市政道路橋梁安全性與耐久性設計

蔡帆

【摘要】近年來，如何構建和諧社會，如何充分發(fā)揮市政工程的作用，逐漸成為我國所關注的一大要點，市政工程所形成的重要性逐漸彰顯。作為市政工程中的中流砥柱，市政道路工程與社會及城市發(fā)展之間緊密相連，會直接影響大眾的生活以及工作。也正因如此，越來越多的人民群眾開始關注市政道路工程的開展情況，也對其整體的安全性與耐久性提出了新的要求。基于此，文章將對市政道路橋梁設計展開有效分析，先介紹設計的主要內容、其中存在的問題以及導致問題產(chǎn)生的影響要素，然后著重介紹提高橋梁安全性及耐久性的設計優(yōu)化建議。

【關鍵詞】市政道路橋梁工程;安全性設計;耐久性設計

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.067

引言：

對于市政道路工程來說，橋梁設計是十分重要的一大環(huán)節(jié)。加強道路橋梁安全性及耐久性設計的穩(wěn)定性可以控制工程質量。設計人員需要根據(jù)整體的工程實際情況，有意識增強自身的設計水準，增強結構設計質量，以維護工程的安全性與耐久性。然而結合工程行業(yè)開展現(xiàn)狀分析來看，在道路橋梁工程中結構安全性與耐久性問題時有體現(xiàn)。問題的存在，既影響了道路橋梁的使用壽命，也威脅了社會的和諧發(fā)展。相關行業(yè)工作人員需及時轉移工作重點，有意識地增強工程設計的安全性、耐久性。

1、市政道路橋梁設計的主要內容

1.1外形設計

結構外形設計是市政道路橋梁設計中的基礎內容，結構外形設計的最大優(yōu)勢在于能夠提高整個道路橋梁結構的美觀性，滿足市政所提出的相應要求，也能夠為車輛的順利通行提供一定的便利條件，在展開市政道路橋梁外形設計工作時，設計人員需要考慮的因素相對較為豐富，如當?shù)氐牡匦蔚刭|水文氣候，除此之外也要考慮到城市的整體經(jīng)濟狀態(tài)，社會發(fā)展狀態(tài)，確保整個道路橋梁的外形結構能夠與城市的風氣形象說貼合。

1.2跨度設計

跨度設計工作中共包含三大工作，要點第一要綜合考慮整個市政道路橋梁的結構長度，第二要綜合性考慮整個項目工程的質控目標，第三要考慮到整個工程的工期安排以及進度安排，在考慮這三大要點的狀態(tài)下，合理的設置橋梁的跨度，一般情況下，在市政道路橋梁設計中，跨度應處于適中狀態(tài)，過長或過短都會對城市的交通或者工程的經(jīng)濟造成影響除此之外，在展開跨度設計工作時，設計人員還需要考慮到以下三點因素，第一橋梁本身的結構承載能力可達到什么樣的標準？第二橋梁的日常通行數(shù)量如何，通行次數(shù)如何？第三橋梁下的船舶過往頻率如何通過這些元素進一步調整橋梁的跨度，避免對上下的車輛船舶造成影響，也能夠維護橋梁整體的安全性及耐久性。

1.3安全耐久設計

安全性設計與耐久性設計時，市政道路橋梁設計工作中的重要內容，其中安全性設計指的是要增強整體道路橋梁結構的穩(wěn)定性以及安全性，避免在施工或者在后續(xù)的使用中導致橋梁產(chǎn)生裂縫問題，呈現(xiàn)問題和結構失穩(wěn)問題，影響到社會運行的安全性以及大眾出行的安全性耐久性設計，指的是要增強道路橋梁的承載力，使之能夠延長使用壽命，在設計工作中，設計人員要綜合考慮這兩點要素，有意識增強自身的結構設計水準，以保證工程質量與工程效益。

2、市政道路橋梁安全性及耐久性設計中存在的問題

在我國現(xiàn)階段的市政道路，橋梁工程領域，由于各種客觀因素的存在，導致橋梁結構設計的耐久性于安全性并不達標，若不對這一問題加以及時的控制，勢必會造成較大的安全隱患，綜合分析來看，在安全性及耐久性設計工作中還存在以下幾點問題。

2.1整體結構設計不足

結構設計不足產(chǎn)生的根本原因在于設計人員并未做好全面的準備，例如在展開橋梁設計工作時設計人員未到達工程現(xiàn)場未對現(xiàn)場的條件形成調查或了解，甚至并不知曉當?shù)氐牡匦螚l件，地質條件，氣候條件和水文條件，除此之外也有部分設計人員在設計工作中會存在盲目設計的行為忽視了工程中所涉及的一些規(guī)范標準，導致整體結構設計嚴重失衡，這一問題的存在所引發(fā)的后果為整體橋梁結構美觀性偏低，甚至會造成較大的安全風險影響后續(xù)的工程使用。

