探讨市政桥梁设计的安全性与耐久性

探讨市政桥梁设计的安全性与耐久性

周许

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司武汉分公司 430000

摘要：从某种意义上来讲，桥梁设计的耐久性及安全性对于桥梁的使用寿命有着极其重要的影响。所以设计人员在进行桥梁设计过程中，必须将以往的设计经验及专业知识充分发挥其中，同时可以借鉴国内外先进的成功案例，这样很大程度上便能提高市政桥梁安全性及耐久性，延长其使用寿命。设计的合理性还能提高桥梁的整体刚度及稳定性，所以在桥梁设计中必须因地制宜，结合实际需要进行合理设计。

关键词：市政桥梁设计；安全性；耐久性

引言：当前，我国桥梁建筑的数量和规模在逐渐扩大，尤其是市政桥梁项目。桥梁建设需要对多方面的因素进行考虑，在保证桥梁结构安全性的前提下，还要对其耐久性进行考虑，就目前我国桥梁建设的情况来看，还存在着许多的问题，需要做出具有针对性的完善与优化措施。从客观的角度来说，桥梁的质量与安全性和耐久性有直接关系，本文以此为核心进行深入的探讨。

1.保证市政桥梁设计安全性、耐久性的意义

对于市政桥梁来讲，对交通发展有着直接的影响，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。尤其是对于市政桥梁的安全性与耐久性来讲，直接影响到了后期的使用。市政桥梁安全性其实就是从结构、承载能力等方面来说的，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，而在安全模型、采集数据样本等环节中则需要针对应力、扭矩等进行分析。市政桥梁的耐久性则是从正常条件下桥梁在使用状态时的极限状态。在理论层面中则是针对材料、工艺含量等来说的。可以说市政桥梁的安全性、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。加之市政桥梁有着投资大、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。因此在市政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，找出目前市政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，确保市政桥梁设计的合理性，满足施工要求。

2.我国市政桥梁现存问题

市政桥梁工程存在着诸多影响结构和使用安全的病害问题，如桥体裂缝，混凝土的开裂、侵蚀以及破碎和磨损，钢筋腐蚀等问题，随着病害的出现桥梁的承载能力降低，耐久性下降进而影响桥梁使用寿命甚至引发安全问题。

2.1耐久性问题

由于桥梁结构暴露于外，很容易受到极端天气及污染气体的侵蚀，桥梁的主要材料是钢筋和混凝土，在实际的使用过程中易受到环境等客观因素的影响，损害桥梁表面构造，长此以往会导致桥梁结构出现开裂，降低使用寿命。其次是桥梁结构材料的老化问题，材料的老化会导致桥梁出现不同程度的疲劳变形现象，如果相关工作维护不及时，会进而导致桥梁结构的承载力降低、耐久性下降等诸多问题。

2.2安全问题

造成桥梁安全问题的原因主要有设计理念落后、未来交通量预测不准确、施工技术水平低、桥梁养护工作不到位和超载等。设计师进行桥梁设计时，不能根据具体实施条件进行设计，对影响桥梁结构承载力的因素考虑不足，在这种理念下建造的桥梁会出现远期承载能力不足，存在安全隐患等诸多问题;桥梁施工过程中，施工单位施工技术水平低，相关的工艺流程就无法得到有效保证，先进的桥梁施工理念贯彻度比较差;桥梁运营期间，如维修养护工作频率低，桥梁养护工作无法得到有效保障，也会给桥梁的结构安全性埋下不同程度的隐患;我国道路运输中的超载现象仍较为普遍，超过设计标准的轴重可能会加速桥梁的疲劳甚至直接导致桥梁结构破坏，安全事故屡有发生。

