市政路橋設計中的安全和耐久性研究

郭帥

市政路橋設計中的安全和耐久性研究

郭帥

對于市政路橋設計而言，保證安全性和耐久性是施工過程中最為關鍵的兩大要素，同時也是為日后通車以及人們出行安全進行保障的一個重要前提。文章以提升路橋設計質量，從安全性和耐久性兩個方面著手，對完善設計方案與思路、創新設計觀念、優化安全性與耐久性設計三個方面展開了論述，有利于提升市政工程質量，推動我國城市化進程快速發展。

結合我國現如今的交通運輸情況，可見我國經濟已經得到了飛速發展，也使得城市交通得到了改善。在這一過程中，難免會出現一些安全隱患。對于市政路橋建設工程而言，因為其決定著城市經濟發展，所以保證施工質量十分必要。市政路橋設計合理性，有利于進一步緩解城市中的交通壓力，為人們的出行提供安全保障。由此可見，確保市政路橋設計的安全性與耐久性，是施工設計過程中最為關鍵的兩個要素。

市政路橋設計的安全性與耐久性

對于市政路橋工程而言，保證安全性和耐久性其中最為關鍵的兩個點，同時也是市政路橋設計的重點內容，尤其是路橋使用期限的設計，和工程本身的安全性有直接的關系。因此，作為設計人員，必須要對工程設計階段進行重視。對路橋進行設計時，其中最為重要的并非是節約造價成本，而是要在工程經濟性的基礎上，對結構設計進行重視，以此也對路橋設計的安全性、耐久性進行保證，同時將安全性與耐久性歸納到設計考量的范圍之內，從而能夠充分發揮路橋各個構件的性能，使其能夠在路橋工程使用的過程中提升其可靠性。另外，實際進行路橋設計時，需要按照規定要求對路橋工程安全系數進行設計。因為路橋工程與一般的建筑工程不同，因此設計時便需要全方位考慮結構組件安裝時所使用的技術與工藝，通過相應工藝的運用，確保路橋結構的安全，也對路橋工程的耐久性能進行保證。另外，合理選擇路橋工程材料，進行合理的設計，也要對諸多細節進行注意，以設計規范為前提對路橋設計進行完善與改進，只有如此才能從根本上將路橋工程中存在的設計問題進行解決。

市政路橋要點

所謂市政路橋，即城市中的道路以及橋梁，城市道路為達到城市中的各個地區提供了便利，為城市內部交通運輸與行人也帶來了安全保障，為人們的生活與工作等活動帶來了極大的方便。城市道路相較于公路更加寬闊，為了能夠支持交通出行，一般會在道路上劃分多種車道，例如機動車道和非機動車道等。在道路的兩旁一般會有人行橫道與房屋、建筑等，在人行道下方會埋設公共管線。按照道路本身對于城市道路的重要意義，可以將其分為以下幾種類型，即快速路、主次干路、支路。在這其中快速路是為了能夠快速、暢通的對城市中大量交通問題進行處理的道路，這一類型的道路要確保線型的平順，區別于普通的道路；相較于交通量比較大的干路，在相交時可以采用立體交叉這一形式，如果和交通量比較小的支路相交，那么則可以采取平面交叉的方式。

而橋梁如果按照結構進行分類，則可以劃分為梁式橋、拱橋、鋼架橋、纜索承重橋這幾種基本的形式，在這之外也有組合體系橋梁式橋，例如簡支板梁橋、懸臂梁橋以及連續梁橋。拱橋主要是以豎向荷載作用為前提，在兩端支承處分別生成豎向反力以及水平推力，在水平推力的作用下，會將跨中彎矩減小，從而加大跨越能力。通常混凝土拱極限跨度約為500m，那么鋼拱便可以達到1200m。在這一推力下，對拱橋進行施工時，對地質條件也提出了非常大的要求。對于剛架橋而言，其中主要分為T形剛架橋以及連續剛構橋兩種，T形剛架橋橋面有很多伸縮縫，無法有效支持高速行車。而連續剛構橋的主梁連續且無縫，所以在行車方面體現了很大的優勢。