2.2結構疲勞損傷設計失調

深度開展結構疲勞損傷設計是有效增強結構設計安全性及耐久性的重要條件，但是在具體行業(yè)發(fā)展過程中，這一工作并沒有落實到位，仍舊有部分設計人員會忽視疲勞損傷設計，或者在疲勞損傷設計工作中所采取的方法并不科學也并不合理，與具體的工程情況無法形成穩(wěn)定對接，除此之外也有部分設計人員在設計結構疲勞損傷時，沒有全面的考慮到橋梁結構投入使用后，所形成的狀態(tài)或所能夠遭受到的損傷，如此一來在進行防范措施設計時會存在一些缺陷，最終導致結構疲勞損傷，影響到設計的耐久性與安全性。

2.3橋梁抗荷載能力設計失衡

現(xiàn)階段隨著社會的不斷發(fā)展，以及國民經(jīng)濟水平的不斷提高，大眾的生活質量有所增強，越來越多的人民群眾會選擇更加舒適便捷的方式出行而在這一生活環(huán)境下，車輛數(shù)量不斷增大，市政道路橋梁所接受的承載需要也不斷擴大，潛移默化的導致其使用年限受損，也影響了結構的耐久性于安全性為有效控制客觀條件造成的不良影響，在設計工作中設計人員需著重關注橋梁抗荷載能力設計這一要點能夠針對于其中存在的失衡問題展開科學的考量綜合分析來看，在這一方面所體現(xiàn)的主要問題在于設計人員為全面考慮結構靠后的能力導致路橋橋墩主體結構在設計時存在明顯的失衡問題，影響了工程的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

3、導致市政道路橋梁產(chǎn)生安全耐久問題的因素

3.1設計規(guī)范標準

在試乘道路橋梁設計工作中設計規(guī)范標準會對整個橋梁結構的耐久性設計與安全性設計形成直接的影響，在設計期間，如若設計人員忽視了這些標準，只一味的按照自己的暢想進行設計，那么所設計出的橋梁結構必然無法達標，甚至會存在較多的質量隱患，所以在具體的設計工作中，工程單位需定期組織設計人員展開規(guī)范標準的學習活動，使之能夠端正自身的工作態(tài)度，規(guī)范自身的工作行為，嚴格按照設計規(guī)范標準中的要求實施操作，以增強道路橋梁結構設計的規(guī)范性，安全性提高及結構增強設計的耐久性及有效性。

3.2設計人員素質

結合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析來看，在市政道路橋梁設計工作中，很少有專業(yè)能力職業(yè)素養(yǎng)達標的設計人員行業(yè)內工作人員質量參差不齊，部分設計人員能夠滿足工程設計的開展需要，但大多數(shù)設計人員自身并不具備充足的工作條件，甚至存在部分單位所招聘的設計人員，并未經(jīng)過系統(tǒng)化的學習這一情況，這一問題都存在，致使整個道路橋梁設計工作的質量無法得到保障，市政道路橋梁設計是一項系統(tǒng)且復雜的工作，其中會涉及較多的環(huán)節(jié)，較多的設計要點，如橋墩設計，橋面設計，排水設計，混凝土設計，鋼筋設計等軍事設計人員需要關注的內容，如若設計人員素質不達標，能力不足，那么極容易在過程中產(chǎn)生遺漏最，最終造成質量問題，影響到道路的耐久性與安全性。

3.3結構強度計算

完成市政道路橋梁方案設計工作后為有效控制其產(chǎn)生安全耐久問題的概率，設計人員需要做好結構強度的計算工作，而在這一環(huán)節(jié)其仍舊需要遵守相關的計算標準以及計算公式，精準化的展開數(shù)據(jù)計算以及數(shù)據(jù)分析，以精細化的數(shù)據(jù)確保結構強度能夠達到合理標準，如若數(shù)據(jù)結構未滿足這一要求，設計人員還需對原有的設計方案加以調整，直至達標，以此才能夠保證整個橋梁的結構具有較高的質量，能夠達到工程所提及的安全性要求以及耐久性要求，促使工程師進行開展。

4、市政道路橋梁安全性及耐久性設計的優(yōu)化性建議

4.1注重強化設計人員職業(yè)素養(yǎng)

