公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性

李安順

(黔南州交通設計院，貴州 都勻　558000)

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公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性

李安順

(黔南州交通設計院，貴州 都勻558000)

摘要：通過對某公路橋梁的工程概況進行分析，研究公路橋梁設計中安全性和耐久性存在的問題，并提出了具有針對性的改進策略，希望可以提高我國公路橋梁的安全性和耐久性，促進我國經濟的有效增長。

關鍵詞：公路橋梁設計；安全性；耐久性；改進策略

1工程概況

某大橋上部結構的箱梁為三跨變截面連續箱梁，主跨三跨的跨徑為40 m+65 m+40 m，邊跨的設計采用裝配式預應力混凝土簡支T梁。箱梁頂寬為11.5 m，箱梁兩側懸臂寬度為2.4 m，箱梁底板寬度超過6.7 m。該大橋的橋面縱坡雙向可以達到2.7%，橋面橫坡雙向可以達到2.0%。橋梁的橋臺結構為重力式U型橋臺，橋臺與樁基礎銜接，橋墩為雙柱墩，橋墩基礎利用鉆孔灌注樁技術進行施工，并在橋墩的頂部設置3 m的等截面段，梁高4.5 m，在邊跨段的梁端設計7.5 m等截面段。中跨跨中不設等截面段，梁高2 m，其余為變截面段，梁底按拋物線漸變。箱梁共設4道橫隔板。其中墩頂各設一道為3 m的橫隔板，梁端各設一道為1.5 m的橫隔板，該公路橋梁的荷載等級為Ⅰ 級。

2我國公路橋梁設計中的安全性和耐久性問題

2.1設計理論和公路橋梁構造體系不夠完善

造成我國公路橋梁設計存在設計理論薄弱的問題，這是因為設計人員在設計公路橋梁結構時，沒有對公路橋梁的強度和耐久性進行平衡處理，導致在橋梁設計過程中，一味的注重橋梁強度而忽略的耐久性問題。這種現象導致公路橋梁設計的整體水平比較低，并沒有規定嚴格的安全系數，導致公路橋梁整體結構存在冗余性不足的問題。在設計過程中也沒有明確規定公路橋梁的使用年限，導致公路橋梁的質量事故頻繁發生，這些問題主要都是因為公路橋梁的設計理論比較薄弱。

2.2公路橋梁設計的整體方案缺乏嚴謹性

在對公路橋梁進行設計時，首先要選擇合理的設計方案，保證公路橋梁的安全性和耐久性，使公路橋梁各個結構的連接更加可靠。在實際設計過程中，很多設計人員并沒有對公路橋梁結構、材料、維護等方面的問題進行綜合考慮，導致公路橋梁的設計并沒有具體的安全指標，使公路橋梁的整體結構缺乏延展性。部分結構存在混凝土厚度不足、橫截面較小等現象，導致局部壓力過大時，引發嚴重的安全事故，這些問題都嚴重影響到了公路橋梁的安全性和耐久性。在公路橋梁設計過程中，要對其結構構成、材料選用、施工路線等進行綜合考慮，對公路橋梁運行中可能產生的問題進行綜合分析，提出有效的預防措施，保證公路橋梁的施工質量，避免公路橋梁設計出現安全性和耐久性問題。

2.3我國公路橋梁施工管理的水平比較低

公路橋梁的施工管理對于提高公路橋梁的安全性和耐久性非常重要，我國很多施工單位為了提高經濟效益，節省施工成本，選用劣質建筑材料進行公路橋梁的施工，并且很多施工單位并不具備專業的管理部門對施工過程進行監督和管理，導致公路橋梁的質量不能得到保證，安全性比較差。公路橋梁的安全性和耐久性出現問題，很大一部分原因是因為施工質量沒有達到規定要求，我國很多公路橋梁施工企業的施工隊伍是由農民工組成，施工人員缺乏專業技能的培訓，并且沒有足夠的安全意識，不能保證公路橋梁施工混凝土配置和振搗的質量，導致公路橋梁的安全性和耐久性出現了問題。

橋梁結構的耐久性不足導致橋梁在正常使用過程中，不能有效的抵抗各方面原因對其造成的破壞，從而引發嚴重的安全事故。例如橋梁混凝土的耐久性不足，會導致混凝土結構出現開裂、破碎、滲漏、碳化等安全問題，鋼結構的耐久性不足會出現嚴重的銹蝕現象，影響橋梁的承載能力。

3提高公路橋梁設計安全性和耐久性的改進策略

3.1加強公路橋梁施工設計前的勘察工作

為了保證公路橋梁設計具有足夠的安全性和耐久性，設計單位在設計之前需要對公路橋梁的施工區域進行充分的考察，使勘察資料更加準確，為公路橋梁的設計提供更加準確的參考。在勘察過程中，要選擇合理的施工路線，保證在有限的施工成本內，盡可能的提高公路橋梁設計的安全性和耐久性。設計人員需要根據施工路線對公路橋梁的具體形態、材料選擇、施工養護等進行研究，確保公路橋梁的線性弧度、剪力都可以更加科學，實現公路橋梁結構性能的最優化。在設計過程中還要確定公路橋梁的荷載，并對施工過程中可能發生的突發事件制定相應的預案，保證公路橋梁的施工可以順利實施。

3.2公路橋梁設計過程中重視對疲勞損傷的研究

公路橋梁在正式通行后，車輛的運行會產生一定的荷載，荷載會使公路橋梁的結構引起震動，并且荷載的長期累積還會使公路橋梁結構引起較大的疲勞損傷，所以設計人員在設計過程中要重視對公路橋梁疲勞損傷的研究。由于公路橋梁的設計是由多個結構拼接在一起，在各個結構連接部分，不可避免的會出現小的缺陷，這些缺陷由于荷載的長期累積，就會產生疲勞損傷，如果疲勞損傷不能盡早控制，將會引發嚴重的安全事故。我國公路橋梁因為疲勞損傷而引發的安全事故非常多，所以設計人員需要加強對公路橋梁各個結構疲勞損傷的研究。

3.3重視公路橋梁的超載問題，加強對公路橋梁的養護管理

公路橋梁的超載問題可以分為幾種，第一種是因為公路橋梁在設計過程中，設計荷載比較低，不能承受現行的車流量，導致公路橋梁出現超載問題。第二種是因為公路橋梁的設計時間比較早，公路橋梁屬于超齡運行狀態，導致橋梁的承載力不足。第三種原因是因為駕駛人員的違規運營，使公路橋梁的超載現象嚴重。其中最后一種超載問題比較嚴重，公路橋梁的超載問題會導致疲勞損傷加重，使公路橋梁的結構被破壞，而且因為超載問題造成的疲勞損傷是不可恢復的，嚴重危害了公路橋梁的安全性和耐久性。超載問題使公路橋梁的承載壓力加大，降低了公路橋梁的使用壽命。我國公路橋梁管理部門要加強對公路橋梁運行車輛的管理，并定期對公路橋梁的安全性和耐久性進行評估，采取一定的養護和管理措施，降低公路橋梁安全事故的發生機率。

參考文獻：

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[3]史恩波. 公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析[J].交通世界(運輸.車輛),2015,(3):118-119.

收稿日期：2016-01-21

作者簡介：李安順(1981-)，男，貴州翁安人，高級，主要從事道路橋梁勘察設計研究。

中圖分類號：U442

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0146-01