市政橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及耐久性分析

陳曉鋒

摘要：市政橋梁設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的作業(yè)工程，對于整個(gè)橋梁的質(zhì)量有著不可忽視的重要影響。所以在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)過程中必須充分考慮多種影響因素，使其增強(qiáng)橋梁的耐久性及安全性，防止因橋梁設(shè)計(jì)過程中而出現(xiàn)的誤差影響最終的質(zhì)量安全。下面文章針對市政橋梁設(shè)計(jì)的安全性及耐久性進(jìn)行詳細(xì)的闡述，希望通過文章的簡要敘述可以為相關(guān)人員提供一定的參考，以便更好的推動(dòng)我國橋梁建設(shè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：市政;橋梁設(shè)計(jì);安全性;耐久性;策略

從某種意義上來講，橋梁設(shè)計(jì)的耐久性及安全性對于橋梁的使用壽命有著極其重要的影響。所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)過程中，必須將以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識充分發(fā)揮其中，同時(shí)可以借鑒國外先進(jìn)的成功案例，這樣很大程度上便能減少對橋梁的損害，延長其使用壽命。設(shè)計(jì)的合理性還能提高橋梁的整體剛度及穩(wěn)定性，所以在橋梁設(shè)計(jì)中必須因地制宜，結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

1 市政橋梁安全性、耐久性較差的原因

1.1 橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施不完善

橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在整體上受到自然環(huán)境因素及外界因素影響較為嚴(yán)重，所以在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)必須將自然因素考慮其中，結(jié)合實(shí)際施工現(xiàn)場來完成對橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。但是在實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員往往過多的重視剛度問題，而忽視橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性，大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)只是單個(gè)結(jié)構(gòu)計(jì)算橋梁的整體耐久性，或是在設(shè)計(jì)中選擇的鋼筋混凝土強(qiáng)度并不符合實(shí)際要求，且鋼筋截面尺寸叫小，難以達(dá)到相應(yīng)的厚度，以上等因素都將影響橋梁設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性。

1.2 橋梁施工和管理水平較低

在橋梁施工過程中不能對施工工藝及管理水平給予足夠的重視。在實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)過程中往往憑借其經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，未將施工作業(yè)技術(shù)及施工環(huán)境充分考慮其中，這就導(dǎo)致橋梁設(shè)計(jì)圖紙不能與實(shí)際施工相符，在后期施工作業(yè)中為了使圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與施工環(huán)境相符，就不停的改動(dòng)圖紙或是使用不合理的施工技術(shù)進(jìn)行作業(yè)活動(dòng)。其次，在橋梁設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)管理者并不能對其進(jìn)行很好的管理，審查過程中也只是單純的基于形式，不能進(jìn)行嚴(yán)格的審查，也是導(dǎo)致橋梁設(shè)計(jì)不合理的主要因素之一。

1.3 與實(shí)際的材料供應(yīng)情況脫節(jié)

從某種意義上來講，橋梁設(shè)計(jì)必須符合實(shí)際施工作業(yè)需要，這樣才能充分發(fā)揮橋梁設(shè)計(jì)的重要意義，但是由于橋梁施工作業(yè)環(huán)境的特殊性，并不是所有的橋梁設(shè)計(jì)都完全符合施工作業(yè)環(huán)境需要，如在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于建筑施工材料匱乏，很難保障設(shè)計(jì)中所使用的建筑材料與實(shí)際施工作業(yè)相符，這樣就會(huì)給施工作業(yè)環(huán)境造成一定的阻礙，降低橋梁設(shè)計(jì)在實(shí)際施工作業(yè)環(huán)境的作用。所以在實(shí)際材料供應(yīng)上必須保障與實(shí)際施工作業(yè)相符，才能從根本上保障其質(zhì)量，使得橋梁設(shè)計(jì)在保障質(zhì)量的前提下，也提高了其安全性及耐久性。

1.4 后期對橋梁結(jié)構(gòu)管理養(yǎng)護(hù)不到位

養(yǎng)護(hù)作業(yè)對整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的使用有著不可忽視的重要意義，所以在使用過程中必須對特殊環(huán)境下的橋梁使用給予足夠的重視，如雨雪天氣或是橋面結(jié)冰、積水等都會(huì)對橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)成一定威脅，所以要加強(qiáng)這方面的養(yǎng)護(hù)，對于設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期而言市政橋梁設(shè)計(jì)中必須將承重構(gòu)件放在重中之重，對于并非主要構(gòu)件，通常斜拉索護(hù)套、支座等壽命只有20-30年，結(jié)構(gòu)的整體工作性能會(huì)因后期構(gòu)件更換不及時(shí)，養(yǎng)護(hù)管理工作不到位受到嚴(yán)重影響，從而難以確保市政橋梁的安全性和耐久性。

2 提高市政橋梁設(shè)計(jì)中安全性及耐久性的策略

2.1 結(jié)合具體狀態(tài)，開展精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)工作

在橋梁設(shè)計(jì)前必須依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)地考察研究，要將施工現(xiàn)場環(huán)境及工作氛圍與橋梁設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合在一起，有效開展設(shè)計(jì)工作。通常情況下，為了降低成本，保障其質(zhì)量，都是依據(jù)實(shí)際施工作業(yè)需要選擇合理的施工建筑材料。這樣不僅僅可以保障其質(zhì)量，還能大大降低成本。通常情況下，橋梁最好是選取費(fèi)用低，建設(shè)活動(dòng)便利，配件標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)，如果受到特殊狀況的影響，最好是選取其他方式如現(xiàn)澆模式。