提升市政路橋設計中的安全性與耐久性的幾點建議

對設計方案與思路進行完善

市政公路橋梁設計的相關規范條例中難免會存在一些不完善之處，為了保證路橋施工設計質量，可以邀請設計方面的專家以及具有豐富經驗的人員等對路橋規范進行修訂與完善，使設計規范趨近于完善，從而實現路橋設計標準規范性的提升，也為路橋設計、施工提供有效的參考依據。此外，為了使路橋設計保證規范性，要對參與路橋設計的相關人員進行定期培訓，針對專業知識與技能等對其進行教育，更加全面的了解路橋施工材料與設備等，以此提升市政路橋設計水平。

對設計觀念進行創新

提高路橋載荷的重視程度。在路橋設計過程中，超載是其中非常常見的問題之一，超載現象的產生主要是因為路橋長期受車輛的碾壓，進而導致超載現象。若路橋通行量遠遠超出設計預期，再加上路橋使用時車輛自身存在超載的現象，或者是路橋使用期限已到預定年限，這些問題都會造成路橋超載現象。若該現象一直沒有得到解決，那么必然會對路橋質量造成影響，進而縮短路橋使用期限。為了避免這一現象，需要在設計時對其進行考慮，加大重視程度，按照超載實際狀況制定設計方案。

加大對路橋疲勞損傷的治理。實際設計的過程中也需要對路橋今后的使用進行重視，如果路橋長期使用很有可能會導致疲勞損傷。所以，除了在設計階段進行重視之外，也要關注結構設計，確保其合理性，對路橋的關鍵結構進行養護，對路橋實際承受力進行考慮。另外，也可以利用路橋承載能力降低疲勞損傷程度。進行設計時對路橋之后的使用情況進行預測，加大設計力度，從而實現路橋可靠性與穩固性的提升。

對安全性與耐久性設計進行優化與完善

適當增加混凝土的保護層厚度。在路橋設計施工的過程中，對于混凝土保護層位置的選擇，需要以確保鋼筋、混凝土粘結強度為準，并且對鋼筋使用質量提供保證，使其能夠對屏障進行保護，以免有害介質侵入其中，從而降低鋼筋混凝土有效性。若氯離子在鋼筋表面擴散，擴散時間以及保護層厚度這二者之間一般會以平方成正比的形式表現其關系；二氧化碳擴散速度則與保護層厚度呈現緊密的聯系。一般混凝土保護層厚度決定了鋼筋免受侵蝕，厚度越厚那么時間則越長。由此可見，適當增加混凝土保護層厚度，對于提升混凝土結構的耐久性具有非常重要的作用。

合理選擇結構與構件。實際市政路橋設計階段，可以將箱形截面作為主要的截面形式，因為其可以全面提升整體結構剛度，進而實現路橋疲勞振動的降低。除此之外，以免路橋存在結構性裂縫這一現象，要在主橋結構垂直以及水平構件中，結合實際情況施加預應力，以此構成全預應力結構，對結構形變進行控制，以免造成裂縫。但是針對構件斷面的設計，可以加大棱角外觀斷面密度以及強度，并對混凝土骨料粒度密度、分布以及強度等進行控制，使鋼筋間距趨于合理。對于橋梁結構也可以在其中設置防滲透性強，并且具有拉伸、抗剪切作用的防水層，從而實現防治水分滲透的目的，以免對路橋工程質量造成影響。

綜上所述，市政路橋決定了城市經濟發展，所以必須要保證設計安全性與耐久性。一方面，有利于提升路橋工程質量，為人們日后出行提供了方便，另一方面，則為城市發展以及經濟水平的提升奠定了基礎，為我國市政工程水平與質量的提升提供支持。

（作者單位：上海合新市政科技發展中心）