公路橋梁安全性和耐久性設計研究

李杰

廣東省水利水電第三工程局有限公司 廣東 東莞 523000

安全性與耐久性是公路橋梁工程施工建設中的重要指標。通過保證公路橋梁工程建設的安全性與耐久性，更有利于提升公路橋梁工程整體效果。不過，在實際工程建設中，也需認識到公路橋梁工程的復雜性和系統性特點，把握好影響公路橋梁工程建設的諸多因素，做好全面考量，在科學方案和正確技術工藝指導下，使公路橋梁工程建設能夠實現安全和耐久性目標。

1 公路橋梁安全性和耐久性設計概述和基本要求

1.1 概述

安全性與耐久性是公路橋梁工程建設中的基礎性考核指標。其中，具體分析公路橋梁工程的安全系數，往往受到多方因素影響，包括但不限于構件重要系數、安全設計等級、構件荷載組合等。同時，在進行公路橋梁工程設計時，同樣需要針對構件的扭矩、結構應力、彎矩剪力等方面做好把控。

其次，公路橋梁工程耐久性角度來看，往往會受到工程中所使用混凝土強度、材料等級和最大含堿量等因素影響。通過保證公路橋梁工程具有較好的耐久性，更有效減少公路橋梁工程的維修次數，延長公路橋梁工程的使用年限。

目前，隨著我國經濟社會的持續性發展，我國公路橋梁工程總體數量和規模均處于上升趨勢。如此一來，也反映出了公路橋梁工程中更多、更復雜的問題。尤其是從公路橋梁工程設計方案的角度來看，未能夠保證公路橋梁工程設計方案的標準，造成公路橋梁工程在正式投入使用后，出現了諸多安全和耐久方面的問題[1]。

1.2 基本要求

公路橋梁工程作為一項系統化工程，在公路橋梁工程建設中，往往受到各個方面因素的影響，包括但不限于地形因素影響，地質因素影響等。如此一來，便很難保證公路橋梁工程結構設計，能夠真正契合地形。同時，為能夠使公路橋梁工程設計方案達到更加精確的效果，也需要在進行公路橋梁工程設計時，針對工程中所涉及到的結構問題和材料問題做好綜合性分析，保證工程設計方案的合理，以此來實現公路橋梁工程的安全性和耐久性建設目標。

開展公路橋梁工程建設工作時，要求從多個角度分析，重點把控好公路橋梁工程施工現場的地形地貌與橋梁布置，提升工程整體設計效果。同時，也需要關注周邊環境以及周邊住戶可能帶給公路橋梁工程建設的影響。之后，在進行公路橋梁工程設計時，確定好公路橋梁工程地基結構的基本使用方式，在方案選擇中，對更少人力、物力、財力支出的方案進行選擇。

其次，企業和工作人員應當認識到，公路橋梁工程建設期間，環境是重要的影響因素，也是難以控制的影響因素。因此，這就需要在工程中以更靈活的方式，對先進施工技術進行使用。之后，在確保工程安全防護到位的基礎上，最大程度削弱來自環境負面因素的影響。另外，在機械設備選擇中，應當以有利于運輸的機械設備為主要考量[2]。

2 公路橋梁安全性和耐久性設計問題

2.1 設計不完善

設計人員開展公路橋梁工程設計工作時，不僅僅是要保證公路橋梁工程的規范性，也需要對其結構做好分析，保證結構合理性，以及同時保證工程中各個原材料的品質。一方面提升工程整體建設效果；另一方面為工程后期維修養護創建有利條件。但從實際情況來看，在開展公路橋梁工程設計、施工工作，以及公路橋梁工程正式投入使用后，均會在不同階段受到諸多因素影響，這就導致了公路橋梁工程的質量、安全問題。常見如不明確的承受力線路，不全面的延展性把握，不清晰的測算策略，以及強度不夠的混凝土等。因此，當務之急還需做好公路橋梁工程的系統化分析，保證工程設計合理性與完善性。

2.2 施工管理水平低

從導致公路橋梁工程事故問題的原因來看，多是采取了粗放式管理模式，或者不規范使用了技術工藝。從公路橋梁工程破壞與塌陷事故來看，也反映為公路橋梁工程的設計偏離了標準和規定，或者是材料強度不符合要求。在此基礎上，一些公路橋梁工程在未到達使用年限時，便出現了老化問題和損壞問題。

