公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性研究

劉海亮

（中國鐵路設(shè)計集團有限公司 天津市 300251）

1 安全性及耐久性在公路橋梁設(shè)計中的重要性

公路橋梁是經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著社會發(fā)展進程的不斷加快，人們對公路交通的質(zhì)量、功能也提出了更高的要求，其中公路橋梁的安全性與耐久性是人們關(guān)注的重點。公路橋梁的安全性主要可以從兩個方面進行考慮，即橋梁結(jié)構(gòu)與承載力；而公路橋梁的耐久性指的就是橋梁在正常使用情況下的極限狀態(tài)，它主要可以從如下幾方面進行考慮：施工材料、施工工藝、成分含量等。對于公路橋梁工程來說，安全性與耐久性同等重要，任何一個方面無法保障就會直接威脅到人們的生命安全。例如，如果公路橋梁的耐久性與安全性存在問題，就可能會引發(fā)公路橋梁裂縫問題或者坍塌事故，進而造成不可估量的后果，著名的“連霍高速高架橋坍塌”事件就是其中較為嚴重的一次。公路橋梁工程不僅關(guān)系到人們的生命安全，同時還對社會經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定具有十分重要的影響，由此可見，保證公路橋梁的安全性與耐久性非常重要。與此同時，公路橋梁項目一般都具有投資大、周期長、影響面廣的特征，如果缺乏科學(xué)完善的事前規(guī)劃設(shè)計，那么在現(xiàn)場施工過程中就容易造成秩序混亂、交叉施工等現(xiàn)象，嚴重影響經(jīng)濟效益和社會效益的平衡。然而，我國公路橋梁設(shè)計中對于安全性、耐久性的關(guān)注程度并不高，更多的是針對經(jīng)濟利益最大化的考慮，這就導(dǎo)致嚴重的設(shè)計缺陷出現(xiàn)。

2 我國橋梁設(shè)計安全性與耐久性現(xiàn)狀

從目前情況來看，我國在公路橋梁設(shè)計方面仍存在著諸多的問題，具體有：第一，設(shè)計階段的問題。在對公路橋梁工程進行設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計人員通常會將重點放在橋梁強度上，而忽視了橋梁的耐久性考量。對于橋梁工程來說，雖然對其強度進行考慮是十分必要的，但是如果完全忽視公路橋梁的耐久性，就會給設(shè)計帶來一定的缺陷，從而給公路橋梁的正常運營與使用壽命造成極大的影響。另外，當前許多施工單位都已經(jīng)認識到了公路橋梁質(zhì)量的重要性，并采取了一系列的措施。但是，許多施工單位還存在對維修與后期的養(yǎng)護工作不重視的問題，這就會為公路橋梁的后期使用帶來一定的問題。對于大多數(shù)公路橋梁結(jié)構(gòu)來說，雖然其施工完成后穩(wěn)定性也比較高，但是經(jīng)過長期的使用及車輛碾壓，必然會出現(xiàn)一定的磨損問題，如果不能及時發(fā)現(xiàn)公路橋梁中的問題，那么將會導(dǎo)致橋梁的高危運營，這不僅能夠縮短公路橋梁的使用壽命，更嚴重的還會造成不同程度的安全事故。因此，只要公路橋梁設(shè)計存在片面性及偏失性，就會直接導(dǎo)致橋梁后續(xù)使用中一系列問題的發(fā)生，這就需要工作人員在進行橋梁設(shè)計時將安全性及耐久性重點關(guān)注起來，只有這樣才能為公路橋梁工程的高效開展打下堅實的基礎(chǔ)。

3 公路橋梁設(shè)計安全性和耐久性提升策略

在公路橋梁設(shè)計的過程中，常常會存在著各種問題，從而對工程的安全性與耐久性產(chǎn)生一定程度的影響。為了解決這一問題，文章提出了幾點解決措施，希望對相關(guān)人士有所幫助。具體如圖1所示。

