变化，最终导致桥梁的安全性和耐久性降低。这些超载问题都会对桥梁结构长期的使用性能以及耐久性产生不利的影响，因此除了要对交管部门的管理进行加强外，相关的工作人员还要对超载带来的后果进行深入地研究和分析。

5、加强对道路路基的养护

在道路施工完成后，相应的养护工作就显得尤为重要。例如，相关的维护人员可以在公路两边适当种植树木花草，在岩石风化地段增设一定的安全防护网，进而达到实现对路基的防护的目的。除此之外，还需要采用拦土墙的方式对路基进行保护，以此保障公路的使用寿命。

结束语

综上所述，随着公路桥梁工程的不断增加，给相关的工作人员带来了很大挑战，同时在其建设过程也暴露了一定的问题。因此相关的工作人员必须对公路桥梁工程在安全性与耐久性方面存在的设计欠缺进行及时地解决，确保公路桥梁不会出现质量问题。

参考文献

[1]穆俊伟.关于道路桥梁设计中的安全性和耐久性研究[J].山西建筑，2014，40（7）：174-175.

[2]王丹文.关于道路桥梁设计中的安全性和耐久性探析[J].科技创新与应用，2014（16）：207.