公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討

劉進波

(貞豐縣交通運輸局)

1 我國公路橋梁安全性與耐久性現狀

目前，在我國公路橋梁施工中存在著這樣一種現象，即在設計中更多的考慮橋梁本身的強度，耐久性等方面被忽視。對強度極限的重視程度遠遠高于對耐久性的重視，在橋梁的生命周期中最為重要的是使用極限，公路橋梁的結構要充分重視，但是，現實是公路橋梁在結構方面的維護還沒有得到應有的重視。目前我國的公路橋梁頻發事故，整體的性能很低，使用壽命普遍偏短等。橫向比較國際情況，我們有很大差距，國外對于公路橋梁的耐久性與安全性是特別重視的。公路橋梁如果在安全與耐久性上都不過關，這直接對人們的生命安全帶來隱患，我們要使公路橋梁的結構動態與經濟發展的方向相一致。例如，在2011 年，福建武夷山大橋發生橋梁個別或者部分吊桿斷裂，一輛大巴墜落，司機死亡，另造成22 人受傷，這是對于安全性方面的事故;在耐久度方面，泉廈高速公路的沉洲特大橋，橋寬26 m，長530 m，2002年建成，目前情況是腹板出現了斜裂縫。

2 解決措施

2.1 完善設計理念

貴州省高速公路橋梁工程對安全性和耐久性的重視體現在對設計理念中。公路橋梁在施工管理方面可以對耐久性與安全性進行把關，在設計方面也是如此。公路橋梁在結構方面的設計要有科學性，對橋梁本身的結構和構件連接要有精確的分析，要達到國家的相關的安全方面的指標，增加可靠性，進而使公路橋梁在結構方面的安全性得以保障。另外，一些公路橋梁的設計人員在橋梁的設計當中把工作重心放在對結構強度的要求上，可以一些相關的問題是才是決定橋梁安全性與耐久性的關鍵，如橋梁結構體系、使用材料、可能出現的人為干擾因素、橋梁構造、維護耐久性等，這些問題都要在結構設計中予以體現和重視。另外，公路橋梁在設計中出現的整體性體現和延性、冗余性體現均有不足的現象，在設計過程中對于受力情況甚至很不明確，計算的圖式也不清楚，直接帶來了橋梁本身的一部分會有受力過大的危險。此外，施工中所應用的材料要合理規劃和監督，混凝土的強度要在規范之內，保護層的厚度不能過小，鋼筋過細會直接對公路橋梁的安全與耐久性產生威脅。

2.2 要有提高公路橋梁使用年限的意識

過去傳統的只滿足荷載強度的思想要被轉變，我們現在進行橋梁工程施工的過程中既要考慮荷載的強度，也要重視橋梁的使用年限，即提高橋梁的壽命。要盡力與國際的標準像符合。貴州省高速公路橋梁工程樹立了正確的延長橋梁使用壽命的意識，才能加強公路橋梁的安全性與耐久性。在實際的工程實施中，壽命等參數并不是很絕對的，要根據實際情況來進行驗證。公路橋梁的施工時間確定之后，我們要從設計、使用、施工與維護多個角度來保證橋梁的安全性能。

2.3 對疲勞損傷方面的維護

當公路橋梁完工后就要投入使用，在使用過程中一定會受到外界環境因素的影響，一些化學物質的侵害、風、車輛超載、地震和一些人為因素都是不可避免要面對的。這樣在橋梁結構的內部會有循環變化應力的出現，極有可能誘發結構振動，如此造成了結構疲勞和結構損傷，日復一日的長期積累會對橋體產生極大的損害，一種表現就是宏觀裂紋。如果已經發現橋梁體出現裂紋而置之不理的話，那么會進一步出現材料斷裂與結構斷裂。及時的檢查是保證公路橋梁安全與耐久的一個重要環節，如果不能及時檢查出疲勞損傷，那么就會出現安全事故。

公路橋梁在混凝土的結構設計過程中應逐漸重視疲勞損傷，在此基礎上還要對鋼筋的構件進行關注，鋼筋等構件易受到長期的腐蝕，橋梁結構可能會有部分的失效，如果部分失效沒有受到重視，那么可能引起橋梁整體的結構失效。

2.4 橋梁超載的問題要考慮

(1)橋梁被使用的時間很長，由于常年的運轉難免會出現超齡負載的現象。(2)在公路橋梁投入使用之后，實際的車流情況與之前的設計不符。(3)大量的車出現違規超載。超載對橋梁的損害非常大，長期的橋梁超載運行會使橋梁內部的結構產生難以修復的損傷。橋梁的內部結構已經發生變化，雖然在橋梁的管理當中超載的現象被減少，但是這種損傷是不避免的，公路橋梁的安全性和穩定性必然會有所下降。我們通常認為混凝土結構的橋梁有較好的耐久性，可是經過實際測試，在有汽車荷載力強的時候，出現開裂的現象還是存在的，值得注意的是，荷載一旦消失，裂縫也很有可能閉合了，然而，橋梁本身內部結構已經被損壞了。

2.5 從技術方面來提高橋梁耐久性

從貴州省高速公路橋梁工程當中看出，提高橋梁的耐久性是今后橋梁建設的發展方向。所以，要努力研究提高耐久性的技術。(1)設計橋梁提升耐久性的具體措施，選擇合適的參數。(2)橋梁結構在材料的選擇上要充分展示耐久性。(3)在大跨徑的橋梁中，設計時更要考慮耐久性，除此之外，劣化性也是其中一項要重視的。(4)公路橋梁的設計結構要具有科學性，要合理。(5)要嚴格控制公路橋梁的混凝土結構，對結構質量要進行把關，對耐久性指標要加大研究力度，檢測方法更新要考慮實際情況。(6)混凝土結構的檢查要有具體的方法，方法要科學，技術要先進。并且在監測之后的跟蹤工作也是十分必要的。落實好以上的每個步驟對提高公路橋梁的耐久性和安全性都是十分必要的。

3 施工中的技術問題

要想提高橋梁的安全性與耐久性，就要精細化管理施工工程。在施工中的關鍵技術有臺背回填、橋梁蓋梁、隧道掘進、伸縮縫施工等。我們要對施工人員進行管理，主要對工作人員的安全作業進行強調，進一步減少人為因素。另外，對施工進度要進行實施監控，在開始工程之前，施工單位就要對施工人員進行技術交底，每一個環節都要認真的核對，其中比較重要的指標有工程的導線點、水準點和縱橫斷面。再有，施工成本是影響橋梁工程施工的一個重要因素，要對施工成本加以控制，不能偷工減料。

［1］李敏，吳堅彬，李燕.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討［J］.中國水運(下半月)，2013，(11).

［2］再努拉·庫爾班.公路橋梁設計中的安全性和耐久性探討［J］.交通標準化，2012，(24).

［3］杜斌.既有預應力混凝土橋梁結構可靠度與壽命預測研究［D］.西南交通大學，2010.