道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計(jì)研究

姜燕

摘要：由于當(dāng)前我國(guó)城市化發(fā)展速度進(jìn)一步加快，帶動(dòng)了各行各業(yè)的快速發(fā)展。另外城市人口快速上升，也影響了城市交通，給城市的交通帶來(lái)了較大的壓力，為了在建設(shè)的過(guò)程中，方便人們的正常出行，一定要重視路橋建設(shè)施工，這也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)。然而在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，道路橋梁的耐久性和安全設(shè)計(jì)依然出現(xiàn)了很多問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到路橋工程設(shè)計(jì)安全性的具體要求，重點(diǎn)分析研究道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計(jì)，以供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;安全性設(shè)計(jì);耐久性設(shè)計(jì)

一、道路橋梁的安全性、耐久性概述

對(duì)于道路橋梁工程而言，安全性指的是承載能力的極限狀態(tài)，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、彎矩、扭矩等指標(biāo)上。耐久性指的是正常使用的極限狀態(tài)，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的撓度、裂縫等指標(biāo)上。研究和實(shí)踐表明，影響橋梁工程安全性的因素，包括結(jié)構(gòu)荷載、安全等級(jí)、重要性系數(shù)影響耐久性的因素主要是結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量，例如水泥用量、最大水灰比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、堿和氯離子含量等隨著當(dāng)前我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)規(guī)模和數(shù)量的不斷增加，道路橋梁工程也不例外經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對(duì)工程質(zhì)量提出了更高的要求。但與此同時(shí)，工程在建設(shè)期間、使用期間，出現(xiàn)了較多的安全事故。分析認(rèn)為，這些事故發(fā)生的根源，就在于橋梁設(shè)計(jì)方案不合理，存在種種缺陷，尤其是安全性、耐久性不達(dá)標(biāo)。從這個(gè)角度來(lái)看，分析工程中存在的問(wèn)題，并針對(duì)性的改進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量，才能夠提高橋梁工程質(zhì)量，進(jìn)而保障道路整體后期運(yùn)營(yíng)，和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

二、道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計(jì)研究

（一）安全性設(shè)計(jì)

1重視道路橋梁的疲勞損耗分析在現(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中，道路橋梁往往具有車流量大、人流大等特點(diǎn)，在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)疲勞性能下降等問(wèn)題，嚴(yán)重影響道路橋梁使用過(guò)程中的耐久性和安全性，所以一定要對(duì)其進(jìn)行充分的考慮，最大限度的保證道路橋梁在出現(xiàn)疲勞之后不會(huì)對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生影響，需要注意以下兩點(diǎn)：首先需要注意合理的使用工程材料，其次需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要與實(shí)際情況相結(jié)合，多方面地對(duì)混凝土的抗氧化等性能進(jìn)行模擬，多個(gè)角度進(jìn)行試驗(yàn)，選擇合理的混凝土質(zhì)量控制比例，采取相應(yīng)的方式進(jìn)行保養(yǎng)，將混凝土的作用最大化的發(fā)揮出來(lái)，保證混凝土經(jīng)久耐用，選擇合理的混凝土和摻合料進(jìn)行配比，控制混凝土和水灰比水泥的用量。如果長(zhǎng)期在嚴(yán)寒、潮濕的環(huán)境下進(jìn)行使用，還需要進(jìn)行引氣劑等相關(guān)措施的利用。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要依照國(guó)家規(guī)范有效的展開(kāi)，避免工程企業(yè)為了控制成本而采取偷工減料的方式，無(wú)法保證設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

2重視截面抗震抗裂

工程施工的過(guò)程中，橋梁的截面具有保證工程結(jié)構(gòu)整體性的作用，因此，一定要合理有效的分解道路橋梁的實(shí)際承載能力，截面的抗震抗壓設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中具有非常重要的意義，是結(jié)構(gòu)控制過(guò)程中的重要組成部分。在抗震抗壓方面，對(duì)道路橋梁的使用壽命和結(jié)構(gòu)安全有著直接影響。在具體施工設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要注意合理的進(jìn)行測(cè)量取值，保證抗壓抗震系數(shù)的有效性和客觀性。在公路橋梁抗震方面需要依照混凝土結(jié)構(gòu)裂痕的三個(gè)等級(jí)有效的展開(kāi)，具體如下：三級(jí)主要指的是可以產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，二級(jí)主要指的是可以產(chǎn)生非標(biāo)準(zhǔn)組和標(biāo)準(zhǔn)組合兩種工程的標(biāo)準(zhǔn)，一級(jí)是不能產(chǎn)生裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)。在直接進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中一定要合理的模擬運(yùn)算受壓、受彎曲的界面，并且對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中整體的抗震性能進(jìn)行分析。