針對市政道路橋梁工程現(xiàn)階段所提出的各種需要分析來看，強化專業(yè)人員的專業(yè)能力以及專業(yè)素養(yǎng)是行業(yè)發(fā)展過程中亟待解決的一項任務，作為一名市政道路橋梁的設計工作者，不僅要掌握較多的專業(yè)知識，更要具備較高的專業(yè)能力，也要了解一些行業(yè)內的先進觀念先進工藝，以此才能夠更加合理的展開橋梁設計工作，并在整個結構設計中提出更加先進的思路因此在行業(yè)發(fā)展過程中，相關單位需定期組織設計人員開展職業(yè)培訓活動以及職業(yè)考核活動，必要時可帶領設計人員前往國外展開系統(tǒng)化的學習，了解一些國外相關行業(yè)的理念，不斷增強其專業(yè)實力，使之可更加全面更加系統(tǒng)地展開道路橋梁設計工作，增強設計的安全性及耐久性，除此之外作為一名設計人員，也需要自發(fā)地展開自我優(yōu)化，轉化自身的工作態(tài)度，正確認識到道路橋梁設計的重要性，認識到安全性與耐久性設計對于整個橋梁所起到的影響在展開設計工作時，設計人員還需要做好結構的搭配使用，確保整個道路橋梁設計看起來更加的系統(tǒng)更加的完善，潛移默化增強其安全性，耐久性。

4.2深入研究橋梁疲勞損傷設計

市政道路橋梁工程結束后整個橋梁會被投入使用，在長期接受車輛荷載的過程中，橋梁整體結構極容易產(chǎn)生質量問題，除車輛荷載外，地震降水等因素，也會對橋梁的結構造成一定的質量影響，所以在具體的設計工作中，設計人員要對這些問題加以提前的考量，以此增強道路橋梁結構的耐久性以及安全性例如為了控制降水對橋梁結構造成的不良影響，設計人員可以將橋梁與梁體進行鋪裝性的設計，如此一來整個橋梁所遭受的疲勞損傷會有所降低，而橋梁自身的抗疲勞損傷能力會有所增強，再比如在設計工作中設計人員可以合理的選擇混凝土材料的標準或參數(shù)，如C30便是比較常見的道路橋梁混凝土材料，為增強整個橋梁的結構安全性與穩(wěn)定性，還可在混凝土中加設鋼筋網(wǎng)，避免結構產(chǎn)生開裂問題，使之達到耐久力較高的應用狀態(tài)維護量結構。

在結構疲勞損傷設計工作中，設計人員需要將重點放在混凝土疲勞控制方面同時也需要將結構的安全性以及耐久性看作設計的要點以及相應標準，通過這一方式加強橋梁疲勞損傷設計的合理性，盡量控制這一因素所引起的疲勞概率，除此之外設計人員需充分發(fā)揮現(xiàn)代技術的應用價值，利用智能模擬技術展開混凝土抗氧化性能檢驗工作，通過這一方式不斷的優(yōu)化混凝土的配合比，確保配合比具備較高的科學性，有效性，在后期的混凝土結構施工過程中，設計人員還需要構建完備的混凝土養(yǎng)護方案，以提高混凝土綜合性能進一步增強好的安全性及耐久性針對于混凝土中各材料的用量設計人員，可以與技術人員施工人員共同展開探討在不同的季節(jié)混凝土中所融合的材料各不相同，例如在冬季需要在混凝土材料中加入引氣劑，以此維護結構的穩(wěn)定性，提高道路橋梁的結構性能。

4.3充分考慮道路橋梁超載問題

在日常生活中，大眾也經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)，在我們所行走的馬路上會有一些坑坑洼洼的路段，甚至道路的中間會存在十分明顯的坑洼或斷裂問題這些問題的存在，不僅會影響駕駛人員的駕駛體驗，同時也會造成較大的安全隱患，綜合分析來看，導致道路產(chǎn)生這些問題的主要原因在于超載在道路超載方面，通常可以總結為三種不同的情況，第一道路橋梁本身以經(jīng)歷了較長時間的使用，甚至已經(jīng)超過了規(guī)定的年限，長期處于超載負債運營狀態(tài)，第二道路橋梁在運行期間其表面所承載的荷載已超過了工程中所規(guī)定的標準，第三部分駕駛人員會改裝車輛，致使車輛承載力加大，卻導致橋梁承擔者過高的超載壓力，這三種超載情況的存在，均會對道路橋梁造成不同程度的質量損壞以及結構破壞如若這一問題無法得到及時的解決，甚至長期存在，那么也極容易導致道路產(chǎn)生疲勞，性損傷，最終影響道路的使用年限，以及其整體的安全性，耐久性，為有效避免道路橋梁超載問題的存在，在設計工作中，設計人員需要對橋梁的運營管理形成應有的關注，在設計階段能夠在橋梁周邊設置指示路牌并構建完整的檢修維護方案，能夠定期的開展道路橋梁的檢修工作，必要時施工單位可以與當?shù)氐慕煌ü芾聿块T構成合作關系，由交通管理部門大力懲處改裝超載的行為，通過這一方式維護道路橋梁的安全性與耐久性，延長其使用壽命。

