探讨市政桥梁设计中的安全性及耐久性徐静

探讨市政桥梁设计中的安全性及耐久性徐静

徐静

关键词：市政桥梁；设计；安全性；耐久性

1我国市政桥梁设计的现状

当前，我国市政建设事业得到了快速的发展，但同时在市政桥梁的设计过程中也有越来越多的问题凸显了出来，对市政桥梁建设的可持续发展造成了严重的影响。这些问题主要体现在以下几个方面：首先，在对于桥梁强度进行设计时，不能其进行充分的重视，特别是没有从全方位的对桥梁的耐久性设计进行有效的考虑。强度也是对于市政桥梁的安全可靠性的最为重要的影响因素。而在其强度达到极限的基础之上，就能够对其极限进行应用，其和桥梁的整体生命周期间存在着紧密的关系。其次，对于市政桥梁本身的建设来说，应该对其设计环节和建设施工的阶段给予足够的重视，但在当前的公路桥梁的建成周期内，却直接将其进行了忽略，这也对桥梁使用的安全性和耐久性造成了影响。

2安全性及耐久性在桥梁设计中的重要性

从改革开放以来，我国交通建设快速发展，无论从规模和数量上都在全世界各国和地区中名列前茅。但相应的，社会发展进程中对于交通的质量、功能也提出了更高的要求。其中，桥梁的“安全性”主要从桥梁结构和承载能力两个方面去考虑，现实中对桥梁的质量评定依据主要包括结构合理性、结构重要系数、结构负载组合等，安全模型和采集数据样本也充分考虑了应力、扭矩、弯矩等指标。而桥梁的“耐久性”则主要考虑的是桥梁在正常使用情况下的极限状态，理论上的“耐久性”可以从材料、工艺、成分含量、施工工艺等方面分析。桥梁安全性和稳定性是同一个问题的两个方面，任何一个方面出现问题都会对人民群众生命财产安全造成威胁。

3影响桥梁安全性和耐久性的原因

目前，我国桥梁的设计还存在一些问题，我国桥梁设计水平相比一些发达国家还有一定的差距。我国桥梁设计人员普遍存在理论知识充足但是实际经验缺乏的问题。很多设计人员因为缺乏实际的桥梁施工经验，因此在进行桥梁设计时过分重视桥梁的结构强度设计，却忽略了设计的合理性，并且对一些细节掌握得不到位，导致了桥梁的设计存在一些不合理之处，在实际工程中会对桥梁的施工质量产生不良影响。在进行桥梁设计时，一些设计人员只重视桥梁的理论数据，往往只根据标准要求来进行桥梁的结构强度计算，但是却很少考虑到施工材料以及施工方法对桥梁整体安全性与耐久性的影响。还有一些桥梁设计人员在进行桥梁设计时片面追求桥梁设计强度，而忽略了桥梁整体结构的稳定性与耐久性，导致了桥梁设计时就存在先天不足，在实际的施工中极易发生问题。

4提高市政桥梁设计中安全性及耐久性的策略

4.1与实际情况结合，进行精准的设计工作

在对市政桥梁进行设计之前，要根据设计的方案进行施工现场实地的考察，对其环境以及地质条件进行境充分的了解后，在开展之后的设计工作。此外，为了提升施工质量，降低成本，还需要对合理的施工建筑材料进行有效的选择。另外，当前的市政桥梁通常是使用预制拼装结构所建造的，其主要优势体现在：费用较低且建设活动较为便利以及配件具有较高的标准性。但需要注意的是，对于一些特殊情况，可以选择其他的建筑方式，例如现浇模式等。

4.2选择高性能的材质作为施工材料

想要保证公路桥梁结构的耐久性得到有效的提升，则需要对施工材料进行有效的选择，所以在对于建筑材料进行选择时，要选择具有教导屈服性和强度，且韧性以及焊接性能较好，以及具有较强耐腐蚀性的钢筋作为主要材料，这样则能够极大程度的提升混凝土结构的耐久性。而在对混凝土进行选择时，同样需要选用性能良好的混凝土，这样在提升桥顶路面的耐磨性以及密实性的同时，还能够保证路面的强度提升，避免其对于内部结构所产生的破坏。由于混凝土需要进行现场的搅拌，因此在对混凝土搅拌时，需要严格的准守有害裂缝控制标准对其配合比进行确定。如果此工程所需要的是碱性含量不高的水泥，则在对集料进行选择时，就不能使用碱活性的集料，并减少使用含有氧化镁以及硫酸盐等膨胀性的集料，还要避免碱性物质混入到集料中去，从而保证市政桥梁的耐久性以及安全性，提升整体的施工质量。

