市政路桥设计中的安全性和耐久性研究

曾国全

摘要：近些年，新闻中频繁传出路段塌方和桥坍塌事故，引起社会的广泛关注，但是俗话说：隔行如隔山，外行的人们只知道这或许是工人们在施工中偷工减料，殊不知，在设计环节也很可能出现问题。国内现行规范对桥梁设计提出的要求是美观、适用、经济安全。如今，道路桥梁施工工艺和施工技术水平有了大幅度的提高，但是设计中考虑的强度多而耐久性少，重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，在目前的市政路桥设计中，对其安全性和耐久性问题，更多只是作为一种概念备受关注，不但没有考虑适用年限的要求，而且缺乏专门的耐久设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故的频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果。

关键词：安全性；耐久性；路桥设计；

中图分类号：TU997文献标识码： A

前言

目前， 我国经济高速发展， 城镇化水平不断提高， 大量人口涌入城市， 给城市的道路交通带来极大的压力。 为了缓解城市交通压力， 便利人民群众的出行， 除了大力发展公共交通外， 各地政府不断加大对城市路桥建设的投入。 城市路桥施工图设计的完善与精准是保证城市路桥建设质量的前提与关键， 同时也是保证城市路桥安全性与耐久性的主要因素。

一、城市路桥设计中安全性、 耐久性影响因素分析

1. 货运车辆的车型不断加大， 城市路桥负载过高： 随着公路货运的不断发展， 高速公路实施计重收费后货运市场中的运输车型逐步向大型化发展， 因此车货总重不断提高， 当车辆通过城市路桥时对桥的压力巨大， 是城市路桥的负载过高极易发生安全事故， 降低了城市路桥的耐久性系数。

2. 设计中忽略疲劳损伤因素： 城市路桥的荷载主要由车辆荷载和风荷载组成， 这些荷载常年作用在城市路桥上对于桥的损伤是由晓得局部微损伤， 发展为裂缝等结果性损伤， 降低了城市路桥的安全系数。 这些疲劳损伤在城市路桥设计中往往被设计人员忽略从而导致了城市路桥的安全系数和耐久系数的降低。

3. 追求建设进度， 缺乏整体规划： 现如今的城市路桥建设中经常追求建设进度，只重视建设进度的加快提前， 进而忽略城市路桥建设中的设计、 施工的质量。 这种社会现状导致在做城市路桥设计时片面追求设计进度， 对城市路桥设计中的安全性问题考虑不足， 同时造成城市路桥耐久性保障变得力不从心。

二、路桥设计人员对安全性与耐久性的经验不足

设计也是一门艺术，只有在行业内长时期工作的人们才能悟透，才能看清这些扑朔迷离的现象，透过现象看本质，许多刚入行的菜鸟，理论知识虽有可能高深，但是经验和实践能力不足，严重影响设计初期的结构规划，而设计只是一件伟大工程的最初步骤，设计得如何直接影响到成型的道路及桥梁的坚实度和承载能力。

三、市政路桥设计中安全性提高的方法

当今社会瞬息万变，有句话说得好：计划赶不上变化。但是万变不离其宗，要求设计者做到两个方面。一方面，需要设计人员用发展的眼光思索现实的各种问题。设计人员应当考虑新技术、新材料、新工艺快速发展对结构设计提出的各种新要求。这就需要设计者要时刻关注时事动态，一般来说，设计师们是走在时代的前端，能预测今年流行什么颜色，什么款式，他们需要紧密结合现代的技术发展状况，既合理又大方，毕竟这是一件大工程。

另一方面，需要丰富的经验和准确的判断。首先，要求设计者对市政路桥有扎实的基本功和丰富的知识储备；其次，要求设计者们有捕捉信息的能力，在设计时对桥梁整体结构全寿命使用过程进行全面综合分析和计算，增强结构的使用耐久性；再次，要求设计师们具备一定的抗压能力，一定程度上，压力可以转换成动力，没有压力，人们就没有责任，所以应当在设计之前强调设计施工的责任和出现问题需要追究的责任问题，使设计师们在市政路桥设计中牢记要把安全性问题纳入到设计图纸和计算中。

四、市政路桥设计中耐久性提高的方法

自然界与人类社会的联系甚密，即使路、桥工程的设计和施工质量堪称完美也难免受自然环境的迫害，如有害化学物质的侵蚀和承受地震、车辆、风、疲劳等外来作用，同时桥梁所采用建材本身的性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和衰退。

在国内大跨桥领域，从20世纪80年代开始，修建了大量的斜拉桥。虽然迄今为止比较少出现倒塌或严重损害，但如今出于安全考虑，有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，如此改造，不仅影响了使用，给人们带来不便，也增加了经济成本。

因此，我们要改变人们一直以来偏重于结构计算研究方法，而对细节处理方面和总体构造缺乏关注的做法，建议设计者们充分认识结构耐久性设计与常规的结构设计的本质不同，从结构和设计角度，以设计和施工人员易接受操作方式来提高道路和桥梁耐久性并将耐久性研究从定性分析向定量分析发展。

五、城市路桥安全性与耐久性问题的对策

通过上述从城市路桥设计现状问题分析、 城市路桥安全性影响因素分析、 城市路桥耐久性分析， 城市路桥自身特性分析四方面对城市路桥设计中安全性与耐久性的影响因素的探究， 本文从以下几方面， 提出在城市路桥设计中提高城市路桥的安全性和改善城市路桥的耐久性的解决方案。

1. 完善设计规范， 提高设计人员水平， 改善设计思路

（1） 组织相关专家学者、 资深设计人员、 经验丰富的施工人员、 具有多个重大项目监理工作经历的监理工程师等专业人员对现行的城市路桥规范进行一次完整的、 彻底的修订以适应时代发展的需求。 完善城市路桥设计总体规划， 为城市路桥设计的总体建设奠定科学依据。

（2） 改善设计思路： 提高设计人员对于城市路桥所处环境的动态变化设计水平。 现今， 城市路桥的动态变化繁多而且情况复杂， 改善以往的静态设计思路转向动态设计思路就显得必要而且紧迫。

2. 重视疲劳损伤， 提高创新水平， 提高设计标准

（1）在城市路桥设计中重视疲劳损伤： 在设计城市路桥设计时注意加入疲劳损伤因素， 充分考虑疲劳损伤的形成原因， 结合具体影响因素制定科学、 合理的涉及对策解决损伤问题。

（2）适应现代发展需要，提高理论和实践中的创新水平： 现在城市路桥建设中大跨径、 结构形式复杂越来越多。 为了适应时代发展需求必须提高城市路桥设计中的理论和实践创新， 研究其内在机理， 分析其具体影响因子， 给出科学合理的解决方案。

（3）提高设计标准： 城市路桥设计标准的提高有助于城市路桥安全性和耐久性的提高和改善。 在设计城市路桥时对于要求高， 负载大的结构物要适时地提高设计标准以提高城市路桥的安全系数和耐久系数。

3. 注意结合城市路桥自身特性在城市路桥设计中要注意其所处地理位置的地质状况， 周边发展情况， 所通过主要车型等信息， 只有掌握了这些信息才能提高和改善城市路桥的安全性和耐久性。

结束语：

本文首先分析了影响城市路桥的安全性和耐久性影响因素， 结合城市路桥的自身特征， 探究从设计思路更新、 设计规范的修订、 提高设计人员水平几方面对城市路桥设计中得出提高安全性和耐久性的解决方案， 为城市路桥设计的研究提供了原则性指导建议。

参考文献：

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