其次，我國當前公路橋梁工程施工建設中，往往很容易出現構件開裂問題和保護層不夠問題。從導致這一問題的原因來看，主要是未能夠針對工程中混凝土做好有效配合比設計以及振搗養護，或者是未能夠對預應力進行有效把控。如此一來，便給公路橋梁工程的安全性和耐久性帶來了負面影響。

2.3 預應力損失

公路橋梁工程中，受到管道壁與預應力之間的相互摩擦影響，往往會導致工程中臺座間的應力松弛情況。同時，當出現溫差度后，也會加劇公路橋梁工程的應力破壞。另外，從公路橋梁工程施工建設期間所使用的材料和錨具來看，同樣很容易受到溫度因素、外部條件因素的影響，進而連帶出了壓縮和形變等問題。最后，對公路橋梁工程混凝土施工進行分析，混凝土施工中多伴隨著大量水泥材料應用，這使得混凝土具有更明顯的強彈力和高壓縮特點。如此一來，在混凝土收縮期間，也會連帶出形變問題[3]。

2.4 橫截抗裂性較差

公路橋梁工程中預應力混凝土往往會受到彎構件因素的影響，然后在各級別的抗震特性作用下，造成了公路橋梁工程整體預應力結構影響。之后，基于短期效應組合配合應用，公路橋梁工程中混凝土結構也會連帶出正截面的拉應力情況，甚至是造成了部分預應力結構數值超出了最大應力數值的情況。另外，在開展公路橋梁工程設計工作期間，受到大跨度和結構總重力影響，也多會選擇應用全應力結構。

3 公路橋梁安全性和耐久性設計措施

3.1 完善耐久度設計方案

開展公路橋梁工程耐久性設計工作時，要求工作人員先行把握好公路橋梁工程耐久性相關的具體要求，然后在要求指導下，保證公路橋梁工程設計的科學性與合理性。期間，混凝土作為公路橋梁工程建設的基礎性材料，還需對混凝土結構應用特性做好分析，方能夠保證結構應用達到更理想效果。

其次，關注人員操作，保證人員操作的合理、規范，對工程施工步驟進行有效簡化，以此降低工程中不合理投入，使公路橋梁工程設計可達到更好效益。

3.2 增加保護層厚度

公路橋梁工程建設中，保護層是十分重要的組成部分，也是公路橋梁工程結構的關鍵點所在。通過合理增加公路橋梁工程的保護層厚度，能夠削弱來自外界因素干擾造成的工程鋼筋材料負面影響，包括但不限于腐蝕性影響等，也能夠使公路橋梁工程中的混凝土結構達到更長的使用壽命。

其次，一并關注公路橋梁工程中出現的縫隙問題。縫隙問題是造成公路橋梁工程耐久性問題的主要原因，還需工作人員能夠把握好縫隙問題成因，然后針對縫隙問題進行更加科學、合理地處置。

3.3 做好防水層有效設計

公路橋梁工程施工建設中，往往伴隨著十分豐富的混凝土材料類型，且不同公路橋梁工程在建設中，也會有著混凝土材料類型選擇方面的差異。例如，在開展鋪裝作業時，便需要企業應用更高密度的混凝土材料。同時，在開展鋪裝作業期間，一并針對鋼筋網做好鋪設處理。另外，一并針對混凝土材料做好束縛處理，避免出現混凝土材料開裂問題。

具體來看，施工技術人員可選擇應用復合纖維材料進行工程設計。然后針對公路橋梁工程中的不同位置，對其中不同標準進行確定，把握好防水層設計的差異。之后，對公路橋梁工程中排水管道做好布置，一方面保證公路橋梁工程中排水系統設計的合理性；另一方面通過排水系統的運行，及時排出積水[4]。

3.4 重視路橋超載問題

公路橋梁工程設計中，要求設計人員重點關注公路橋梁工程的超載問題。超載問題的出現，將嚴重影響到公路橋梁工程的使用壽命，并造成公路橋梁工程內部結構的損壞，難以進行維修保養。同時，當公路橋梁工程出現超載問題，并造成了內部結構損壞后，也很容易在車輛行駛期間產生交通事故，嚴重威脅人員安全。因此，針對超載問題進行處理，關鍵在于做好公路橋梁工程內部結構設計。

3.5 提高設計質量

目前來看，我國公路橋梁工程在進行設計時，仍然存在諸多問題，這導致公路橋梁工程的穩定性難以得到有效保證。同時，在公路橋梁工程施工建設期間，也未能夠針對工程做好管理，加劇工程質量隱患。對此，要求設計人員能夠切實把握好公路橋梁工程各個環節的情況和問題，切實把握好公路橋梁工程中材料使用的質量標準和技術工藝。之后，在這一前提下，對公路橋梁工程進行更加系統地設計，并在諸多設計方案中，對最合理的方案進行選擇應用[5]。

