市政橋梁設計的安全性與耐久性分析

趙宇翔

（濟南市市政工程設計研究院（集團） 有限責任公司合肥設計院，安徽 合肥 230000）

1 影響市政橋梁設計安全性與耐久性的因素

1.1 設計理論與結構構造體制缺乏科學性

市政公路橋梁設計是一項系統工程，需要科學的設計理論與結構體系保障設計。但由于我國在相關設計方面的資料，規范不夠完善，理論研究體系還不成熟，無法有效地指導公路橋梁的設計。現行的設計標準和規范過分強調施工安全強度、應力范圍，而對混凝土結構的力學性能、材料和結構的后期養護、改造設計等指導性步槍，這使得許多施工中隱藏相關的技術指標，單方面降低設計技術標準，無法確保市政道路和橋梁的安全、耐久性。

1.2 片面追求項目施工進度

市政路橋設計的混凝土強度等級要求一般比較高，如果只是盲目追求市政工程的進展，則難以確保路橋的質量安全和耐久性。即使一些路橋施工單位在澆筑混凝土結構中加入催化劑，忽視混凝土養護，這將削弱路橋的內部結構、強度、承載能力，降低混凝土的滲透性。

1.3 日常維檢不到位

汽車超載的情況主要有三大類：預建的老橋超齡運行；道路橋梁交通流量超出原設計量；車輛非法超限超載。前兩種情況主要是由設計負荷的變化和交通量的增加引起的，第三種情況是司機的非法超載行為引起，后一種情況在我國的道路運輸是比較常見的。路橋超載一方面會造成疲勞問題。超載會擴大路橋的疲勞應力范圍，由于超載所造成結構性損壞事故。

1.4 監督管理不足

設計人員是市政橋梁設計的主體，其設計能力和設計經驗的高低，決定了市政橋梁工程的設計質量，也關系著橋梁本身的安全性和耐久性。但是很多設計工程師要結合工程的實際情況進行設計，避免出現橋梁的設計圖紙錯誤。而相關的橋梁設計監督管理工作人員，本身的專業水平較差，無法察覺到設計方案當中存在的錯誤，也無法提出指導性的建議，給橋梁工程的安全性和耐久性造成了不利的影響。

2 提高市政橋梁設計中安全性及耐久性的策略

2.1 結合具體狀態，開展精準的設計工作

在橋梁設計前必須依據設計方案進行實地考察研究，要將施工現場環境及工作氛圍與橋梁設計有機結合在一起，有效開展設計工作。通常情況下，為了降低成本，保障其質量，都是依據實際施工作業需要選擇合理的施工建筑材料。這樣不僅僅可以保障其質量，還能大大降低成本。通常情況下，橋梁最好是選取費用低，建設活動便利，配件標準的預制拼裝結構，如果受到特殊狀況的影響，最好是選取其他方式如現澆模式。

2.2 合理選用高性能材質

材質的選擇也是提高結構耐久性的有效途徑之一，在選材時選用屈服性能高、強度高、韌性強、焊接性能良好、耐腐蝕性強的鋼筋將會使混凝土結構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，面層混凝土選用環氧瀝青混凝土不僅可以提高橋頂路面的耐磨性和密實性，同時也能夠有效的提高路面的強度，減少對于內部結構的破壞。而對于處于水下的橋基礎部分，則應該優先選用抗滲性能良好的混凝土，如果情況特殊需采用硅酸鹽水泥，則水泥的標號應高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合時水灰比不應低于0.45。而對于現場拌合的混凝土則應該嚴格按照有害裂縫控制標準來制定配合比，如果施工過程需要選用堿性含量較低的水泥時，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，因此在拌合混凝土時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振搗，且不采用蒸汽養護。

2.3 重視防腐材料的應用

在橋梁的建設中使用普通鋼筋混凝土，其結構則屬于必然裂縫地帶工作的結構，其會隨著使用時間的加長而出現裂縫，橋面的水能夠滲入裂縫內部，直接侵蝕到負彎矩部位，該部位就會出現嚴重的鋼筋銹蝕情況，因此需要重視防腐材料的應用。現代建設行業的發展，各種新型的建筑材料也層出不窮，環氧樹脂涂層鋼筋即是其中重要的一種，其優勢在于能夠有效地預防腐蝕問題。將其合理運用于一般鋼筋混凝土負彎矩區的鋼筋中，能夠大幅度地提高結構的耐久性。許多國家的人員在進行橋梁質量調查時發現錨頭區也會出現鋼絲銹蝕的情況，情況嚴重的甚至造成了橋梁的倒塌。

2.4 加強橋梁的細節設計

細節決定成敗，在橋梁設計過程中，細節也是至關重要的。細節的準確性將大大降低橋梁結構的腐蝕，提高橋梁整體的穩定性和耐久性等。針對不同的橋梁設計可以選擇恰當的建筑結構作為其保護層，這樣能夠避免橋梁鋼筋不被腐蝕，與此同時可以在橋梁設計過程中加入排水及防水層作業設計，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作用。

3 結語

應當充分認識到市政橋梁設計中存在的主要問題，重視市政橋梁安全性與耐久性的設計，提升設計人員的專業能力，加深橋梁設計經驗交流與合作，加強設計監管力度，從而實現我國市政橋梁建設事業的全面進步。