道路橋梁的安全與耐久性設計剖析

戴光亞

摘 要：道路橋梁是我國交通運輸系統的重要組成部分，安全性和耐久性設計直接關系著地區經濟發展和日常的交通出行，根據相關施工設計要求，結合不同地區氣候環境的實際情況，特別注意道路橋梁結構的穩定性和可靠性，確保良好的使用性能，優化道路橋梁施工設計，為駕駛員提供一個安全、舒適的道路橋梁環境。文章分析了道路橋梁工程設計現狀，闡述了道路橋梁的安全性和耐久性設計，以供參考。

關鍵詞：道路橋梁；安全性；耐久性；設計

近年來，我國經濟快速發展，各個地區的交通運輸量大幅上漲，這對于道路橋梁的耐久性和安全性要求較高。我國道路橋梁工程發展存在很多問題，相關施工工藝和施工技術比較落后，并且沒有根據當地地理環境和經濟發展情況，使得道路橋梁施工設計不合理，為了保障道路橋梁正常通行，必須優化和完善結構設計，加強施工管理和控制，消除質量隱患和結構病害，確保道路橋梁工程的安全性。

1 道路橋梁工程設計現狀

1.1 安全性較低

由于一些地區的道路橋梁施工建設時的施工工藝還不成熟，使得道路橋梁存在很多質量隱患，并且道路橋梁工程局部地區存在質量隱患，再加上后期道路橋梁工程的維修加固不到位，隨著投入時間的增長，道路橋梁逐漸出現老化或者損壞，并且一些鋼筋混凝土道路橋梁的損害速度遠遠超過后期維修養護的速度，使得道路橋梁由于承載力不足，影響其正常的運營使用，只能限速限載。

1.2 耐久性不足

我國道路橋梁工程施工原材料主要是鋼筋混凝土，混凝土結構長時間受到重復荷載和外界因素的影響，很容易出現老化或者疲勞，產生明顯變形，如果檢測加固處理不到位，會嚴重損害道路橋梁結構。同時，道路橋梁結構設計不合理，施工工藝落后，道路橋梁投入使用后受到重力荷載的影響，形成各種裂縫，導致內部鋼筋材料暴露在空氣中易發生銹蝕，并且二氧化碳通過裂縫進入道路橋梁結構內部和混凝土材料發生化學反應，直接影響混凝土的穩定性和堿度，損害鋼筋材料表面的保護膜，在很大程度上加速道路橋梁鋼筋的銹蝕，鋼筋體積不斷膨脹，使得道路橋梁結構中的鋼筋和混凝土粘結力不斷下降[1]，使得道路橋梁工程使用壽命不斷縮短。

1.3 維護管理不當

混凝土澆筑振搗施工質量對于道路橋梁工程穩定性和使用性能有著決定性的影響，若混凝土振搗不密實、澆筑施工不合理，會直接影響道路橋梁結構的密實度，并且道路橋梁長期受到重力荷載的影響產生裂縫，相關管理部門對于道路橋梁工程缺乏科學有效的維護管理制度，空氣中的二氧化碳不斷滲入鋼筋混凝土結構，在日常運營過程中相應的管理維護不到位，道路橋梁各個部位的病害無法得到處理，直接影響道路橋梁的使用性能[2]。

2 道路橋梁工程項目的設計策略

2.1 安全性設計

2.1.1 重視疲勞損傷。道路橋梁規劃設計階段，對施工場地周圍的地形地貌、水文等進行實地勘測，特別注意分析道路橋梁工程容易出現疲勞損傷的影響因素，仔細分析道路橋梁發生疲勞損傷的主要原因，結合道路橋梁工程各種影響因素，編制科學合理的施工設計方案，有針對性地采取相關方法，合理進行處理。為了滿足道路橋梁的重載荷運營要求，在施工設計過程中，應仔細分析道路橋梁結構的應力情況，引進先進的技術和設備，簡化復雜的結構形式設計流程，嚴格把關各個設計環節，并且為了滿足社會發展需求，應仔細研究道路橋梁結構機理，最大程度地消除道路橋梁的疲勞損傷。

