道路桥梁的安全与耐久性设计研究

文怀龙

青海蓝图公路勘测设计有限责任公司

道路桥梁的安全与耐久性设计研究

文怀龙

青海蓝图公路勘测设计有限责任公司

在我国城市化进程不断推进过程中，不仅带动了各行各业的迅速发展，同时城市人口数量也迅速攀升，并给城市交通带来了不小的压力。因此，为了方便人们的正常出行，加强道路桥梁工程的建设是很有必要的，而这也是经济建设中的重要环节。但是在实践中，道路桥梁的安全与耐久性设计中依然会存在一些弊端，使整个路桥工程的安全性以及使用寿命难以达到预期。基于此，将路桥工程安全与耐久性设计作为研究重点，是新形势下企业提高自身路桥工程建设水平的重要举措。

道路桥梁；安全性设计；耐久性设计；策略

1 当前道路桥梁工程安全与耐久性设计中存在的问题

近年来，随着科技技术的发展，人们对于道路桥梁工程的要求也在不断变化。但是，由于目前很多路桥工程的建设理念大多遵循安全、适用、美观、经济的原则，使很多工程在设计环节，总是容易出现重视强度而忽视耐久性的问题。具体来说，就是设计人员过于注重路桥工程承载能力极限状态，而并没有考虑到其正常使用极限状态。事实上，道路桥梁工程的整个生命周期中，决定其耐久性的正是结构本身的正常使用极限状态。所以，在这种情况下，路桥工程的安全性以及耐久性无法达到预期就不足为奇了。

2 道路桥梁工程安全性与耐久性设计应注意的要点

道路桥梁工程在正式投入使用一段时间后，出现一些细小问题以及损伤是不可避免的，而就目前来看，我国多地的道路桥梁工程在使用过程中出现垮塌现象仅仅是极少数现象，但是为保证道路桥梁工程的安全可靠性，相关部门或企业在后期维护中，依然会适时的更换相应的连接构件，以此来提升工程的牢固性。尽管这些修复工作可以有效提升工程的安全性，但是其一方面会影响到道路桥梁工程的正常通车，另一方面还增加了道路桥梁的维护成本。因此，为进一步提升道路桥梁的社会效益以及经济效益，我们需要在设计环节就做好它的安全性以及耐久性设计。其中，在设计时需要对以下几点引起重视：

2.1 道路桥梁的设计规范

近些年来，由于道路桥梁建设事业的迅速发展，国家也进一步加大了对这一行业的重视治理力度。而道路桥梁工程的设计需要严格遵循国家制定的有关规定，但是与之相对的是，我国现行的、与道路桥梁设计相关的规定并不完善，这就在一定程度上影响到了当前道路桥梁工程的安全与耐久性设计的科学性以及有效性。另外，由于法律本身具有公正性、严肃性等特征，在处理某些问题上可能并不会显得那么灵活有效，使得在道路桥梁工程实施过程中，一旦出现问题将很可能陷入无法可依的困境，进而难以保证工程建设质量。由此可见，想要切实提高道路桥梁工程安全与耐久性设计的科学合理，就必须要正视路桥设计规范与路桥发展之间的内在联系。

2.2 结构的疲劳损伤

在车辆行驶过程中会产生动荷载，而这些动荷载会在经过道路桥梁工程时在其内部形成一种循环的应力变化。再加上混凝土材料一般是不连续且不均匀的，如果长时间受到循环应力的作用，就很容易出现许多细小的裂缝。这些裂缝的产生不仅会造成道路桥梁结构的疲劳损伤，同时在时间的作用下，这些裂缝还会演变成更大的裂缝，严重影响到工程整体的安全性以及耐久性。所以，在道路桥梁安全与耐久性设计过程中，我们需要对路桥结构的疲劳损伤问题引起重视，正确认识疲劳强度带给路桥结构的影响，并采取有效措施来妥善处理好这一问题。

3 有效提高道路桥梁安全与耐久性设计的策略

3.1 提高对道路桥梁安全与耐久性设计的重视

道路桥梁工程不管是在建设期间还是使用过程中，都会不可避免的受到环境乃至有毒化学物质的作用，同时还极易受到人为因素、超载、疲劳、地震、车辆等外部作用影响，再加上构筑道路桥梁工程材料的性能会随着时间的推移而有所退化，使得工程结构势必会发生劣化或者损伤。而分析总结以往道路桥梁工程病害案例可以发现，除了材料与施工等方面的问题，提高道路桥梁结构的耐久性，才是保证工程安全的基本要素。所以，在设计环节，相关设计人员需要首抓道路桥梁的安全性以及耐久性，并且在实际施工过程中，不断向施工人员宣传安全性以及耐久性的重要性。之后在施工作业时，不定期的对道路桥梁的安全性以及耐久性进行检验，提高其安全系数，延长使用寿命。

3.2 加强对疲劳损伤的研究

道路桥梁工程正式投入使用后，不仅要承受巨大的动荷载，同时加载次数也很频繁。所以，出现疲劳损伤不可避免。目前，道路桥梁工程的建设大多会使用钢筋以及混凝土等材料，而这些材料又都具备不均匀连续的特性，使其会存在许多细小的裂缝。如果不能及时对其进行处理与控制，那么整个工程的安全性以及耐久性将大幅度降低。对此，在道路桥梁结构设计环节中，相关设计人员一定要做好疲劳性能指标的计算与验算工作。另外，结合相关调查可以发现，并不是所有的道路桥梁工程都会在高荷载或者高温的情况下发生事故，某些工程在低温环境以及低荷载作用下，依然会发生突然断裂现象。在进行冲击试验后可以得出，绝大多数钢材在常温下具有一定脆性，所以，在选用钢材时，应尽可能地选择那些韧性好且变异系数小的钢材，为保证道路桥梁工程的安全性以及耐久性提供有力支持。

3.3 注重结构以及构件的选型

在道路桥梁设计中，想要提高其疲劳振动，可以尽可能的选用箱形截面，以提高结构的整体刚度。与此同时，为了防止出现结构性裂缝，可以尝试选择全预应力结构，对路桥结构的垂直以及水平构件施加预应力。另外，在桥梁结构上应该设置一个具有防渗透、抗剪切以及拉伸的防水层，且防水涂层与沥青混凝土铺装层之间的附着力要超过沥青混凝土路面与钢筋混凝土桥之间的附着力。值得注意的是，在桥面铺装的顶面、特别是连续梁的负弯矩截面，也需要设计防水层，以此来防止出现水渗透现象的发生。

4 结语

总之，道路桥梁工程作为我国城市建设体系中的重要一员，其安全性以及耐久性一直是评判一个路桥工程项目成败的重要指标。所以，在设计环节，应该提高对道路桥梁安全与耐久性设计的重视，加强对疲劳损伤的研究，注重结构以及构件的选型，从而在保证道路桥梁安全与耐久性设计可行性以及科学性的前提下，为今后开展设计工作奠定基础。

[1]傅胜明.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久性设计探讨[J].工程技术:全文版,2016(12):134～135.

[2]徐高峰.浅究如何做好市政路桥中的安全性与耐久性设计[J].城市建设理论研究:电子版,2012(32).