公路桥梁设计的安全性和耐久性分析

公路桥梁设计的安全性和耐久性分析

肖文龙

武汉新业人力资源服务有限公司 湖北省武汉市 430063

摘要：随着当前我国建筑规模的不断扩大，交通运输工程作为城市建设现代化建设的主动脉已经逐渐的被凸显出来。其中，公路桥梁工程是交通运输行业中非常重要的一个组成部分。而公路桥梁工程的安全性与耐久性是影响工程的重要因素。通过合理的设计方案以及科学的施工方法，可以保证工程的使用效果。作为设计单位也需要加强对公路桥梁工程中安全性和耐久性的研究，有效地解决设计中存在的不足和问题，减少对企业造成的经济损失和人员伤亡，提高整个工程的后期使用效果以及使用寿命。

关键词：公路桥梁；工程设计；安全性；耐久性

引言

公路桥梁工程的设计、施工首先要满足国家相关的标准和规范要求，在此基础上，提高整个工程的后期使用效果以及使用寿命。在这个目标上，工程建设的全周期进行控制。在勘察、设计、施工、使用各阶段进行控制。其中勘察阶段应注意的是水文、气象、环境类别的调查和收集，设计阶段应注意的是工程混凝土结构的强度、保护层厚度、温度以及安全系数等，施工阶段应特别注意其施工条件的限制。只有开展全面的准备工作，才可以保证工程后续开展工作的顺利实施，特别需要注重设计环节中的合理控制，通过合理的设计方案，能够提高工程的安全性，实现工程的长久稳定应用，同时也可以达到国家的标准规范要求，改变传统的设计理念问题，在这一基础上注重对工程进度、质量、成本的全面控制。

1公路桥梁勘察的安全性和耐久性概述分析

勘察是设计、施工的根，对结构的使用阶段安全和寿命起到纲领性作用。作为公路桥梁工程的设计人员在设计之前需要进行充分的调研分析。

1.1要对桥址处道路等级、附近道路规划进行资料收集，为设计者选梁型及荷载工况模拟提供依据。其中桥址处车流应进行调查，特别是超长、超重的车辆，急弯偏载工况，应调研分析，超出受力计算模型的车辆荷载应备注，提供给设计者验算，力保在设计之初做到问题解决，不留隐患。

1.2要对桥梁处百年控制水位、桥梁汇水及流量、气象（暴雨、台风、气温等观测数据）、地震情况进行收集与调查。洪水、台风、温差、冲刷、地震都直接影响到结构的安全及寿命。

1.3要对桥址地上、地下水进行勘察，近海或海洋氯化物、盐类结晶、化学腐蚀等对钢筋影响很大，造成混凝土结构破坏。

1.4要核实地质资料、地形，对有冲刷的地方，要记录并做冲刷计算，特别是山区河槽内桥墩，冲刷严重会造成漏台、漏桩，安全隐患大，不利于耐久。

2 公路桥梁设计的安全性和耐久性述

桥梁设计是施工和使用阶段的导航线 ，对结构的施工和使用阶段的起指导性作用。对桥梁结构的安全和寿命的上、下限的重要性不言而喻。对设计阶段对结构安全与耐久的影响分以下几个方面。

2.1梁型选择。公路常用的桥梁分为：空心板；小箱梁；T梁；大跨连续梁。应在因充分了解和掌握资料的情况下，对桥梁进行设计。空心板，厚度较薄，能承受的荷载小，跨度不宜过大。小箱梁、T梁使用跨度比较大，但梁高偏大，且小箱梁费用偏大、T梁抗扭矩能力差。大跨度连续梁景观好，适用性强，但施工要求高，周期长。要合理选择梁型，在经济美观的同时，保证结构的安全和提高结构的寿命。

2.2荷载模型选择。应根据道路宽度、等级，采用车道荷载、车辆荷载对结构横、纵向进行设计，特殊荷载进行检算。其中，特殊荷载应采用实际情况最不利工况荷载模拟，确保桥梁安全。

2.3荷载组合。桥梁使用阶段的各种工况，直接影响到结构的安全与寿命。荷载形式分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载、地震荷载。结构要模拟现实中的工况进行分析，特别注意的是一些偶然荷载，近年随着生活水平的提高，车辆增多，撞击桥梁的工况时有发生。地震区应进行地震检算，确保安全。