2.1.2 加強施工設計管理。我國道路橋梁工程快速發展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現，應積極創新道路橋梁設計方法，有針對性地進行施工設計，不斷提高道路橋梁設計水平。道路橋梁施工設計時，結合道路橋梁工程設計規范，組織經驗豐富的設計人員、施工人員和管理人員，做好道路橋梁施工組織規劃設計，完善道路橋梁的施工設計方案，使其符合道路橋梁工程施工場地的實際情況，優化和改進道路橋梁結構設計。同時，相關設計單位應對道路橋梁設計人員定期進行專業的教育培訓，強化設計人員的責任意識，豐富設計人員的道路橋梁設計知識，相關設計人員在進行道路橋梁施工設計之前，必須對施工現場進行全面勘察，制定科學合理的施工組織方案，選擇合適的施工材料和施工設備，創新道路橋梁施工設計。

2.2 耐久性設計

2.2.1 合理控制水灰比。混凝土穩定性和強度主要受到混凝土水灰比的影響，道路橋梁施工設計應嚴格控制水灰比，若施工設計要求混凝土的強度和穩定性較高，其水灰比應小一點，確保混凝土的密實度；若道路橋梁水灰比較大，不僅會影響混凝土結構的密實度和強度，還會給道路橋梁埋下很多質量隱患。同時，外界空氣因素對于道路橋梁混凝土有著直接影響，特別是一些腐蝕性氣體通過結構裂縫滲入內部，若道路橋梁混凝土結構密實度比較高，會阻礙腐蝕性氣體的滲入和擴散[4]，因此應合理控制混凝土水灰比，延緩道路橋梁混凝土碳化速度，保障道路橋梁的穩定性和耐久性。

2.2.2 選擇合適類型的水泥材料。水泥材料是混凝土的重要組成部分，其質量情況對于混凝土的強度和穩定性有著決定性的影響，例如硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥，其化學成分不同，在實際應用中對于混凝土質量的影響也不同，在道路橋梁施工設計時，應結合當地的水文、氣候環境，選擇合適的水泥材料，攪拌混凝土時，添加適量的減水劑，控制水泥水化熱，延緩混凝土碳化速度。

2.3 優化設計內容

當前，道路橋梁建設規模不斷擴大，傳統的靜態設計模式已經無法滿足道路橋梁的發展要求，在進行規劃設計時，應從多個角度、全方位地進行考慮，盡量采用動態的設計思路[5]，加強道路橋梁耐久性和安全性管理和控制，確保道路橋梁的穩定性。為了提升道路橋梁結構的穩定性，根據施工場地周圍的地形地貌具體情況，因地制宜，優化和改進道路橋梁結構設計，并且我國相關政府部門應加強道路橋梁施工設計監管，編制健全的道路橋梁施工設計規范，由經驗豐富的設計人員和監理人員，針對當前道路橋梁設計存在的問題，完善規劃設計流程，科學指導道路橋梁工程的規劃設計和施工建設。

2.4 優化結構整體性

為了保障道路橋梁在規定期限內保持結構的可靠性和穩定性，完善和改進道路橋梁整體性和局部結構的施工設計，在施工設計過程中盡量采用均勻、平順的結構構件，根據施工現場道周圍的具體情況，合理設計各個部位結構構件，使其符合道路橋梁設計要求。同時，為了避免道路橋梁工程發生各種安全事故，施工設計時，應注意道路橋梁結構的冗余設計，使道路橋梁結構可以更好地抵抗各個部位的損傷和變形，特別是在地震頻發地帶，還要考慮到道路橋梁工程的抗震性，全面分析內在和外在因素，在偶然突發的荷載影響下，相關冗余設計可以約束道路橋梁結構變形，阻止大范圍的結構構件傾斜甚至坍塌，為了進一步提高道路橋梁的可靠性和穩定性，加強道路橋梁施工設計管理，優化冗余設計。

3 結束語

近年來，我國經濟快速發展，各個地區的交通運輸量大幅度上漲，為了滿足其耐久性、穩定性、安全性設計要求，必須堅持科學合理的設計原則，基于現場實際情況，對道路橋梁進行科學規劃設計，做好設計管理和控制，消除道路橋梁混凝土結構存在質量隱患和各種病害，保障道路橋梁的穩定性和可靠性。

參考文獻

[1]王明焱.道路橋梁設計的現狀與改善措施探析[J].黑龍江科學，2014，12：25.

[2]陳蛟.探討道路橋梁中的安全性與耐久性設計[J].中華民居（下旬刊），2014，10：254.

[3]王建剛.探究道路橋梁中的安全性與耐久性設計[J].山西建筑，2015，14：192-193.

[4]尚月.橋梁設計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].中國建材科技，2015，4：117-118.