公路橋梁設計中的安全性和耐久性探討

明濤

摘要：對于公路橋梁的建設，設計過程是非常重要的一環(huán)。公路橋梁設計是對橋梁工程所需的技術(shù)、經(jīng)濟、資源、環(huán)境等條件進行綜合分析、論證，并編制橋梁建設設計文件的活動。公路橋梁工程設計直接影響著行車的舒適性、安全性、耐久性、適用性、環(huán)保性、經(jīng)濟性和美觀性。因此，對于公路橋梁工程的設計工作，需要相關的設計人員給予足夠的重視。特別要對公路橋梁工程設 計的耐久性和安全性進行重點考慮，這樣設計出來的公路橋梁工程不僅會有更長的使用年限，同時還能保障出行人員的生命安全。鑒于此，本文就公路橋梁設計中如何有效提升其耐久性和安全性展開了探討，僅供參考。

關鍵詞：市政;公路;橋梁設計;耐久性;安全性

隨著時代的發(fā)展與進步，公路與橋梁工程的建設規(guī)模越來越大，因此影響設計安全與耐久性的因 素種類也在增加，面對這些挑戰(zhàn)，技術(shù)人員應在設計方案中應用更多新理念與新技術(shù)，保證設計工作的質(zhì)量水平。

1我國公路橋梁設計中安全性和耐久性的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國公路橋梁設計仍然處于發(fā)展階段，因此在 實際公路橋梁設計中更多重視橋梁的強度，及橋梁強度的極限，忽視對橋梁設計的耐久性和安全性。但是我國對橋梁的使用極限沒有明確的規(guī)定，橋梁的使用極限又關系到橋梁的整個生命周期，這是我國橋梁設計存在的一大問題。同時我國的橋梁設計重視結(jié)構(gòu)的建造，忽視對橋梁結(jié)構(gòu)的后期維修工作，這樣也大大縮短了橋梁的使用期限。上訴問題在我國公路橋梁設計中普遍存在，也是導致我國近年來橋梁事故頻發(fā)的主要原因。而在國際橋梁設計中更多重視公路橋梁的安全性和耐久性，提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的合理性及綜合經(jīng)濟性等，保證人們的行車安全和財產(chǎn)安全，我國在這一點的重視程度較低。這就是我國公路橋梁設計的現(xiàn)狀，也是普遍存在的問題。

2 公路橋梁設計中的安全性和耐久性要點分析

2.1 轉(zhuǎn)變設計理論

應吸收國內(nèi)、國際先進的設計理念，改變固有的設計方式和思路。結(jié)合實際情況，針對每座橋梁的實際環(huán)境和建設條件，從適應性和限制條件研究，找到橋梁建設的工藝、材料、結(jié)構(gòu)選型，保障設計理論的合理性和有效性。此外，在進行設計理論轉(zhuǎn)變時還需要以公路橋梁的安全性、耐久性為出發(fā)點，確保新設計理論能夠滿足橋梁安全性、耐久性設計的相關要求，最終保障橋 梁的全階段質(zhì)量。

2.2 完善設計方案

2.2.1 結(jié)構(gòu)與選材

公路橋梁的設計結(jié)構(gòu)和選材均會對公路橋梁的安全性和耐久性造成極大影響。因此，在設計過程中，設計工作者應結(jié)合建設區(qū)域的地質(zhì)、地形、氣候、水、土腐蝕等諸多條件因素，合理選擇公路橋梁建設材料、完善設計結(jié)構(gòu)，并且為后續(xù)施工提供指導，設計工作者還需要對各種材料的質(zhì)量、規(guī)格以及產(chǎn)地等諸多內(nèi)容進行嚴格限定，在一定程度上避免施工中的偷工減料情況。

2.2.2 重視疲勞損傷設計

在公路橋梁運營期間，橋梁在承受自重荷載和車輛、人群等荷載的影響，梁板處在一個彈性的工作狀態(tài)，公路橋梁所承受到載荷變化將會引發(fā)公路橋梁結(jié)構(gòu)的振動，長此以往之下便會導致公路橋梁出現(xiàn)疲勞損傷問題，該些問題在積累到一定程度上以后便會導致公路橋梁出現(xiàn)裂縫等嚴重質(zhì)量問題，最終影響公路橋梁的安全性和耐久性。對此，設計工作者需要以設計方案為基礎，通過仿真模擬技術(shù)等新型技術(shù)對設計方案進行仿真模擬，確定公路橋梁在后期運營過程中出現(xiàn)的各種疲勞損傷情況，進而對設計方案進行優(yōu)化，避免因疲勞損傷引發(fā)各種嚴重的安全性和耐久性問題。公路橋梁所使用的建 筑材料無法完全保證其均勻性和連續(xù)性，在復雜且不斷變化的環(huán)境下極易發(fā)生擴散，產(chǎn)生損傷。鑒于此，為提高公路橋梁的安全性，改善這類問題，設計者在設計環(huán)節(jié)需要對橋梁結(jié)構(gòu)以及在疲勞荷載的情況下橋梁的反應深入展開研究和分析，并積極尋找相關的解決措施，此外，在有充裕時間及實踐機會的情況下，還需要認真分析并考慮風力荷載和交通荷載對橋梁結(jié)構(gòu)造成的影響。

