探究市政路桥设计中的安全性和耐久性

探究市政路桥设计中的安全性和耐久性

谢锋文

广东省基础工程集团有限公司 广东广州 510000

摘要：市政路桥是城市发展过程中的重要基础设施之一，其为各行业生产运输及人们日常出行提供了更多的便利条件。然而现阶段，不少市政路桥在实际使用过程中或多或少地会出现各种问题，而其中，有相当一部分是由于设计环节工作质量低下所导致。针对这种情况，相关设计人员就需要采取有效措施来提升设计环节的工作质量。基于此，本文将以市政路桥的安全性和耐久性设计为例，简要阐述提升相关设计质量的有效措施，以供参考。

关键词：市政路桥；设计；安全性；耐久性

引言

在社会经济快速发展的当下，交通运输条件正随之完善。但是，在此过程中，诸如市政路桥这类交通运输行业中的重要基础设施在实际使用过程中存在一系列问题，如市政路桥的安全性以及耐久性无法满足当前交通运输行业的发展需求便是其中较为显著的问题之一。而想要解决这一问题，市政路桥设计人员在设计阶段需要做好各方面分析工作，并结合分析结果采取有效措施来升设计方案和设计图纸的合理性及可靠性，进而进一步提升市政路桥的安全性和耐久性。而本文将围绕这部分内容展开简要阐述，具体内容如下。

1 做好市政路桥结构设计

对于市政路桥设计人员而言，想要保证市政路桥使用的安全性与耐久性，关键在于合理完成市政路桥工程的结构设计。为此，设计人员应当从以下几个方面入手。

（1）路基填筑压实设计

通常情况下，市政路桥路基范围内或多或少地会存在一些诸如树根、草坪之内的杂物，这些杂物或本身存在于路基范围内的土壤里，或是路基开挖施工时所出现。这些杂物的存在会对路基填筑质量产生影响，进而导致路基路面不均匀沉降、坑槽病害之类问题的出现，从而影响市政路桥的安全性与耐久性。为了解决这一问题，在前期进行路基填筑压实设计时，设计人员就需要将砂土这类较粗的材料选做填充材料，用于路基填筑压实，切忌使用粉砂、冻土、泥炭等材料。若是选择土石混合料作为填筑材料，则设计人员还应当按照规范要求选择层状、分段填筑模式，并且在下部选用渗透性小的填筑物，同时还应当制作 4%的横坡，以保证路基填筑压实的质量。

（2）路面及桥面衔接

在设计桥面板时，设计人员的设计重点在于合理选择桥面板的宽度，一定要让其与桥面宽度相一致，以免因此导致车辆行驶过程中出现安全事故。同时设计人员还应当前往工程现场进行实地测量，以此来确定出坡度值，并以该数值来合理选择长度适宜的桥面板。这样后期通车时桥面板的强度就可以承受车辆滚动，桥梁与道路之间出现不均匀沉降。

（3）主梁设计

在进行主梁结构设计时，设计人员应当从实际出发来合理选择主梁的结构形式。

其中简支梁结构的特点在于其以孔为单元，各个桥孔之间各自独立受力，是一种静定结构。其优势之处在于结构简单，易施工，且造价相对较低，若是选择装配式施工这种施工工艺，可以进一步提升施工进度，同时降低施工成本，此外简支梁结构内力还不会轻易受到地基变形、温度改变等外界因素的影响；但是缺点在于相邻桥孔之间转角方向不一致，因而会导致桥面出现折角，影响行车质量及安全性。

连续梁桥这种桥梁结构的特点在于其在外界活荷载的作用下所产生的支点负弯矩会在一定程度上卸载跨中区域所产生的正弯矩，让整个结构处于超静定状态，这种情况下，设计人员可以适当地降低梁高，节省材料，进而降低施工成本，同时其刚度大，超载能力强，整体结构稳定、安全，且桥面伸缩缝少，所以行车时更加平稳，不会出现颠簸。

