市政道路桥梁安全性与耐久性设计

(整期优先)网络出版时间:2021-09-03
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市政道路桥梁安全性与耐久性设计

张科

北京城建华晟交通建设有限公司

摘要:受社会发展的影响,我国的建筑行业快速进步。市政道路桥梁安全性与耐久性不仅影响城市交通运输、经济建设,而且与社会民众的生活、生命安全具有紧密的联系。近年来,随着我国城市化建设步伐的不断加快,对于市政道路桥梁的安全性与耐久性的要求也不断提升,这也成为未来城市道路桥梁建设的重要发展趋势与建设目标。鉴于此,文章在结合实际工程案例的基础上,对市政道路桥梁安全性与耐久性设计思路进行研究,为相关从业者提供参考建议。

关键词:市政道路桥梁;安全性;耐久性;设计思路

引言

近年来,桥梁工程逐年增多,相关人员应提高对桥梁结构安全性和耐久性的认识,保证桥梁质量,为居民出行安全保驾护航。建设过程中,建设人员应结合桥梁结构设计方案以及桥梁周边环境,提高桥梁建设质量,同时满足桥梁结构的安全性和耐久性。

1保证公路桥梁设计安全性、耐久性的意义

对于公路桥梁来讲,公路桥梁是供公路或市政道路跨越河流、山谷或其它交通线使用的具有承载力的专门的人工构造物,具有连接不同地面交通的功能。在改革开放以后,随着我国交通建设速度的不断提升,使得其规模、数量等方面有了明显的提升。但是因受到社会快速发展的影响,对交通质量、功能等方面的要求有了明显的提升。尤其是对于公路桥梁的安全性与耐久性来讲,直接影响到了后期的使用。公路桥梁安全性是从桥梁的结构、承载能力等方面的评定,而在对桥梁质量进行评定时,则是从结构合理性、结构重要系数等来提出的,在安全模型、采集数据样本等环节中则需要针对应力、扭矩等进行分析。公路桥梁的耐久性则是从正常条件下桥梁在正常使用状态时的时间长度和频率、次数。在理论层面中则是针对材料、工艺含量等来说的。可以说公路桥梁的安全性、稳定性属于同一问题中的两个层面,不论是哪一个层面,一旦出现问题都会对群众的生命财产安全产生直接的影响。加之公路桥梁有着投资大、周期长等特点,如果在开展建设施工前没有做好全面的规划与设计,那么势必会在后期施工中出现秩序混乱、交叉施工等问题,甚至还会对经济效益、社会效益等方面产生出一定的影响。因此在公路桥梁设计中需要从整合文献资料出发,做好实践调查与研究工作,找出目前公路桥梁设计中存在的问题,在转变传统设计思想与认知的基础上做好调整工作,确保公路桥梁设计的合理性,满足施工要求。

2现阶段市政道路桥梁设计存在的问题与不足

2.1市政道路桥梁设计理论与思路缺乏完善性

现阶段,受传统设计思路以及多种因素的影响,我国大部分的市政道路桥梁设计者在设计思路方面存在较大偏差,这部分设计者在设计时设计思路,更倾向于道路桥梁的强度设计与强度极限,导致在设计思路方面忽略道路桥梁耐久性的考虑。但道路桥梁在实际使用过程中,其实际表现才是能道路桥梁性能的最真实体现。此外,当前我国道路桥梁设计准则与规范中并未明确提出道路桥梁耐久性要求与标准,也未就使用年限提出明确的要求,造成部分设计者在市政道路桥梁设计中缺乏对耐久性与安全性的考虑。

2.2设计方案不合理

通常来说,在进行公路桥梁设计时应对技术可行性、成本控制等诸多方面的内容进行综合考虑,并依据相关行业规范及国家标准的要求来合理选择安全系数。但结合实际情况来看,对于偏远地区或自然环境较差的地区,低等级公路的桥梁设计方案、结构选择不灵活。批量化设计导致很多桥梁结构选型不适应本道路或不适应跨越本河流结构臃肿。设计方案都过于侧重安全性设计,而对于桥梁整体结构体系、使用材料、实际耐久性以及后续运行过程中的各种干扰因素所造成的影响的考虑则存在一定的不足。如此便导致公路桥梁在运营期间极易受到各种因素的影响,进而导致公路桥梁的安全性和耐久性无法达到设计预期。

