探討道路橋梁中的安全性與耐久性設計

摘 要：目前，我國經濟高速發展，城鎮化水平不斷提高，大量人口涌入城市，給城市的道路交通帶來極大的壓力。為了緩解城市交通壓力，方便人民群眾的出行，除了大力發展公共交通外，各地政府不斷加大對城市橋梁建設的投入。

關鍵詞：道路橋梁；安全性設計；耐久性設計

引 言

近年來，我國的橋梁事業得到了快速的發展，橋梁建設項目不斷增多。橋梁工程是國家基礎設施建設中的重要方面，隨著社會經濟的快速發展，橋梁工程已經引起了人們的關注。為了更好地促進橋梁工程的發展，在橋梁設計中應該更加關注其安全性和耐久性。

1 目前道路橋梁影響其安全性和耐久性的因素

1.1 總體設計規范不完善

設計規范不完善是影響道路橋梁安全性和耐久性的重要因素，在橋梁設計的時候，必須嚴格地按照國家相關規定進行，但是目前的規范還不是很完善，對橋梁設計的指導作用還是有限的。法律是約束人們行為的有效手段，在保證橋梁安全性和耐久性上起到了十分重要的作用。法律是不可能實時改變的，所以伴隨著橋梁工程的不斷改變，就可能出現工程建設沒有相關法律法規作為依據，也就缺乏指導性，這就容易導致橋梁工程出現問題，影響工程的質量。例如，某橋梁工程在施工的過程中施工人員沒有按照設計方案進行，導致出現了很多的安全問題，而正是因為沒有相關法律法規可以參考處罰，使得這種現象越來越多。這也就說明了一個問題，不斷發展的橋梁工程和落后的法律法規之間存在一定的矛盾，會影響到橋梁工程的安全性和耐久性。

1.2 設計理念陳舊

設計理念陳舊會給道路橋梁的安全性和耐久性造成很大的影響，眾所周知，橋梁設計方案和整個工程的安全性與耐久性有直接關系。但是設計人員為了能夠在規定的時間內完成工程，就忽視了對設計工作的重視和更新，這就使得工程設計理念的陳舊，發展程度不能滿足當前工程建設的需要。例如，在設計時應該重視工程的防腐蝕問題，但是一些設計人員根本就沒重視這一點，在設計時對這方面的內容幾乎沒有涉及，給工程的安全性和耐久性造成不良影響。此外，設計人員并沒有根據外界環境的變化對自身的設計理念進行更新，使得設計陳舊。設計人員應該對自身的知識進行不斷更新，學習先進的理論創新知識。

1.3 橋梁疲勞損傷

進入21世紀，人們漸漸的意識到疲勞損傷同樣對混凝土結構有著重大影響，不應忽視，于是設計人員開始著手研究混凝土結構的疲勞損傷并取得了初步的研究成果。橋梁使用的材料在動荷載的作用下會出現明顯的裂紋，若對這些明顯裂紋不重視、不采取必要措施的話，隨著時間推移必會引起橋梁結構斷裂。但這些微觀裂紋平時不易被檢測出來，人們也就因不易察覺而忽視其影響，這必然會引發嚴重的后果。

1.4 橋梁自身特性的影響分析

橋梁本身有其特點，具體來說，主要有以下幾點：①橋梁通過的主要車型分析，路橋梁處在城市外環，通過的主要車型為過境及入境的客車和貨車，橋梁處在市內時其上通過的主要車型為客車。②橋梁的其他特性：橋梁中有一大部分是高架橋，這些高架橋一般是由限高、限寬的。這些特性使得某些大型車輛可能會在行駛過程中對城市橋梁造成碰撞性損傷。