3.解决市政桥梁设计中安全性与耐久性较差的方法

3.1重视市政桥梁耐久性的设计方案

市政桥梁在使用过程中，往往会承受很多的外界因素影响，例如频繁往来的车辆、地震作用、超载破坏和疲劳破坏等等;这些外因再加上桥梁自身材料的腐蚀和疲劳以及施工过程中出现的种种问题，如果是耐久性不足的桥梁设计方案，就很有可能出现桥梁损害事故，从而影响桥梁的正常使用，造成严重的经济损失。由此可见，桥梁的耐久性设计与桥梁是否会出现工程问题息息相关，是市政桥梁建设中必须考虑的一环。因此在市政桥梁设计中，应该以应用灰色分析法，将市政桥梁设计从定性分析向定量分析发展，加强设计、施工中的检查与维护等方法，来确保市政桥梁的安全性和耐久性，保障人民的生命财产安全。

3.2加强对市政桥梁结构的疲劳损伤研究

市政桥梁结构在使用中会承受到各种不同人为因素和自然因素的反复作用，加之桥梁结构材料的不均匀性和非连续性，在这样的循环荷载下，桥梁内部结构就会逐渐形成宏观裂纹，进而导致结构脆性破坏，同时，这样的长期负载难免会使桥梁内部结构产生累积性应力变化，致使桥梁抗疲劳性能下降，引发内部结构出现疲劳损伤破坏。为了避免疲劳问题所带来的损伤，在这样的情况影响下，施工中开始将混凝土结构的动态控制、耐腐蚀性和疲劳控制视为重点，市政桥梁设计也把疲劳设计和耐久性设计作为了核心内容，以针对局部关键部位和兼顾整体为设计要求，尽可能的提高市政桥梁建筑的耐久性，避免疲劳问题的发生。

3.3提高桥梁设计人员的专业技能

在进行市政桥梁设计的过程，其安全性与耐久性与参与设计人员的专业水平、施工经验以及综合能力都有直接关系，基于此，如果想要从根源上提升桥梁的整体安全性与耐力性，就要从设计技术人员这方面入手，着重培养设计人员的综合素质与能力，首先在对设计人员进行招聘时，要优先考虑具有丰富经验以及专业性的技术人才，另外，在新就职人员进入岗位要对其进行系统性的专业培训。相关设计人员还要针对于桥梁工程进行全面深入的探究，在实践的过程探索、对自身的设计方案进行查缺补漏;其次在进行实际的桥梁工程建设过程中，应当对桥梁工程的实际情况进行全面细致的观察，对施工设计的经验进行全面总结;桥梁设计工作要不断的革新，从而满足社会发展与人民生活的需求，基于此，为了能够满足这样的需求，作为桥梁工程设计人员就要定期进行的外出学习，应用新技术来提升桥梁工程整体的安全性与耐久性，实现桥梁工程理想化应用。

3.4对市政桥梁安全性与耐久性的原因进行深入探究

市政桥梁本身就是反复使用的建筑体，在长期承载力的作用下就会对桥梁的内部应力产生直接性的影响，发生变化，从而降低桥梁的疲劳作用，然而在长年的使用中，桥梁整体的疲劳程度会不断的变大，如果桥梁在建设的过程中并没有应用相对匀称的以及连续性的建筑材料，在长期承载力的作用下，桥梁的表面就会出现裂纹。在结构上提升桥梁整体的耐腐蚀性，并且要对桥梁的疲劳问题进行严格的控制，为了能够达到理想化的状态，还需要市政相关部门进行密切的监督与管理，建立相应的督查小组，对整个桥梁工程进行质量把关。

结语

总而言之，现阶段我国桥梁建筑工程的安全性与耐久性仍需要不断提升，从客观的角度来说，这是对施工人员专业水平与操作技术的一种考验，如果想要使桥梁工程建设能够达到理想化的状态，就需要不断学习新的建造技术与知识，根据桥梁项目的实际情况来选择合理的设计与施工方案。

参考文献

[1]李增义，李爱英.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨[J].运输经理世界，2021（12）：59-61.

[2]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.