道路橋梁設計中的安全性與耐久性設計

文 / 黃國俊

引言

現如今，我國的道路橋梁工程已經逐漸向機械一體化的趨勢發展，而路橋檢測技術已經成為路橋工程中特別重要的技術之一，不但可以為道路橋梁工程施工建設提供充足的保障，而且能夠保證道路橋梁施工建設可以順利進行。

一、道路橋梁工程安全性與耐久性設計的主要內容

（一）外觀檢測

在安全性與耐久性設計道路橋梁的過程中，外觀檢測的作用比較大。一旦道路橋梁受到損害，將會體現在道路橋梁的表層區域。因此工作人員在使用外觀檢測的方式時，可以初步預估、判斷道路橋梁工程出現故障的原因，還能分析、研究出產生損害的相關因素，并可以及時使用一些舉措修復工程問題。與此同時，工作人員在開展外觀檢測時，需要保證安全性與耐久性設計的全面性，對工程構件進行嚴格的質量檢測。在進行道路橋梁工程主梁結構的外觀檢測時，需要重點檢查固定位置的牢固性和工程施工安全性。大多數道路橋梁工程的外觀形狀都是拱形，因此技術人員在檢測路橋線時，應該檢測拱橋的拱圈、拱頂位置是否存在裂縫。

（二）內部缺陷檢測

現如今很多道路橋梁工程通常是由混凝土結構構成，經常存在的缺陷包括裂縫問題、混凝土破碎、鋼筋被嚴重腐蝕。但是這些缺陷并非是通過外觀檢測即能檢測出來的，因此工作人員應該使用內部缺陷檢測技術檢測路橋工程存在的故障。現如今，路橋工程中應用最為廣泛的即是無損檢測技術，這種檢測技術并不會對路橋工程產生二次破壞。比較原始的擊打檢測方式即是使用錘子這類工具來敲擊橋梁工程結構的零部件，雖然這種方式比較簡單，但是同樣也是道橋檢測過程中廣泛應用的檢測技術。檢測人員也會使用超聲波檢測技術、脈沖雷達技術以及電磁回波檢測技術，也能夠檢測道路橋梁工程內部存在的缺陷。

二、道路橋梁安全性與耐久性設計技術的應用

（一）地質雷達檢測技術

地質雷達檢測技術使用的儀器設備即是地質雷達儀設備，在運用地質雷達檢測設備的過程中，需要相關工作人員對雷達管控系統發出指示，在地質雷達系統接收到檢測指令后，便會將電磁波信號發射到地面。地面在接收到電磁波后，會因為橋梁結構具有一定的不均勻性，將一部分電磁波信號直接反射回去。技術人員可以通過傳導信號的形式，將能接收到的反射信號直接傳導到接收信號設備中，即可以直接在接收設備中展現出安全性與耐久性設計設備所反饋的圖像檢測信息，最后工作人員即可以通過更為直觀的圖像信息了解到需檢測結構存在的故障。

和其他類型的路橋檢測技術相比，地質雷達檢測技術具有的風險比較小，因此被廣泛使用在道路橋梁支架位置和橋梁加固位置的檢測中。該技術具有較高的精確度，即使在難以清晰分辨的情況下，也可以清楚地看到橋梁工程內部的具體構造，使用該技術檢測需要花費的時間是比較短，而且地質雷達檢測技術并不會對檢測人員產生輻射影響，因此檢測人員在運用該技術的過程中，具有的安全性比較高。

（二）聲發射技術和超聲波檢測技術

在橋梁工程受到外部環境的影響后，其內部結構會出現不同程度的變形情況。如果工作人員使用聲發射技術，可以清晰感受到路橋工程內部釋放的能量，能夠向外界發出與之對應的聲信號。這時即需要運用超聲波檢測技術來檢測道路橋梁結構中聲信號的具體傳播速度和頻率等基本要素，工作人員即可以通過聲信號的動態變化，初步預判道路橋梁結構存在的缺陷，檢測人員可通過具體問題具體分析，尋找出解決問題的對策。

（三）沖擊回波檢測技術

沖擊回波檢測技術實際上會對道路橋梁工程產生一個強勁的沖擊力，這時沖擊回波便會因為受到外部沖擊力的影響，產生一種頻率比較低的應力波，而這類應力波將會流經道路橋梁的各個結構。如果橋梁工程出現故障，這些頻率比較多的應力波會直接反射回去，這些反射回去的應力波便可以被接收儀器順利接收，應力波在送到信號處理單元后，工作人員可以通過使用沖擊回撥檢測技術，深入分析這些應力波。如若其呈現出的應力波圖上存在很多比較明顯的峰值，沖擊回波檢測技術可以及時察覺峰值，工作人員即能夠根據道路橋梁結構中存在的故障類型以及峰值情況，并依照應力波圖展現出的問題，選用適宜的處理方式解決故障。