2.3 加強橋梁遠景年交通量的計算與應用

現(xiàn)如今，對于偏遠地區(qū)低等級公路橋梁特別是早期修建的橋梁，都面臨著承受載荷超過設計載荷的情況，該種情況將會嚴重影響公路橋梁的行車安全性。設計工作者需要在設計過程中根據(jù)橋梁所在地區(qū)的人口、交通情況、經(jīng)濟發(fā)展、規(guī)劃等，在設計過程中加強對橋梁遠景年交通量及使用車輛的評估計算。針對不同交通量合理確定橋梁寬度、荷載、結(jié)構(gòu)尺寸。針對交通量大、重載車輛多的橋梁，要保障功能橋梁綜合效益的情況下，提高公路橋梁的設計載荷，降低超載問題對公路橋梁安全性和耐久性造成的影響。針對交通量小基本無重載車輛的橋梁，設計工作者還應結(jié)合功能橋梁設計載荷情況，合理計算公路橋梁的限高和限重，避免過高或者過重的車輛在公路橋梁 中行使，從而對公路橋梁的安全性和耐久性造成影響。

3提升公路橋梁設計安全與耐久性的實用方法

3.1 強化設計準備工作

施工單位承接公路橋梁工程建設項目后，應對技術(shù)人員的操作素質(zhì)進行嚴格要求，同時安排技術(shù)勘測人員對施工范圍內(nèi)的環(huán)境、位置、水文條件等進行數(shù)據(jù)勘測，保障工程設計的合理性。在此過程中，還要保障探測數(shù)據(jù)具備較高的參考性，能夠?qū)椖康脑O計與施工質(zhì)量水平負責。同時，還應根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息規(guī)劃出最為安全經(jīng)濟的建設路線，其次，工作人員開展設計工作時，應對施工材料使用或組織工作進行合理安排，預防工作落實過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況，影響工程建設質(zhì)量。

3.2 做好涂裝設計控制工作

涂裝工作是保證公路橋梁工程在惡劣的環(huán)境中的使用壽命不受影響的關鍵，因為公路橋梁在溫度 變化、灰塵附著、雨水侵蝕等各種復雜環(huán)境下會出現(xiàn)非常嚴重的銹蝕。所以在設計方案中盡早根據(jù)建設環(huán)境選擇合適的涂層非常有必要。涂裝設計控制工作主要體現(xiàn)在材料選擇、封閉涂層與中間涂層應用方面。熱浸鍍鋅、熱噴鍍鋅以及環(huán)氧富鋅等是可供選擇的幾種，設計人員需要根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)劃與要求對涂裝設計方案進行科學規(guī)劃，不同路段或是不同位置的橋梁都應得到針對性設計，確保得到更為全面的保護。

3.3 加強對公路橋梁疲勞損傷的研究

公路橋梁的如果在建設的時間過長，并且沒有得到專業(yè)人員的科學護理的話，其出現(xiàn)的疲勞損傷就會導致整個工程的使用壽命變短，因此設計過程中技術(shù)人員應對風荷載、車輛重力對道路橋梁產(chǎn)生的疲勞損傷問題引起重視，防止這些應力給道路與橋梁產(chǎn)生不可逆的傷害。預防措施可以落實在控制施工材料質(zhì)量、施工工藝使用方面，防止這些環(huán)節(jié)工作質(zhì)量不能達到相應水平，給橋梁工程建設造成較為明顯的疲勞損傷。

4結(jié)束語

總而言之，隨著經(jīng)濟建設的進一步發(fā)展，我國公路橋梁的運行負擔正在日益加重。在這樣的背景下，需要公路橋梁工程建設具有更高的質(zhì)量保證。這就需要在公路橋梁工程進行實際的設計時，多關注公路橋梁的安全性和耐久性，將更多先進的設計理念以及相關的設計創(chuàng)新方法合理地應用到公路橋梁的設計之中，從而使得所設計出來的公路橋梁具有更高的質(zhì)量水準，在更好地保障出行人員安全的前提下，進一步提升公路橋梁工程建設的安全性和耐久性。

參考文獻：

[1]姜會玲.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].工程建 設與設計，2020（7）：124-125+128.

[2]趙耿.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].城市建設 理論研究（電子版），2019（2）：124.

[3]曾維孟.公路橋梁設計中存在的安全耐久性問題及應對策略[J].建筑工 程技術(shù)與設計，2018（06）：20-21.

[4]李旺.探討市政橋梁設計中的安全性及耐久性[J].城市建設理論研究（電 子版），2017（30）：167.