2.4安全系数。针对于建筑工程的安全系数和构建的安全等级都会影响到整个工程后期的使用效果以及施工的质量。在对公路桥梁工程进行设计的时候需要注意的是构建的具体弯距、剪力以及结构的应力。桥梁工程采用极限法计算受力，安全系数尤为关键。

2.5材料选择。桥梁混凝土应根据受力及环境选择合适的混凝土和钢筋。桥梁工程的耐久性与桥梁材料的等级以及混凝土的强度、保护层厚度、钢筋型号之间具有紧密的联系。如果桥梁自身的耐久性比较好，那么在日后发生维修的次数也会逐渐的减少，增强了工程的使用寿命。

2.6设计与现场的交互。在设计的过程中，难免遇到资料与现场不一样的地方特别是地面以下建筑，会出现一些无法实施的问题。这些问题会影响到工程的后期施工建设，也会导致工程的设计方案，整体质量无法达到标准规范的要求，因此会影响到后续工程的安全性能。

3 公路桥梁设计对施工的安全性和耐久性述

桥梁施工是把设计变成实物的过程。施工的过程中会受到自然环境、地形地貌以、水文地质及施工队伍的影响，现场复测，技术交底，显得尤为重要。优秀的结构设计，标准的建筑材料，健全的施工工艺，科学的专项施工方案，规范的结构养护，严格的现场把关，撑起安全与长寿的建筑。

4 公路桥梁设计的安全性和耐久性优化

4.1科学的计算车辆的荷载

公路桥梁工程的安全性主要是通过上部荷载能力来衡量的，因此在进行安全性设计的时候，需要考虑到上部结构可能承受的荷载大小。车辆荷载是可变荷载其具体的值要取决于实际的车流量、通过情况以及具体的车辆类型，这关系到了整个桥梁工程的使用。虽然相关的设计已经明确的对车辆荷载标准值进行了规定，但是随着交通运输行业的发展，交通量的不断增加，一些重型车应用数量在不断的加强，因此很多公路桥梁工程中会出现因超载造成的安全事故。这样不仅会增加管理的难度，同时也会导致车辆的荷载计算出现误差问题。根据这一情况，就需要在公路桥梁工程设计的时候，对设计方案中的车辆荷载问题全面的考虑，结合不同公路桥梁的车辆荷载情况，计算准确的荷载数据，保证后期桥梁工程的使用效果，提高整个结构的安全。

4.2转变设计理念

公路桥梁工程设计过程中设计人员需要不断的丰富自身的经验，借鉴先进的经典案例，吸取行业中的先进理念，改变传统的设计模式。现阶段，公路桥梁工程设计已经达到了一定的水平，但是随着交通运输压力的不断增加，公路桥梁工程的安全性和耐久性也面临着很大的压力。因此，设计人员要创新知识，不断的学习掌握更多的技能，超越自身的极限，实现对公路桥梁工程整体设计方案水平的全面提升。由于不同的公路桥梁工程建设施工的环境存在一定的差异性，作为设计人员要综合考虑到每一个工程项目结构、材料方面的差别，确保工程的可行性。同时，还要全面贯彻落实公路桥梁工程设计中安全性和耐久性设计的理念要求，明确工程设计质量控制的重要性，从整个工程最初的设计阶段，确保工程的后续使用效果。

4.3注重施工材料的选择与后期的养护

为了保证桥梁工程的安全性和耐久性，就需要注重对先进材料的应用。通常情况下要加强对创新材料的选择，设计的时候要考虑到材料自身的使用性能以及材料的成本，提高整个公路桥梁工程的抗腐蚀性和耐久性，特别是在公路桥梁工程的锚头部位，它与其它的部位相比更容易受到周围环境带来的干扰，因此要加强对这一区域防腐材料的应用。

结语

在我国现代化公路桥梁工程的设计过程中，需要注重对工程安全性和耐久性的高度重视，通过合理的设计方法可以保证工程整体使用效果以及使用性能提高驾驶人员的体验感以及城市交通运输行业的发展历水平。

参考文献

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[2]杨超.公路桥梁设计中的安全性及耐久性分析[J].住宅与房地产，2021（16）：91-92.

[3]熊倚奇，李赛.基于公路桥梁设计中耐久性和安全性的分析[J].交通建设与管理，2021（2）：96-97.