（四）無線電檢測技術

無論道橋工程的材料不合格還是載荷變動出現異常，或是受到外界環境的影響，都可能會產生橋梁裂縫。一般情況下，橋梁出現裂縫，裂縫位置的應力也會出現變動，使用無線電檢測技術能夠通過分析應力波，研究橋梁損壞的程度和出現裂縫的位置，同時還可以借助檢測數據分析出橋梁工程存在的潛在性風險。

（五）紅外熱像儀監測和雷達技術

技術人員通過使用紅外熱像儀可以迅速獲取橋梁的溫度變化圖，即可以結合物體溫度變動的差異，調控橋梁溫度降低速率，而且可以直觀地在溫度變化圖中呈現出來。工作人員通過變化圖可以了解到橋梁是否存在異常情況，在橋梁溫度變動過大時，即可以使用噴水等降溫方式，避免橋梁溫度過高出現裂縫。

（六）感應檢測裝置

在道路橋梁的翼墻上安裝位移傳感器，檢測到車輛通行時翼墻的位移變化情況，從而運用數據分析、判斷振幅是否符合相關要求，避免其威脅到道路橋梁的整體安全。如若橋梁承受過大的荷載力，鋼筋也會相應地出現一些彎曲變形、震動的現象，如果情況嚴重，鋼筋會出現折斷現象。工作人員通過使用加速計，可以檢測鋼筋的應力波，其可以通過獲取的有關數據，辨別鋼筋是否存在安全隱患，將會為相關工作人員進行檢修工作提供有力的數據依據。

（七）檢測道路橋梁的健康狀況

在道路橋梁工程項目施工完畢后，檢查橋梁健康狀況的主要目的，是為了判斷出橋梁所能承受的最大承載力，同時還能夠檢測道路橋梁的性能。工作人員通過使用相對科學、比較合理的健康測試，能夠為后續橋梁設計環境提供可供參考的依據。

目前私家車不斷普及，私家車、大貨車在通過橋梁的過程中，橋梁的荷載力增大，在實際荷載超出橋梁最大承受值時，容易損壞道路橋梁，長此以往，甚至會導致道路橋梁的可使用期限降低。目前檢測橋梁健康情況的技術主要包括紅外線熱像儀檢測技術、光纖檢測技術。工作人員可以結合橋梁的具體情況，選取適宜的檢測技術，檢查橋梁的健康情況。

三、提高道路橋梁安全性與耐久性設計技術的策略

（一）提升檢測人員的綜合素質

為了提升道路橋梁安全性與耐久性設計技術的檢測效果，檢測人員需要努力提升橋梁檢測的專業能力，其需要了解橋梁安全性與耐久性設計的相關知識，還需要在獲取橋梁檢測上崗資格后就業。與此同時，有關單位需要定期組織一些檢測技術培訓，檢測人員通過培訓可以及時學習新檢測技術，提升自身的檢測能力。

（二）完善規章制度

有關部門應該制定一些路橋檢測的制度，進一步規范安全性與耐久性設計行為，為道路橋梁安全性與耐久性設計的有序開展，提供有效的信息來源和數據參考，從而提升安全性與耐久性設計的準確性。除此之外，另外有關部門需要統一安全性與耐久性設計標準，規范安全性與耐久性設計的具體流程。為保證建筑單位在道路橋梁施工過程中可以主動進行安全性與耐久性設計，有關部門可以創建明確的賞罰力度，對于規范進行安全性與耐久性設計的工程單位給予適當的嘉獎，對于未依照檢測標準進行檢測的企業予以適當的處罰，加大對安全性與耐久性設計的監督管理力度，從而督促建筑單位開展規范的安全性與耐久性設計。

（三）制定科學合理的操作流程

為了提高檢測流程的規范性，工作人員可以制定一個科學合理的操作流程。施工企業的管理人員通過參考其他企業的檢測流程方案，編制一個比較合理的安全性與耐久性設計流程，并明確要求企業的檢測人員在實際開展路橋工程安全性與耐久性設計時，需要依照這一流程開展安全性與耐久性設計工作，能夠使安全性與耐久性設計有章可循，還可以為日后安全性與耐久性設計技術的長遠發展提供相對真實、比較可靠的數據信息。

（四）技術創新

建筑企業的領導在管理安全性與耐久性設計技術時，可以為檢測人員配置一些激勵措施，可以增加檢測人員的工作積極性，使其在檢測工作中更加充分地發揮價值，有助于增加道路橋梁安全性與耐久性設計技術的創新性。

結語

綜上所述，在工程事業不斷發展的過程中，對道路橋梁工程的質量提出了更高的要求。為了保證道路橋梁工程的施工安全，相關工作人員需要將安全性與耐久性設計技術落實到道路橋梁工程的全過程中，及時察覺道路橋梁工程出現的問題，即可以使用防治方式進行修整，能夠提升道路橋梁工程的整體質量，有助于提高人們的出行安全。