3.1 加強設(shè)計前的勘察工作

圖1 公路橋梁設(shè)計水平提升策略

設(shè)計前的勘察工作對于保證設(shè)計工作的科學(xué)性以及合理性至關(guān)重要。橋梁設(shè)計單位應(yīng)該在提出設(shè)計方案之前，成立專門的現(xiàn)場勘察小組到橋梁施工所在區(qū)域?qū)λ牡刭|(zhì)條件、周邊環(huán)境等內(nèi)容進行全面的勘察，做好各方面的數(shù)據(jù)記錄，確?？辈鞌?shù)據(jù)的可靠性，從而為設(shè)計方案提供準確可靠的數(shù)據(jù)支持。在實際勘察時，應(yīng)該合力的確定施工線路，盡可能在相同成本條件下，提高公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性。設(shè)計人員需要結(jié)合實際情況總和考慮公路橋梁的功能要求、具體結(jié)構(gòu)、材料使用等方面的要求，確保公路橋梁的各方面性能指標都能夠達到最佳狀態(tài)，全面保證設(shè)計的安全性和耐久性。同時，在設(shè)計方案的過程中，需要充分考慮公路橋梁在投人使用之后的載荷情況，并且需要制定好應(yīng)對各種施工突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，充分保障施工質(zhì)量。

3.2 重視設(shè)計過程中的疲勞損傷

公路橋梁在通車運營之后，車輛的長期運行會對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的荷載作用力，經(jīng)過長時間的積累，公路橋梁結(jié)構(gòu)會逐漸形成疲勞損傷，并且如果車輛的荷載作用力超過橋梁承載的極限，還會導(dǎo)致這種損傷進一步加劇。因此，橋梁設(shè)計人員需要充分重視橋梁疲勞損傷的問題，由于橋梁的各個結(jié)構(gòu)并非一個完整的整體，連接位置必然會存在一些小的缺陷，疲勞損傷如果長時間存在，就可能導(dǎo)致這些小的缺陷不斷放大，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，嚴重的甚至可能引發(fā)安全事故。從之前出現(xiàn)的橋梁安全事故來看，由于橋梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷引起的事故占據(jù)較大的比例，因此，設(shè)計人員在公路橋梁的設(shè)計過程中需要進一步加強對橋梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷控制措施的研究。

3.3 加強對公路橋梁的養(yǎng)護管理

公路橋梁超載主要表現(xiàn)為以下三種情況：①公路橋梁的設(shè)計載荷較低，而實際車流量遠遠超過預(yù)期，就可能導(dǎo)致公路橋梁超載；②較早之前設(shè)計并投入使用的橋梁，橋梁的各種部件已經(jīng)老化，導(dǎo)致其承載能力下降，就可能出現(xiàn)超載的情況；③由于車輛駕駛?cè)藛T超載運行而導(dǎo)致的公路橋梁超載，一般主要是大型的貨車超載。其中第三種超載情況會直接對公路橋梁結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞，并且無法修復(fù)，嚴重威脅到公路橋梁的安全性和耐久性。針對這一問題，公路橋梁管理部門需要進一步加強對橋梁通行車輛的管理，并定期對橋梁的結(jié)構(gòu)進行質(zhì)量評估，根據(jù)評估結(jié)果制定針對性措施進行維護，全面保證公路橋梁的安全性和耐久性。

4 結(jié)束語

總的來說，公路橋梁工程的安全性與耐久性十分重要，它直接關(guān)系著公路橋梁的后期使用與正常運營，如果其安全性與耐久性無法得到保證，就會直接威脅到人們的生命安全。因此，在實際的工作中，應(yīng)從設(shè)計階段入手，通過采取合理的措施，保證公路橋梁工程的安全性與耐久性。

[1]譚志成，朱亞龍.公路橋梁設(shè)計中的安全性與耐久性分析[J].四川水泥，2017（09）：257.