4.3有效的应用防腐材料

在公路桥梁的建设过程中，对普通的钢筋混凝土进行使用，则其结构是必然裂缝地带工作的一种结构，也就是说，其会随着使用期限的增加，出现裂缝。而当路面上的水通过裂缝渗入其内部后，就会对负弯矩的部位造成腐蚀，导致此部位常出现钢筋被锈蚀的严重现象，降低桥梁的安全性以及耐久性。所以，就需要充分的重视防腐材料的使用。随着现代建设行业的快速发展，导致多种新型的建筑材料不断出现，而环氧树脂涂层钢筋作为重要的新兴材料，由于其具有良好的防腐蚀性，在建筑工程中也得到了广泛的应用。而将其在市政公路桥梁的施工过程中进行应用，则能够有效的解决腐蚀问题，并提升结构的耐久性和运行的安全性。

4.4重视桥梁的细节设计内容

人们常说细节决定成败，因此在市政桥梁的设计过程中，则需要重视桥梁的细节设计内容。细节设计的有效性，能够避免桥梁结构出现严重的腐蚀问题，从而保证桥梁施工的整体质量，并提升其耐久性，延长其使用寿命。因此在对于不同的桥梁进行设计的过程中，就需要对合适的建筑结构进行选择，使其作为桥梁结构的保护层，对桥梁的钢筋结构起到良好的保护作用，避免其出现腐蚀情况。另外，则需要对桥梁的排水和防水层的作业进行有效的设计，从而提升市政桥梁的防水性，在各种天气中，对桥梁进行良好的保护，从而保证桥梁的安全性以及耐久性得到有效的提升。

4.5桥梁耐久性设计对策

4.5.1加强对桥梁寿命期的认识

对于桥梁的设计，应该打破传统思维的影响，不仅要重视对荷载强度的考虑，还要尽可能延长桥梁的寿命期。要想真正推动桥梁业的发展，就必须加强对桥梁寿命期的认识，使桥梁能长时间为老百姓服务。对桥梁寿命的认识对桥梁设计的作用是不可轻视的。例如，我国现在的桥梁设计使用的基准期为100年，但是在桥梁设计过程中各种因素都会对相关的设计数据的准确性产生影响，因此进行数据模拟试验十分必要，在合理确定其寿命期后，就可以将桥梁设计融入到桥梁工程的施工中，加强对涉及到的相关数据信息进行分析。

4.5.2加强对疲劳损伤的研究

桥梁工程正式投入使用后，不仅要承受巨大的动荷载，同时加载次数也很频繁。所以，出现疲劳损伤不可避免。目前，桥梁工程的建设大多会使用钢筋以及混凝土等材料，而这些材料又都具备不均匀连续的特性，使其会存在许多细小的裂缝。如果不能及时对其进行处理与控制，那么整个工程的安全性以及耐久性将大幅度降低。对此，在桥梁结构设计环节中，相关设计人员一定要做好疲劳性能指标的计算与验算工作。另外，结合相关调查可以发现，并不是所有的桥梁工程都会在高荷载或者高温的情况下发生事故，某些工程在低温环境以及低荷载作用下，依然会发生突然断裂现象。在进行冲击试验后可以得出，绝大多数钢材在常温下具有一定脆性，所以，在选用钢材时，应尽可能地选择那些韧性好且变异系数小的钢材，为保证桥梁工程的安全性以及耐久性提供有力支持。

4.5.3注重结构以及构件的选型

在桥梁设计中，想要提高其疲劳振动，可以尽可能的选用箱形截面，以提高结构的整体刚度。与此同时，为了防止出现结构性裂缝，可以尝试选择全预应力结构，对路桥结构的垂直以及水平构件施加预应力。另外，在桥梁结构上应该设置一个具有防渗透、抗剪切以及拉伸的防水层，且防水涂层与沥青混凝土铺装层之间的附着力要超过沥青混凝土路面与钢筋混凝土桥之间的附着力。值得注意的是，在桥面铺装的顶面、特别是连续梁的负弯矩截面，也需要设计防水层，以此来防止出现水渗透现象的发生。

5结束语

综上所述，桥梁设计是桥梁建设关键的内容，其直接影响着桥梁整体的使用寿命以及安全性。因此，在对于桥梁进行设计的过程中，则需要考虑多方面的因素，特别是要对其具体的施工作业情况进行充分的考虑，从而保证桥梁设计中对于安全性能以及耐久性的要求，这也能够极大程度的保证桥梁使用的安全性。此外，对对桥梁工程进行设计时，还需要对建筑材料选择使用等问题进行充分的考虑。从建筑材料的有效选择方面，提升桥梁设计中的稳定性，并提升市政桥梁工程的整体质量，促进我国桥梁设计水平的有效提升，获得良好的综合效益。

参考文献:

[1]赖丙娣.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久设计探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017，06：257~258.

[2]刘勇.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久设计探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017，03：231~232.

[3]李季.市政桥梁设计中的安全性及耐久性[J].科技创新与应用，2016，19：243.