悬索桥这种桥梁结构的特点在于主要承重构件为受拉的缆索或链索，这样可以大幅降低桥梁下部结构所承受的荷载强度，减少因下部结构受损所导致的一系列质量安全问题。相较于其他结构而言，悬索桥较为灵活，因而适用于大风或是地震区域，无需像其他结构桥梁那样提升坚固性与结构自重，但是也正是由于坚固性较差，因而在强风天气下，出于安全考虑，悬索桥需要暂停交通通行，且悬索桥中的塔架结构会对地面产生较大的力，所以若是地质较差，一般不建议使用悬索桥结构。

2 重视疲劳损伤预防设计

通常情况下，市政路桥工程的实际使用寿命往往达不到理想状态。这主要是因为设计人员在前期开展相关设计工作时，忽视了市政路桥结构在实际使用过程中会因为车辆、行人通行市政路桥时所产生的作用力以及外界自然环境变化所产生的应力而形成疲劳与损伤，从而导致市政路桥的使用安全与耐久性出现问题，无法达到理想状态。针对这种情况，设计人员就需要重视疲劳损伤对市政路桥所产生的影响，并做好相应的预防及应对设计。

以钢结构桥梁为例，在进行疲劳损伤预防设计时是，设计人员应当从以下几个方面入手。

第一，疲劳荷载的确定

一般情况下，在确定钢结构桥梁的疲劳荷载时，由于通过的车辆数量、重量、车型、车辆间距之间存在较大差异，它们对桥梁所造成的疲劳损伤不尽相同。针对这种情况，设计人员就需要根据相关设计规范中钢结构疲劳损伤等效计算这部分内容，将相关数据折算成标准疲劳车来进行统一计算。需要注意的是，折算过程中，各疲劳车的总重量相同。同时，对于影响线长度小的部分，需要将标准疲劳车轴重载荷适当增加10%，再开始进行相关技术。

第二，验算位置的确定

确定疲劳荷载后，设计人员还需要对每个焊接缝根部、焊趾、结构倒角处、冲孔、剪开边等疲劳敏感细节和部位进行验算，确定其位置是否准确。

第三 确定加载次数

进行疲劳应力计算时，设计人员还应当按照前期计算得出的影响线长度、疲劳车轴距确定疲劳车的加载次数，从而进一步提升疲劳损伤计算的准确性。

3 合理设计养护维修方案

对于市政路桥工程而言，想要切实有效地提升其安全性与耐久性，设计人员还需要从实际出发，充分考虑路面的损坏程度和交通运输的需要，合理设计市政路桥的养护维修方案，以此来让实现对市政路桥的定期保养与维修，从而在病害尚未出现或是出现初期便妥善将其解决，以免其对市政路桥结构产生影响与破坏，进而避免其对市政路桥的强度、稳定性、平整度和使用寿命产生负面影响。

（1）路面清洁

每日都应当安排环卫工作人员来对市政路桥进行路面清洁工作，每日至少一次，对于匝道、站区这类特殊位置，应当视情况适当增加清洁频率。

（2）路况巡视

与路面清洁相类似，每日都应当安排专人进行路况巡视。当发现问题后，应当及时通知相关工作人员进行处理。

（3）数据采集与路面状况评定

工作人员需要定期对路面平整度、路面弯沉、横向摩阻系数等指标进行采集，每年不得少于1次。之后对这些数据进行分析，确定路面状态。之后再根据分析结果适当地增加数据采集频率。

4 总结

总而言之，市政路桥工程在当今社会发展中占据重要地位。相关工作人员应当从各自领域出发，采取有效措施来保障市政路桥工程的建设质量，让其可以更好地为人们出行以及社会发展服务。而本文从市政路桥设计视角出发，简要阐述了一些提升市政路桥安全性与耐久性设计质量的有效措施，希望能对相关从业人员有所帮助。

参考文献    

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