（二）耐久性設(shè)計(jì)

1合理控制水灰比

混凝土穩(wěn)定性和強(qiáng)度主要受到混凝土水灰比的影響，道路橋梁施工設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，若施工設(shè)計(jì)要求混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較高，其水灰比應(yīng)小一點(diǎn)，確?；炷恋拿軐?shí)度;若道路橋梁水灰比較大，不僅會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和強(qiáng)度，還會(huì)給道路橋梁埋下很多質(zhì)量隱患。同時(shí)，外界空氣因素對(duì)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(guò)結(jié)構(gòu)裂縫滲入內(nèi)部，若道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度比較高，會(huì)阻礙腐蝕性氣體的滲入和擴(kuò)散，因此應(yīng)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(wěn)定性和耐久性。

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(zhì)量情況對(duì)于混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)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(xué)成分不同，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于混凝土質(zhì)量的影響也不同，在道路橋梁施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?、氣候環(huán)境，選擇合適的水泥材料，攪拌混凝土?xí)r，添加適量的減水劑，控制水泥水化熱，延緩混凝土碳化速度。

（三）優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容

當(dāng)前，道路橋梁建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)模式已經(jīng)無(wú)法滿足道路橋梁的發(fā)展要求，在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從多個(gè)角度、全方位地進(jìn)行考慮，盡量采用動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)思路，加強(qiáng)道路橋梁耐久性和安全性管理和控制，確保道路橋梁的穩(wěn)定性。為了提升道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，根據(jù)施工場(chǎng)地周圍的地形地貌具體情況，因地制宜，優(yōu)化和改進(jìn)道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且我國(guó)相關(guān)政府部門應(yīng)加強(qiáng)道路橋梁施工設(shè)計(jì)監(jiān)管，編制健全的道路橋梁施工設(shè)計(jì)規(guī)范，由經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員和監(jiān)理人員，針對(duì)當(dāng)前道路橋梁設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，完善規(guī)劃設(shè)計(jì)流程，科學(xué)指導(dǎo)道路橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工建設(shè)。

（四）優(yōu)化結(jié)構(gòu)整體性

為了保障道路橋梁在規(guī)定期限內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，完善和改進(jìn)道路橋梁整體性和局部結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)，在施工設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量采用均勻、平順的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)道周圍的具體情況，合理設(shè)計(jì)各個(gè)部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使其符合道路橋梁設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，為了避免道路橋梁工程發(fā)生各種安全事故，施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意道路橋梁結(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)，使道路橋梁結(jié)構(gòu)可以更好地抵抗各個(gè)部位的損傷和變形，特別是在地震頻發(fā)地帶，還要考慮到道路橋梁工程的抗震性，全面分析內(nèi)在和外在因素，在偶然突發(fā)的荷載影響下，相關(guān)冗余設(shè)計(jì)可以約束道路橋梁結(jié)構(gòu)變形，阻止大范圍的結(jié)構(gòu)構(gòu)件傾斜甚至坍塌，為了進(jìn)一步提高道路橋梁的可靠性和穩(wěn)定性，加強(qiáng)道路橋梁施工設(shè)計(jì)管理，優(yōu)化冗余設(shè)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)

（1）橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性是橋梁設(shè)計(jì)恒久不變的主題，缺乏有效的安全及耐久性輕則縮短橋梁使用壽命，增大后期養(yǎng)護(hù)或改造成本，嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)不同程度的安全事故，造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)安全與耐久性設(shè)計(jì)除了要在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予足夠重視，還要體現(xiàn)在后續(xù)施工及養(yǎng)護(hù)的各個(gè)方面。

（3）本文結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，提出一系列安全及耐久性設(shè)計(jì)方法和要點(diǎn)，為保證橋梁安全，延長(zhǎng)其使用壽命提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：聊城華鑫公路勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司