4.4加強市政道路橋梁路基維護

完成基礎性質的市政道路橋梁設計以及施工工作后工程人員還需要開展后續(xù)的橋梁路基維護工作，而在這一階段設計人員也十分重要，設計人員需要根據(jù)具體的工程需要打造完善的維護方案，并及時地判斷工程中是否存在質量隱患或安全問題，以便及時對其加以處理，一般來說為了增強道路橋梁的安全性以及耐久性，在養(yǎng)護設計工作中，設計人員需關注以下幾大要點第一，在道路兩端的路段可以加上隔離網(wǎng)以及防護網(wǎng)建筑防護網(wǎng)的維護，對路基形成有效保護，第二可在路基兩端設置擋土墻或橋墩，通過這一方式盡量控制客觀因素造成的道路橋梁結構破壞問題，以此間接的增強道路，橋梁的安全性與耐久性，以完備的路基維護，增強道路橋梁設計的可靠性。

4.5加強道路橋梁安全耐久設計

首先在道路橋梁安全設計工作中，設計人員需關注以下幾大要點，第一在正式開展安全設計工作之前，設計人員需要到達工程現(xiàn)場，了解道路橋梁施工現(xiàn)場的地質情況以及水文情況，站在專業(yè)視角上構建科學的項目規(guī)劃以及項目設計同時需要客觀分析工程中可能會產(chǎn)生的疲勞損傷問題，以及導致橋梁工程產(chǎn)生各種質量隱患的元素，在后續(xù)的設計工作中對此有效規(guī)避，增強設計的穩(wěn)定性以及科學性，同時設計人員須有意識增強橋梁的荷載能力，在這一環(huán)節(jié)需要通過科學的計算合理的設定橋梁的結構應力，以此有針對性的展開橋梁建設，以控制倒流橋梁所遭受的疲勞損傷，第二，在設計階段設計人員需要做好施工管理設計，近年來隨著社會的不斷發(fā)展以及科學技術水平的不斷提高，在建筑工程領域信息技術也起到了一定的應用優(yōu)勢越來越多的先進工藝，先進技術，先進材料開始融入到我國的建筑領域，所以在設計階段，設計人員也需要適當?shù)膶@些材料技術，工藝加以整合，充分發(fā)揮其整體的應用價值，也能夠推動我國市政道路橋梁工程的創(chuàng)新化發(fā)展，作為一名設計工作人員，一定要貫徹創(chuàng)新的發(fā)展理念，不斷的更新設計認識不斷的采用先進的設計方法，以提高自身的設計水準，維護道路橋梁的安全性與整體質量其次在道路橋梁耐久性設計工作中，設計人員需注意以下內容的建設，對于社會的發(fā)展起到了一定的積極影響，可以進一步提高交通的便捷性以及大眾生活的便捷性，所以在道路橋梁設計工作中，設計人員需要有意識的增強橋梁的耐久程度，為達到這一標準在設計階段即需要科學的計算道路，橋梁的負荷壓力也需要通過科學的實驗，檢驗橋梁的車輛，通過頻率在全面記錄統(tǒng)計以及計算的狀態(tài)下，針對性的設置橋梁的位置分析及受損問題產(chǎn)生的原因必要時可定期與維護人員管理人員進行工作交接，判斷部分橋梁是否存在結構問題或耐久性問題，并針對性地構建解決方案，以生成完備的耐久性維護計劃，有效延長橋梁的使用壽命，提高其設計的耐久性效果。

結語：

在市政道路橋梁設計工作中，增強整體設計的安全性與耐久性是設計人員需要達到的一大標準。市政道路橋梁設計中供包含三點內容，分別為外形設計、跨度設計以及安全耐久設計。縱觀行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析來看，在設計中還存在較多問題，如整體結構設計不足;結構疲勞損傷、橋梁抗衡承載力、橋梁抗震抗裂能力等設計未得關注。為有效杜絕這些問題造成的不良影響，設計人員需要對規(guī)范加以優(yōu)化，也需要有意識增強自身的職業(yè)素養(yǎng)，找準安全性設計及耐久性設計的要點，有方向的展開工程。

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作者簡介：

徐明棣（1988—），男，漢族，浙江溫州人，本科，造價工程師，主要從事建筑工程造價工作。