路桥设计中的安全性和耐久性分析

路桥设计中的安全性和耐久性分析

邓芳岱

广西交建工程检测咨询有限公司 广西 柳州  545400

摘要：设计是工程建设的灵魂，是工程安全性和耐久性的基础和保障，公路桥梁工程的设计概莫能外。在设计过程中，需要从多个方面来深入分析，合理地对公路桥梁进行设计，减少其中的问题，为后续的正常施工提供帮助。在公路桥梁安全性和耐久性的设计上，必须要能够充分了解影响因素，并在设计时加以重视，减少问题的发生，提高公路桥梁设计水平。

关键词：路桥设计；安全；耐久

导言：在公路规划设计当中对于桥梁结构的灵活运用能够更好地适应于不同的建设环境，特别是一些大跨境的河流需要通过连续桥的建设实现两岸接通。在桥梁设计当中对于安全性和耐久性的保障和其使用寿命与道路运营之间有十分密切的联系，必须要引起设计人员的关注，同时平衡好建设施工的质量和成本，优化公路桥梁的建设水平。

1公路桥梁安全性和耐久性设计中存在的问题

1.1缺乏科学设计理念，结构设计不合理

在设计公路桥梁过程中，需要能够从实际情况出发，以此来选择相应的结构和类型，针对结构建设和受力要能够严格规划。当前，我国在设计上对于强度过于重视，而对耐久性重视不够。在设计过程中没有充分考虑到结构是否合理，这样就会影响公路桥梁后续使用的安全。在对桥梁结构整体设计过程中，因为受力和传递方法的不同，这样就会容易导致公路桥梁的结构发生变化。在使用材料上也不符合要求，最终使得公路桥梁埋下一定安全隐患。

1.2施工管理不足

在落实公路桥梁设计方案的过程中，需要严格把握施工技术运用、建材质量等方面的情况，避免因为施工建设不当而产生的安全耐久性下降问题。由于公路桥梁的建设周期偏长、突发情况较多，在进行工程管理时的难度明显加大，较容易造成纰漏和疏忽。部分施工单位在建设的过程中，没有严格参考设计规划的要求开展工作，存在着工序不当、质检标准偏低等问题，在项目的交付、使用过程中存在较大的安全隐患。

1.3忽视安全性、耐久性设计

实施工程的重要依据之一是工程设计方案的编制，施工各个环节需按照方案中所设计的内容执行，如果设计方案本身存在问题，忽视了安全性与耐久性的考虑，必然会将其潜在影响延伸到工程施工中，最终将潜在危害体现到路桥质量问题上，甚至引起坍塌、损毁等严重后果。有些设计人员在设计阶段缺乏对工程整体的考察和规划，致使设计方案中缺乏工程安全性、耐久性的相关设计措施。例如，有些大桥在遭受撞击之后出现大面积的损毁，甚至不能继续使用，这种情况往往与路桥工程的结构设计不科学存在很大关系，导致工程损毁、经济损失以及人员伤亡等严重后果。

2提高公路桥梁安全性和耐久性的对策

2.1优化设计理念，提升结构设计科学性

公路桥梁作为最基础的交通运输设备，在设计过程中不仅需要能够充分考虑到美观，减少成本支出，还需要能够对公路桥梁安全性和耐久性加以重视，这也是最为基础的设计内容。在对承载力进行设计过程中，就需要严格控制承载力的范围，还应该注重在承载力增加后，是否能够适当的延长公路桥梁的使用寿命，并更好的保证其使用质量。相关人员也需要能够改变以往的工作理念，要能够积极提高设计水平，并针对在设计中各个参数都需要严格考虑，全方面的了解设计过程中的各个环节，严格对质量进行控制，更好的提高设计水平和标准。基于此，要充分结合各方面因素，对公路桥梁形式和结构进行科学设计，确保其结构能够很好适应环境特征和应用需求。

