公路桥梁设计的安全性和耐久性探讨

公路桥梁设计的安全性和耐久性探讨

贺锦华

陕西通宇公路研究所有限公司 陕西省西安市 710118

摘要: 公路桥梁设计不仅仅关系着城市交通的畅通性，还关系着城市经济发展，在设计过程中，要注重其安全与耐久，全面提升设计质量，确保其可靠发展。针对此，开展公路桥梁设计安全性、耐久性的研讨，通过对其设计进行分析，结合工程实例，旨在为市政公路桥梁的稳定发展提供可靠意见。

关键词: 公路桥梁; 设计作业; 安全性; 耐久性

引言

我国每年因交通事故引发的人员伤亡数量是非常惊人的，造成如此多的交通事故除了司机方面的原因，还有因为公路桥梁工程建设的耐久性以及安全性的原因。因此，在公路桥梁工程的设计过程中，对于其设计的耐久性和安全性方面的考虑必须要格外重视，以保证公路桥梁工程更好地为人们服务，为社会发展贡献出应有的价值。

1 路桥梁设计安全性与耐久性设计的重要意义

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^[1]。

2 公路桥梁设计设计存在的主要问题

2.1 设计理论不够完善

就结构设计过程中，强度考虑重于耐久考虑，过于重视强度极限，忽略了极限状态。在整个生命周期内，结构的重要性一般在使用才体现。实际注重结构的建造，忽略了结构的维护。就当前公路桥梁设计，关注的耐久性仅仅是一种概念上的关注，未能明确使用年限，未能满足要求，进而耐久性设计不足。由于倾向与预期目标差异较大，在一定程度上使得施工事故频发，影响结构性能，缩短使用寿命。

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^[3]。

2.3 施工不规范

在建设过程中施工不规范属于常见问题，受到施工环境的影响，会加剧工作强度。虽说施工队伍 具有一定的工作能力，但是缺少专业技术的支持，很难确保施工规范，严重影响安全性及耐久性建设。在预应力使用器件，需要支护结构、钢筋结构的支撑。 但是，由于人员缺乏技能支持，即便是图纸再完善，设计再合理，也很难确保实际与预期契合。

3 公路桥梁设计的安全性和耐久性策略

3.1 注重气压环境

在设计过程中，要考虑当地气压环境的影响。 实际施工混凝土属于主要材料，在其搅拌与配比过程中，要满足技术要求。由于外界因素会影响混凝土，会影响其质量。气压影响最为严重，会导致混凝土出现碳化，使得质量性能减退，加剧混凝土的腐蚀。设计人员要结合当地的气候、气温情况，结合气压环境，灵活的开展施工，并适当的变通施工方案，保障施工顺利。

3.2 增进路桥工程设计人员的耐用性意识

为了切实做好整体工程项目架构的设计工作，相关的工程方案设计工作人员需要学习更为先进的现代化设计理念，不能只是考究桥梁项目需要满足的实际负荷承载度。换而言之，就是在整体路桥架构规划阶段中不只是需要深入关注工程的整体投入使用周期。同时，工程整体的耐用性也需要在工程建设、运作、维护等多环节充分结合考究的基础上，通过运用较大体量的模拟演算来开展更为科学化的验证，以更好保障路桥建筑架构的安全性与耐用性可以达到标准要求。

3.3 疲劳损耗分析

城市中公路桥梁的车流量较大，随着时间的延长，会导致性能下降，疲劳度增加及相关问题的出现，影响质量、安全与耐久性，这些问题在设计阶段就应当考虑。为实现质量控制，减少疲劳损耗引发的安全问题与稳固问题，切实将公路效益发挥出来。需要做到材料选取、工程设计等工作。在设计阶段，要结合当地的实际情况，将各类因素考虑在内，从不同多方位模拟，并研究其腐蚀问题与性能问题。站在不同的层面思考，从不同角度考察，进行全面实验，合理控制质量比，落实相应措施，提升性能，保障安全，延长使用寿命。结合实际，选择最佳品种水泥、掺合料等，管控混凝土的水灰比、控制水泥的用量，就比较潮湿与严寒的环境，要加入适量的引气剂，配备相应的管控措施。工程结构设计阶段，依照国家规定，遵循要求，贯彻技术，避免成本原因引发的设计偏差问题。

3.4 增进路桥架构设计的前期筹备工作

全面做好路桥工程设计初期筹备工作，提升整体工程架构安全性与耐用性的核心性因素。在路桥项目设计工作开展的初步阶段，专业的项目施工场地勘察工作人员需要对拟定建设区域进行全面的勘察工作，明晰此区域的地质、水质以及气候变化等方面的情况。并且，在进行路桥工程设计的过程中，需要将路桥建筑的后期养护以及大概率会产生的多样化风险因素全面纳入到可设计的范畴之中，同时提出可行性较为优异的改善方案，如此可以显著调整路桥架构的设计安全性以及耐用性。

结束语

综上所述，安全性与耐用性是路桥建筑项目施工运作阶段中的核心参考指标，相关的工程设计人员需要在日常的工作中充分秉持科学、合理、规范的准则，严密依据相关的施工技术标准来开展设计工作，真正意义上拨正路桥建筑的整体建设品质符合标准的性能要求。相关的设计工作人员也需要依据工程运作的实际情况持续调整设计方案，同时对工程设计施工流程开展深入化管控，以切实保障路桥建筑投入运用后的安全性能与真实使用周期可以达到预期的标准。

参考文献:

［1］ 陈亚彪． 提高公路桥梁设计安全性和耐久性的措施分 析［J］． 科技经济导刊，2020，28( 24) : 55 + 60．

［2］ 王宏． 山区高速公路桥梁设计的安全性及耐久性问题 探讨［J］． 工 程 建 设 与 设 计，2020 ( 09 ) : 130 － 131 + 134．

［3］ 姜会玲． 公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分 析探讨［J］． 工程建设与设计，2020 ( 07) : 124 － 125 + 128．