3.6 提升公路橋梁工程抗震性

抗震設計是公路橋梁工程設計的關鍵性內容，也是考核公路橋梁工程安全性和耐久性的重要指標。因此，要求設計人員能夠重點做好公路橋梁工程的抗震性設計，提高其結構穩定性。實踐中，進行測算剖析，優化設計設計和型號選擇，可采取連續梁結構進行處理。同時，設置橋聯長為3-4孔，并對多個制動橋墩進行設置。如此一來，可在發生地震災害時，對地震帶給公路橋梁工程的壓力進行有效分散。另外，在不斷增強制動墩作用的基礎上，也能夠實現中小跨距離的增加以及大跨徑的減少，在面對山區地帶地震時，也能夠削弱帶給公路橋梁工程的負面影響。

3.7 重視疲勞損傷設計

公路橋梁工程投入使用后，因為公路橋梁工程的結構受到長期載荷因素影響，很容易導致公路橋梁工程的結構出現振動問題。如此一來，便會導致公路橋梁工程的疲勞性破壞。之后，變隨著公路橋梁工程磨損面的不斷積累，便會在公路橋梁工程的內部結構位置差生裂紋。其中，從公路橋梁工程建設初期角度來看，產生的疲勞往往會連帶出結構方面更大的沖擊力，進而發展成為嚴重后果。因此，還需設計人員在進行公路橋梁工程設計時，能夠重點關注疲勞損傷問題，做好負面影響地控制。

3.8 耐久性設計

目前，伴隨著我國經濟社會的不斷發展，在公路橋梁工程建設期間，所使用的材料種類愈發多元化。但是，材料應用中也會在各類因素影響作用下，產生形變問題、特性衰退問題，尤其是日益增加的行車壓力，這就在一定程度上削弱了公路橋梁工程的耐久性。對此，為能夠保證公路橋梁工程的耐久性，關鍵仍在于先行保證材料的耐久性。

具體來看，公路橋梁工程建設，混凝土結構是使用數量最多的材料，當其出現了變形問題后，也會導致公路橋梁工程的結構問題。因此，這就需要公路橋梁工程前期設計環節，便針對材料做好全方位檢測，從源頭處出發，實現公路橋梁工程的耐久性保障[6]。

3.9 提升載荷承受能力

設計人員在開展公路橋梁工程安全性和耐久性設計期間，需能夠重點關注公路橋梁工程的載荷承受能力。因此，這就需要對各類因素做好綜合性分析考量，確保工程中各個環節的設計，均能夠符合實際情況。

目前，伴隨著我國經濟社會的持續性發展，公路橋梁工程作為我國完整交通運輸體系的重要組成部分，其本身面臨的壓力也在不斷增加，并帶來了更加顯著的超載問題。針對此類問題，一方面是要做好政府部門的政策宣傳，確保各個執法部門能夠針對公路橋梁工程超載問題做好檢查與改正；另一方面是從公路橋梁工程設計角度出發，通過合理設計提高公路橋梁工程載荷承受能力，以此來延長公路橋梁工程的使用壽命[7]。

3.10 樁基設計

樁基是公路橋梁工程中的基礎性結構，是否能夠保證樁基的品質與質量，往往直接關系著公路橋梁工程的整體效果。因此，這就需要設計人員能夠在公路橋梁工程設計階段，便針對公路橋梁工程的結構特點做好全面分析考量，然后結合問題核心，通過應用針對性措施進行妥善處理，不斷提高公路橋梁工程樁基的穩定性。

具體來看，由于公路橋梁工程所承受的載荷往往十分巨大。因此，在樁基設計中，一方面需要對工程現場的地質參數進行更加全面、細致地分析；另一方面也需要對單樁承載力進行明確，然后在承載力指導下，對工程施工方案進行設計。之后，在完成樁基作業后，組織專業人員進行靜載荷試驗，方能夠使公路橋梁工程建設達到更理想質量[8]。

4 結束語

綜上所述，開展公路橋梁工程建設，要求對公路橋梁工程安全性與耐久性問題做好分析。實踐中，重點考量公路橋梁工程實際情況，細化各類因素造成的公路橋梁工程影響，然后在全面把握工程實情的基礎上，針對性設計工程建設方案，保證公路橋梁工程建設能夠達到更理想的安全性和耐久性效果。