2.2提升专业认知

设计人员需充分认识到公路桥梁安全耐久对于整个项目工程的重要意义，明晰在设计与施工过程当中对其安全耐久性可能产生影响的主要因素并予以有针对性的预防处理，不断提升在公路桥梁设计工作方面的专业认知。一些发达国家在公路桥梁的规划设计方案当中将耐久性作为了检验标准之一，其适用性能表现更优，可以为设计人员的工作提供更多的思路参考，积极吸纳和借鉴成功的经验，不断优化个人设计方案水平。

2.3完善设计体系

对于不同的公路桥梁设计项目，在具体的规划实操过程当中会存在一定的差异性，要求设计人员要积极建立成熟科学的工作体系，为设计规划工作提供一定的专业参考。如在处理不同地质状况下的公路桥梁建设需求时，对梁体的实际荷载能力、施工技术选择会产生很大的影响，特别是对于一些岩溶地区和地下水系分布较为丰富的区域，需要在地基建设的过程当中做好防水抗渗和基坑支护建设，确保桥梁应用的安全性和耐久性。

2.4优化荷载设计

在对公路桥梁的荷载设计进行优化的过程中，需要明确不同的荷载类型和影响因素，确保设计方案更具综合性、全面性，充分满足安全耐久的应用需求。首先，桥梁的恒载是指梁体本身的重力作用，包括了梁体、栏杆和其中的管线等；活载是指桥梁在使用过程中产生的外界压力；材料荷载是指构成梁体结构的混凝土材料在长时间应用过程中出现的收缩徐变、老化情况；另外还包含了环境因素带来的影响，如风荷载、沉降荷载等。

2.5关注疲劳损伤问题

动荷载是桥梁结构使用阶段承受的主要荷载，常年累积的动荷载会给桥梁内部带来交变应力，桥梁出现强烈振动，长时间以后疲劳破坏的问题随之产生。桥梁施工使用的原材料无法整齐划一，有些材料势必存在微小的问题，在交变应力的作用下，这些问题会不断累积增加，最终形成桥面裂缝，给桥梁工程带来负面影响。如果不采取措施处理出现的裂缝，会使其发生脆性断裂。值得注意的是，早期损伤很难在第一时间被检测出来，这些无法检测的微小损伤易导致毁灭性的灾难，必须遵循桥梁疲劳损伤分析流程进行分析，疲劳损伤处理不能只局限于桥梁的整体结构上，仔细分析所有部位，特别是重点关注关键性部位，否则会影响桥梁整体结构的耐久性和安全性。

2.6重视结构、构件的合理选型

在路桥的设计中，建议尽可能多地运用箱形截面，这种截面形式能够有效提高整体结构的刚度，降低路桥的疲劳振动。另外，为了防止路桥出现结构性裂缝问题，可在主桥结构的垂直、水平构件上分别施加预应力，形成一个全预应力结构，从而达到控制结构形变、防止裂缝的作用。设计构件的断面时，应适当加强混凝土棱角外观断面的密度与强度，同时控制混凝土骨料粒度的分布、密度以及强度，合理安排钢筋设置间距。另外，针对桥梁结构，以通过设置具有防渗透、抗剪切与拉伸作用的防水层。需要注意的是，防水涂层与沥青混凝土的铺装层之间，其附着力应高于沥青混凝土路面与钢筋混凝土桥之间存在的附着力，在桥面的顶面、连续梁负弯矩界面上适当设置该防水层，以达到防治水分渗透的作用，从而避免影响工程质量。

3结束语

在公路桥梁的设计过程当中，设计人员必须要结合建设环境和应用需求明确设计的要点，特别是桥梁的结构参数数值的确定会直接影响其疲劳损伤和应用超载的情况，必须利用BIM设计模型反复进行优化和验证，遵从科学的桥梁结构设计流程推进工作，确保桥梁荷载与安全耐久要求之间的适配性。

参考文献

[1]吴远发.浅析公路桥梁交通安全设施改造与设计[J].四川水泥,2021(04):292-293.

[2]唐跃朋.公路桥梁安全性及耐久性设计研究[J].交通世界,2021(10):136-137.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2021.10.065.

[3]陈福平.公路桥梁设计的安全性和耐久性研究[J].智能城市,2021,7(06):55-56.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2021.06.025.