2.2 合理選用高性能材質(zhì)

材質(zhì)的選擇也是提高結(jié)構(gòu)耐久性的有效途徑之一，在選材時(shí)選用屈服性能高、強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)、焊接性能良好、耐腐蝕性強(qiáng)的鋼筋將會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性大幅度的提高。在混凝土的選材上也要盡量選用性能較高的混凝土，面層混凝土選用環(huán)氧瀝青混凝土不僅可以提高橋頂路面的耐磨性和密實(shí)性，同時(shí)也能夠有效的提高路面的強(qiáng)度，減少對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。而對于處于水下的橋基礎(chǔ)部分，則應(yīng)該優(yōu)先選用抗?jié)B性能良好的混凝土，如果情況特殊需采用硅酸鹽水泥，則水泥的標(biāo)號應(yīng)高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合時(shí)水灰比不應(yīng)低于0.45。而對于現(xiàn)場拌合的混凝土則應(yīng)該嚴(yán)格按照有害裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)來制定配合比，如果施工過程需要選用堿性含量較低的水泥時(shí)，在集料的選擇上要避免選用堿活性集料，盡量減少含有氧化鎂、硫酸鹽的膨脹性集料，堿性物質(zhì)如生石灰等也要盡量避免混入到集料之中。由于氯離子是造成鋼筋腐蝕的最大因素，因此在拌合混凝土?xí)r要保證氯鹽含量少于水泥含量的1%，且在施工過程中要密實(shí)振搗，且不采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。

2.3 重視防腐材料的應(yīng)用

在橋梁的建設(shè)中使用普通鋼筋混凝土，其結(jié)構(gòu)則屬于必然裂縫地帶工作的結(jié)構(gòu)，其會(huì)隨著使用時(shí)間的加長而出現(xiàn)裂縫，橋面的水能夠滲入裂縫內(nèi)部，直接侵蝕到負(fù)彎矩部位，該部位就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的鋼筋銹蝕情況，因此需要重視防腐材料的應(yīng)用。現(xiàn)代建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，各種新型的建筑材料也層出不窮，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋即是其中重要的一種，其優(yōu)勢在于能夠有效地預(yù)防腐蝕問題。將其合理運(yùn)用于一般鋼筋混凝土負(fù)彎矩區(qū)的鋼筋中，能夠大幅度地提高結(jié)構(gòu)的耐久性。許多國家的人員在進(jìn)行橋梁質(zhì)量調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)錨頭區(qū)也會(huì)出現(xiàn)鋼絲銹蝕的情況，情況嚴(yán)重的甚至造成了橋梁的倒塌。該問題也需要予以重視，因此在設(shè)計(jì)中張拉完畢后，可以使用環(huán)氧樹脂砂漿將錨頭嚴(yán)密封堵，避免出現(xiàn)銹蝕問題。

2.4 加強(qiáng)橋梁的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

從某種意義上來講，細(xì)節(jié)決定成敗，在橋梁設(shè)計(jì)過程中，細(xì)節(jié)也是至關(guān)重要的。細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性將大大降低橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕，提高橋梁整體的穩(wěn)定性和耐久性等。針對不同的橋梁設(shè)計(jì)可以選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)作為其保護(hù)層，這樣能夠避免橋梁鋼筋不被腐蝕，與此同時(shí)可以在橋梁設(shè)計(jì)過程中加入排水及防水層作業(yè)設(shè)計(jì)，這樣就能提高橋梁的防水性能，即便是雨水天氣也能夠起到很好的保護(hù)作用。

2.5橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范完善

現(xiàn)在我國實(shí)行的是重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工安全性的基于承載能力的設(shè)計(jì)方法，它能有效保障結(jié)構(gòu)的安全性，但持久性卻得不到保障。而在現(xiàn)實(shí)的橋梁運(yùn)行過程中，因持久性導(dǎo)致的安全事故已經(jīng)不能忽視了，所以應(yīng)改變設(shè)計(jì)理念，把設(shè)計(jì)規(guī)范完善一下，爭取提高橋梁的耐久性。而橋梁的安全、合理使用壽命等就是結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的核心，也是設(shè)計(jì)人員必須考慮的問題。

3 結(jié)束語

通過上文的分析得知，橋梁設(shè)計(jì)作為橋梁建設(shè)的重要組成部分，對整個(gè)橋梁的使用壽命及安全性能都有著不可忽視的重要影響，設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮其實(shí)際施工作業(yè)情況，不斷提升橋梁設(shè)計(jì)的安全性能及耐久性，這在很大程度上將保證橋梁的使用安全。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中還能將考慮選材、選型等問題，通過對建筑材料的選在來加強(qiáng)橋梁設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，真正意義上提高我國橋梁設(shè)計(jì)的水平，延長橋梁的使用壽命，確保其安全，造福于人。

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