2 提高道路橋梁安全性和耐久性的措施

2.1 完善橋梁設計的規范

完善橋梁設計規范是提高道路橋梁安全性和耐久性的重要措施，要想降低目前我國橋梁坍塌的幾率，最有效的方法就是提高橋梁的安全性和耐久性，最先要做的就是不斷完善橋梁設計需要遵循的規范和標準，能夠有效地規避橋梁設計過程中由于人為原因而導致的錯誤的產生，從而能夠提高橋梁設計的安全性和耐久性。

2.2 更新橋梁設計的理念

時代在不斷的發展變化，橋梁設計也應該與時俱進，更新橋梁設計理念。在橋梁設計的發展歷程中，都是在借鑒、研究、使用、發展等過程中得到延伸外，還要重視橋梁結構的設計，借鑒之前成功的橋梁設計的經驗，對其進行分析研究，得到自己需要的橋梁設計知識，不斷更新橋梁設計的理念，在現有的橋梁設計理念的基礎上，對其進行創新，合理的設計橋梁結構，以保障橋梁設計的安全性和耐久性。

2.3 重視疲勞損傷

疲勞損傷是道路橋梁安全性和耐久性的重要因素，因此，必須重視疲勞損傷。在設計城市橋梁時注意考慮疲勞損傷因素，充分考慮疲勞損傷的形成原因，結合具體影響因素制定科學、合理的涉及對策解決損傷問題。

2.4 注意結合道路橋梁自身特性

橋梁安全性和耐久性設計中應該考慮到道路橋梁的特性，在城市橋梁設計中要注意其所處地理位置的地質狀況，周邊發展情況，所通過主要車型等信息，只有掌握了這些信息才能提高和改善道路橋梁的安全性和耐久性。

3 橋梁結構安全性與耐久性設計

橋梁結構安全性和耐久性設計是一項復雜的工程，主要是由于橋梁使用過程中會受到環境以及某些化學物質的侵蝕，還要承受車輛、地震、超載等因素的影響。在耐久性計算的過程中考慮結構體系和構造對結構耐久性的影響，可以督促設計人員在結構體系選擇和結構構造上多做研究，不能認為耐久性設計就是簡單的加大保護層厚度、提高混凝土標號，如圖1所示。此外，橋梁所使用的材料性能也會因時間逐漸退化，從而使結構各部分受到損傷。

橋梁安全性和耐久性設計可以從以下幾個方面進行，具體來說，主要有：首先就是要改善橋梁表面鋪裝的抗疲勞性，要將橋梁的鋪裝與主梁相結合。其次，是橋梁的防水層。在橋面鋪裝與主梁之間設置防水層可以防止橋面的水滲入主梁，使設計只利用防水混凝土進行防水。最后，是主梁的設計。橋梁的主要承力構建就是主梁，在設計時要對整體和局部進行綜合分析，在理論角度可以滿足相關規范要求。但在實際運營過程中，主梁內部會出現大量積水現象，甚至會出現積水灌滿箱體的情況。這樣就會使主梁的預應力受到損傷，主梁的安全性也會大大降低。發生這種現象的主要原因是對主梁細節的設計不到位，主梁的排水構造設計不完善。如果橋面的積水長時間得不到排出，就會通過梁頂的縫隙進入到箱體內。在箱體內積累，最終形成了箱體內的積水現象。在設計時，要在箱內設置排氣孔，這樣可以保證箱內外的氣溫相近，減少溫差引起的局部應力。

4 結束語

隨著我國社會和經濟的迅速發展，橋梁建設的數量和規模都在迅猛的擴大，橋梁設計中的安全性和耐久性對整個社會的經濟和安全都有著重要的影響。目前，我國的橋梁設計中還存在著很多問題，但是只要不斷健全設計規范、完善設計方案、嚴格管理施工和健全新的設計理念，這樣可以在較大程度上保證橋梁建設中的安全性和耐久性問題，使得橋梁工程的質量得到很好的保證，促進我國社會的和諧發展。

參考文獻

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作者簡介：陳蛟（1978-），男，本科，高級工程師，主要從事道路橋梁設計方面工作。