公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性

李安顺

(黔南州交通设计院，贵州 都匀　558000)



公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性

李安顺

(黔南州交通设计院，贵州 都匀558000)

摘要：通过对某公路桥梁的工程概况进行分析，研究公路桥梁设计中安全性和耐久性存在的问题，并提出了具有针对性的改进策略，希望可以提高我国公路桥梁的安全性和耐久性，促进我国经济的有效增长。

关键词：公路桥梁设计；安全性；耐久性；改进策略

1工程概况

某大桥上部结构的箱梁为三跨变截面连续箱梁，主跨三跨的跨径为40 m+65 m+40 m，边跨的设计采用装配式预应力混凝土简支T梁。箱梁顶宽为11.5 m，箱梁两侧悬臂宽度为2.4 m，箱梁底板宽度超过6.7 m。该大桥的桥面纵坡双向可以达到2.7%，桥面横坡双向可以达到2.0%。桥梁的桥台结构为重力式U型桥台，桥台与桩基础衔接，桥墩为双柱墩，桥墩基础利用钻孔灌注桩技术进行施工，并在桥墩的顶部设置3 m的等截面段，梁高4.5 m，在边跨段的梁端设计7.5 m等截面段。中跨跨中不设等截面段，梁高2 m，其余为变截面段，梁底按抛物线渐变。箱梁共设4道横隔板。其中墩顶各设一道为3 m的横隔板，梁端各设一道为1.5 m的横隔板，该公路桥梁的荷载等级为Ⅰ 级。

2我国公路桥梁设计中的安全性和耐久性问题

2.1设计理论和公路桥梁构造体系不够完善

造成我国公路桥梁设计存在设计理论薄弱的问题，这是因为设计人员在设计公路桥梁结构时，没有对公路桥梁的强度和耐久性进行平衡处理，导致在桥梁设计过程中，一味的注重桥梁强度而忽略的耐久性问题。这种现象导致公路桥梁设计的整体水平比较低，并没有规定严格的安全系数，导致公路桥梁整体结构存在冗余性不足的问题。在设计过程中也没有明确规定公路桥梁的使用年限，导致公路桥梁的质量事故频繁发生，这些问题主要都是因为公路桥梁的设计理论比较薄弱。

2.2公路桥梁设计的整体方案缺乏严谨性

在对公路桥梁进行设计时，首先要选择合理的设计方案，保证公路桥梁的安全性和耐久性，使公路桥梁各个结构的连接更加可靠。在实际设计过程中，很多设计人员并没有对公路桥梁结构、材料、维护等方面的问题进行综合考虑，导致公路桥梁的设计并没有具体的安全指标，使公路桥梁的整体结构缺乏延展性。部分结构存在混凝土厚度不足、横截面较小等现象，导致局部压力过大时，引发严重的安全事故，这些问题都严重影响到了公路桥梁的安全性和耐久性。在公路桥梁设计过程中，要对其结构构成、材料选用、施工路线等进行综合考虑，对公路桥梁运行中可能产生的问题进行综合分析，提出有效的预防措施，保证公路桥梁的施工质量，避免公路桥梁设计出现安全性和耐久性问题。

2.3我国公路桥梁施工管理的水平比较低

公路桥梁的施工管理对于提高公路桥梁的安全性和耐久性非常重要，我国很多施工单位为了提高经济效益，节省施工成本，选用劣质建筑材料进行公路桥梁的施工，并且很多施工单位并不具备专业的管理部门对施工过程进行监督和管理，导致公路桥梁的质量不能得到保证，安全性比较差。公路桥梁的安全性和耐久性出现问题，很大一部分原因是因为施工质量没有达到规定要求，我国很多公路桥梁施工企业的施工队伍是由农民工组成，施工人员缺乏专业技能的培训，并且没有足够的安全意识，不能保证公路桥梁施工混凝土配置和振捣的质量，导致公路桥梁的安全性和耐久性出现了问题。

桥梁结构的耐久性不足导致桥梁在正常使用过程中，不能有效的抵抗各方面原因对其造成的破坏，从而引发严重的安全事故。例如桥梁混凝土的耐久性不足，会导致混凝土结构出现开裂、破碎、渗漏、碳化等安全问题，钢结构的耐久性不足会出现严重的锈蚀现象，影响桥梁的承载能力。

3提高公路桥梁设计安全性和耐久性的改进策略

3.1加强公路桥梁施工设计前的勘察工作

为了保证公路桥梁设计具有足够的安全性和耐久性，设计单位在设计之前需要对公路桥梁的施工区域进行充分的考察，使勘察资料更加准确，为公路桥梁的设计提供更加准确的参考。在勘察过程中，要选择合理的施工路线，保证在有限的施工成本内，尽可能的提高公路桥梁设计的安全性和耐久性。设计人员需要根据施工路线对公路桥梁的具体形态、材料选择、施工养护等进行研究，确保公路桥梁的线性弧度、剪力都可以更加科学，实现公路桥梁结构性能的最优化。在设计过程中还要确定公路桥梁的荷载，并对施工过程中可能发生的突发事件制定相应的预案，保证公路桥梁的施工可以顺利实施。

3.2公路桥梁设计过程中重视对疲劳损伤的研究

公路桥梁在正式通行后，车辆的运行会产生一定的荷载，荷载会使公路桥梁的结构引起震动，并且荷载的长期累积还会使公路桥梁结构引起较大的疲劳损伤，所以设计人员在设计过程中要重视对公路桥梁疲劳损伤的研究。由于公路桥梁的设计是由多个结构拼接在一起，在各个结构连接部分，不可避免的会出现小的缺陷，这些缺陷由于荷载的长期累积，就会产生疲劳损伤，如果疲劳损伤不能尽早控制，将会引发严重的安全事故。我国公路桥梁因为疲劳损伤而引发的安全事故非常多，所以设计人员需要加强对公路桥梁各个结构疲劳损伤的研究。

3.3重视公路桥梁的超载问题，加强对公路桥梁的养护管理

公路桥梁的超载问题可以分为几种，第一种是因为公路桥梁在设计过程中，设计荷载比较低，不能承受现行的车流量，导致公路桥梁出现超载问题。第二种是因为公路桥梁的设计时间比较早，公路桥梁属于超龄运行状态，导致桥梁的承载力不足。第三种原因是因为驾驶人员的违规运营，使公路桥梁的超载现象严重。其中最后一种超载问题比较严重，公路桥梁的超载问题会导致疲劳损伤加重，使公路桥梁的结构被破坏，而且因为超载问题造成的疲劳损伤是不可恢复的，严重危害了公路桥梁的安全性和耐久性。超载问题使公路桥梁的承载压力加大，降低了公路桥梁的使用寿命。我国公路桥梁管理部门要加强对公路桥梁运行车辆的管理，并定期对公路桥梁的安全性和耐久性进行评估，采取一定的养护和管理措施，降低公路桥梁安全事故的发生机率。

参考文献：

[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):305-306.

[2]赵丹. 浅析公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究[J]. 黑龙江科技信息,2015,(3):135.

[3]史恩波. 公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析[J].交通世界(运输.车辆),2015,(3):118-119.

收稿日期：2016-01-21

作者简介：李安顺(1981-)，男，贵州翁安人，高级，主要从事道路桥梁勘察设计研究。

中图分类号：U442

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0146-01