公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨

刘进波

(贞丰县交通运输局)

1 我国公路桥梁安全性与耐久性现状

目前，在我国公路桥梁施工中存在着这样一种现象，即在设计中更多的考虑桥梁本身的强度，耐久性等方面被忽视。对强度极限的重视程度远远高于对耐久性的重视，在桥梁的生命周期中最为重要的是使用极限，公路桥梁的结构要充分重视，但是，现实是公路桥梁在结构方面的维护还没有得到应有的重视。目前我国的公路桥梁频发事故，整体的性能很低，使用寿命普遍偏短等。横向比较国际情况，我们有很大差距，国外对于公路桥梁的耐久性与安全性是特别重视的。公路桥梁如果在安全与耐久性上都不过关，这直接对人们的生命安全带来隐患，我们要使公路桥梁的结构动态与经济发展的方向相一致。例如，在2011 年，福建武夷山大桥发生桥梁个别或者部分吊杆断裂，一辆大巴坠落，司机死亡，另造成22 人受伤，这是对于安全性方面的事故;在耐久度方面，泉厦高速公路的沉洲特大桥，桥宽26 m，长530 m，2002年建成，目前情况是腹板出现了斜裂缝。

2 解决措施

2.1 完善设计理念

贵州省高速公路桥梁工程对安全性和耐久性的重视体现在对设计理念中。公路桥梁在施工管理方面可以对耐久性与安全性进行把关，在设计方面也是如此。公路桥梁在结构方面的设计要有科学性，对桥梁本身的结构和构件连接要有精确的分析，要达到国家的相关的安全方面的指标，增加可靠性，进而使公路桥梁在结构方面的安全性得以保障。另外，一些公路桥梁的设计人员在桥梁的设计当中把工作重心放在对结构强度的要求上，可以一些相关的问题是才是决定桥梁安全性与耐久性的关键，如桥梁结构体系、使用材料、可能出现的人为干扰因素、桥梁构造、维护耐久性等，这些问题都要在结构设计中予以体现和重视。另外，公路桥梁在设计中出现的整体性体现和延性、冗余性体现均有不足的现象，在设计过程中对于受力情况甚至很不明确，计算的图式也不清楚，直接带来了桥梁本身的一部分会有受力过大的危险。此外，施工中所应用的材料要合理规划和监督，混凝土的强度要在规范之内，保护层的厚度不能过小，钢筋过细会直接对公路桥梁的安全与耐久性产生威胁。

2.2 要有提高公路桥梁使用年限的意识

过去传统的只满足荷载强度的思想要被转变，我们现在进行桥梁工程施工的过程中既要考虑荷载的强度，也要重视桥梁的使用年限，即提高桥梁的寿命。要尽力与国际的标准像符合。贵州省高速公路桥梁工程树立了正确的延长桥梁使用寿命的意识，才能加强公路桥梁的安全性与耐久性。在实际的工程实施中，寿命等参数并不是很绝对的，要根据实际情况来进行验证。公路桥梁的施工时间确定之后，我们要从设计、使用、施工与维护多个角度来保证桥梁的安全性能。

2.3 对疲劳损伤方面的维护

当公路桥梁完工后就要投入使用，在使用过程中一定会受到外界环境因素的影响，一些化学物质的侵害、风、车辆超载、地震和一些人为因素都是不可避免要面对的。这样在桥梁结构的内部会有循环变化应力的出现，极有可能诱发结构振动，如此造成了结构疲劳和结构损伤，日复一日的长期积累会对桥体产生极大的损害，一种表现就是宏观裂纹。如果已经发现桥梁体出现裂纹而置之不理的话，那么会进一步出现材料断裂与结构断裂。及时的检查是保证公路桥梁安全与耐久的一个重要环节，如果不能及时检查出疲劳损伤，那么就会出现安全事故。

公路桥梁在混凝土的结构设计过程中应逐渐重视疲劳损伤，在此基础上还要对钢筋的构件进行关注，钢筋等构件易受到长期的腐蚀，桥梁结构可能会有部分的失效，如果部分失效没有受到重视，那么可能引起桥梁整体的结构失效。

2.4 桥梁超载的问题要考虑

(1)桥梁被使用的时间很长，由于常年的运转难免会出现超龄负载的现象。(2)在公路桥梁投入使用之后，实际的车流情况与之前的设计不符。(3)大量的车出现违规超载。超载对桥梁的损害非常大，长期的桥梁超载运行会使桥梁内部的结构产生难以修复的损伤。桥梁的内部结构已经发生变化，虽然在桥梁的管理当中超载的现象被减少，但是这种损伤是不避免的，公路桥梁的安全性和稳定性必然会有所下降。我们通常认为混凝土结构的桥梁有较好的耐久性，可是经过实际测试，在有汽车荷载力强的时候，出现开裂的现象还是存在的，值得注意的是，荷载一旦消失，裂缝也很有可能闭合了，然而，桥梁本身内部结构已经被损坏了。

2.5 从技术方面来提高桥梁耐久性

从贵州省高速公路桥梁工程当中看出，提高桥梁的耐久性是今后桥梁建设的发展方向。所以，要努力研究提高耐久性的技术。(1)设计桥梁提升耐久性的具体措施，选择合适的参数。(2)桥梁结构在材料的选择上要充分展示耐久性。(3)在大跨径的桥梁中，设计时更要考虑耐久性，除此之外，劣化性也是其中一项要重视的。(4)公路桥梁的设计结构要具有科学性，要合理。(5)要严格控制公路桥梁的混凝土结构，对结构质量要进行把关，对耐久性指标要加大研究力度，检测方法更新要考虑实际情况。(6)混凝土结构的检查要有具体的方法，方法要科学，技术要先进。并且在监测之后的跟踪工作也是十分必要的。落实好以上的每个步骤对提高公路桥梁的耐久性和安全性都是十分必要的。

3 施工中的技术问题

要想提高桥梁的安全性与耐久性，就要精细化管理施工工程。在施工中的关键技术有台背回填、桥梁盖梁、隧道掘进、伸缩缝施工等。我们要对施工人员进行管理，主要对工作人员的安全作业进行强调，进一步减少人为因素。另外，对施工进度要进行实施监控，在开始工程之前，施工单位就要对施工人员进行技术交底，每一个环节都要认真的核对，其中比较重要的指标有工程的导线点、水准点和纵横断面。再有，施工成本是影响桥梁工程施工的一个重要因素，要对施工成本加以控制，不能偷工减料。

［1］李敏，吴坚彬，李燕.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨［J］.中国水运(下半月)，2013，(11).

［2］再努拉·库尔班.公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨［J］.交通标准化，2012，(24).

［3］杜斌.既有预应力混凝土桥梁结构可靠度与寿命预测研究［D］.西南交通大学，2010.