2.3道路桥梁设计缺乏监督

虽然为了促进我国道路桥梁设计的规范、降低安全隐患发生的可能、保证道路桥梁施工质量的提高,我国已经出台了诸多关于道路桥梁设计方面的审核机制以及标准,但是在具体的落实过程中,仍旧存在着不同程度的缺陷,使得国家的规定难以得到充分的落实,作用难以得到充分的发挥。而这些问题出现的最主要的原因便是对于道路桥梁设计缺乏有效的监督,设计质量无法得到保障。道路桥梁设计行业内缺少有效的竞争机制,也会导致监督审核制度缺乏实质性的意义,监督层面上无法真正促进道路桥梁设计的规范化和科学化。

3市政道路桥梁安全性与耐久性设计思路

3.1重视疲劳损伤设计

在公路桥梁运营期间,桥梁在承受自重荷载和车辆、人群等荷载的影响,梁板处在一个弹性的工作状态,公路桥梁所承受到载荷变化将会引发公路桥梁结构的振动,长此以往之下便会导致公路桥梁出现疲劳损伤问题,该些问题在积累到一定程度上以后便会导致公路桥梁出现裂缝等严重质量问题,最终影响公路桥梁的安全性和耐久性。对此,设计工作者需要以设计方案为基础,通过仿真模拟技术等新型技术对设计方案进行仿真模拟,确定公路桥梁在后期运营过程中出现的各种疲劳损伤情况,进而对设计方案进行优化,避免因疲劳损伤引发各种严重的安全性和耐久性问题。公路桥梁所使用的建筑材料无法完全保证其均匀性和连续性,在复杂且不断变化的环境下极易发生扩散,产生损伤。鉴于此,为提高公路桥梁的安全性,改善这类问题,设计者在设计环节需要对桥梁结构以及在疲劳荷载的情况下桥梁的反应深入展开研究和分析,并积极寻找相关的解决措施,此外,在有充裕时间及实践机会的情况下,还需要认真分析并考虑风力荷载和交通荷载对桥梁结构造成的影响。

3.2注重培养市政道路桥梁设计者的职业素养

针对当前市政道路桥梁设计需求以及设计思路中出现的问题,只有注重培养市政道路桥梁设计者的职业素养与职业水平,才能更好地引导设计者树立以安全性与耐久性为导向的设计思路,实现道路桥梁安全性与耐久性的全面提升[1-3]。在实践工作中,一方面要为设计者创造更多的学习与交流机会,使设计者能够借助更先进的设计理念与施工工艺,更好地实现自身职业素养的全面提升;另一方面,需要注重不断丰富设计者的专业知识,促使设计者能够在实践工作中丰富自身的设计经验与设计能力,使得其设计的道路桥梁的安全性与耐久性进一步提升。

3.3充分考虑桥梁横截面抗震抗裂等因素

桥梁建设管理人员应当重视桥梁横截面抗震抗裂等因素,对桥梁横截面采用加固技术进行固化,保证桥梁建设的全面性。当桥梁正面结构承受的荷载压力传递到下一个结构环节时,桥梁及基本受力状况会被分化。因此,设计人员要充分考虑桥梁结构横截面的抗震效果,强化桥梁结构性能,提高桥梁结构的整体建设质量。设计人员要从桥梁结构横截面的受力细节着手,提升桥梁总体结构受力效果,确保桥梁结构合理。

结语

总而言之,随着经济建设的进一步发展,我国公路桥梁的运行负担正在日益加重。在这样的背景下,需要公路桥梁工程建设具有更高的质量保证。这就需要在公路桥梁工程进行实际的设计时,多关注公路桥梁的安全性和耐久性,将更多先进的设计理念以及相关的设计创新方法合理地应用到公路桥梁的设计之中,从而使得所设计出来的公路桥梁具有更高的质量水准,在更好地保障出行人员安全的前提下,进一步提升公路桥梁工程建设的安全性和耐久性。

参考文献

[1]毛磊.市政道路桥梁工程施工及质量控制[J].工程建设与设计,2019(7):267-269.

[2]赵一哲.城市道路桥梁设计中的不足和改进的关键措施[J].工程建设与设计,2019(9):135-136,139.