市政路桥设计中的安全和耐久性研究

郭帅

市政路桥设计中的安全和耐久性研究

郭帅

对于市政路桥设计而言，保证安全性和耐久性是施工过程中最为关键的两大要素，同时也是为日后通车以及人们出行安全进行保障的一个重要前提。文章以提升路桥设计质量，从安全性和耐久性两个方面着手，对完善设计方案与思路、创新设计观念、优化安全性与耐久性设计三个方面展开了论述，有利于提升市政工程质量，推动我国城市化进程快速发展。

结合我国现如今的交通运输情况，可见我国经济已经得到了飞速发展，也使得城市交通得到了改善。在这一过程中，难免会出现一些安全隐患。对于市政路桥建设工程而言，因为其决定着城市经济发展，所以保证施工质量十分必要。市政路桥设计合理性，有利于进一步缓解城市中的交通压力，为人们的出行提供安全保障。由此可见，确保市政路桥设计的安全性与耐久性，是施工设计过程中最为关键的两个要素。

市政路桥设计的安全性与耐久性

对于市政路桥工程而言，保证安全性和耐久性其中最为关键的两个点，同时也是市政路桥设计的重点内容，尤其是路桥使用期限的设计，和工程本身的安全性有直接的关系。因此，作为设计人员，必须要对工程设计阶段进行重视。对路桥进行设计时，其中最为重要的并非是节约造价成本，而是要在工程经济性的基础上，对结构设计进行重视，以此也对路桥设计的安全性、耐久性进行保证，同时将安全性与耐久性归纳到设计考量的范围之内，从而能够充分发挥路桥各个构件的性能，使其能够在路桥工程使用的过程中提升其可靠性。另外，实际进行路桥设计时，需要按照规定要求对路桥工程安全系数进行设计。因为路桥工程与一般的建筑工程不同，因此设计时便需要全方位考虑结构组件安装时所使用的技术与工艺，通过相应工艺的运用，确保路桥结构的安全，也对路桥工程的耐久性能进行保证。另外，合理选择路桥工程材料，进行合理的设计，也要对诸多细节进行注意，以设计规范为前提对路桥设计进行完善与改进，只有如此才能从根本上将路桥工程中存在的设计问题进行解决。

市政路桥要点

所谓市政路桥，即城市中的道路以及桥梁，城市道路为达到城市中的各个地区提供了便利，为城市内部交通运输与行人也带来了安全保障，为人们的生活与工作等活动带来了极大的方便。城市道路相较于公路更加宽阔，为了能够支持交通出行，一般会在道路上划分多种车道，例如机动车道和非机动车道等。在道路的两旁一般会有人行横道与房屋、建筑等，在人行道下方会埋设公共管线。按照道路本身对于城市道路的重要意义，可以将其分为以下几种类型，即快速路、主次干路、支路。在这其中快速路是为了能够快速、畅通的对城市中大量交通问题进行处理的道路，这一类型的道路要确保线型的平顺，区别于普通的道路；相较于交通量比较大的干路，在相交时可以采用立体交叉这一形式，如果和交通量比较小的支路相交，那么则可以采取平面交叉的方式。

而桥梁如果按照结构进行分类，则可以划分为梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥这几种基本的形式，在这之外也有组合体系桥梁式桥，例如简支板梁桥、悬臂梁桥以及连续梁桥。拱桥主要是以竖向荷载作用为前提，在两端支承处分别生成竖向反力以及水平推力，在水平推力的作用下，会将跨中弯矩减小，从而加大跨越能力。通常混凝土拱极限跨度约为500m，那么钢拱便可以达到1200m。在这一推力下，对拱桥进行施工时，对地质条件也提出了非常大的要求。对于刚架桥而言，其中主要分为T形刚架桥以及连续刚构桥两种，T形刚架桥桥面有很多伸缩缝，无法有效支持高速行车。而连续刚构桥的主梁连续且无缝，所以在行车方面体现了很大的优势。

提升市政路桥设计中的安全性与耐久性的几点建议

对设计方案与思路进行完善

市政公路桥梁设计的相关规范条例中难免会存在一些不完善之处，为了保证路桥施工设计质量，可以邀请设计方面的专家以及具有丰富经验的人员等对路桥规范进行修订与完善，使设计规范趋近于完善，从而实现路桥设计标准规范性的提升，也为路桥设计、施工提供有效的参考依据。此外，为了使路桥设计保证规范性，要对参与路桥设计的相关人员进行定期培训，针对专业知识与技能等对其进行教育，更加全面的了解路桥施工材料与设备等，以此提升市政路桥设计水平。

对设计观念进行创新

提高路桥载荷的重视程度。在路桥设计过程中，超载是其中非常常见的问题之一，超载现象的产生主要是因为路桥长期受车辆的碾压，进而导致超载现象。若路桥通行量远远超出设计预期，再加上路桥使用时车辆自身存在超载的现象，或者是路桥使用期限已到预定年限，这些问题都会造成路桥超载现象。若该现象一直没有得到解决，那么必然会对路桥质量造成影响，进而缩短路桥使用期限。为了避免这一现象，需要在设计时对其进行考虑，加大重视程度，按照超载实际状况制定设计方案。

加大对路桥疲劳损伤的治理。实际设计的过程中也需要对路桥今后的使用进行重视，如果路桥长期使用很有可能会导致疲劳损伤。所以，除了在设计阶段进行重视之外，也要关注结构设计，确保其合理性，对路桥的关键结构进行养护，对路桥实际承受力进行考虑。另外，也可以利用路桥承载能力降低疲劳损伤程度。进行设计时对路桥之后的使用情况进行预测，加大设计力度，从而实现路桥可靠性与稳固性的提升。

对安全性与耐久性设计进行优化与完善

适当增加混凝土的保护层厚度。在路桥设计施工的过程中，对于混凝土保护层位置的选择，需要以确保钢筋、混凝土粘结强度为准，并且对钢筋使用质量提供保证，使其能够对屏障进行保护，以免有害介质侵入其中，从而降低钢筋混凝土有效性。若氯离子在钢筋表面扩散，扩散时间以及保护层厚度这二者之间一般会以平方成正比的形式表现其关系；二氧化碳扩散速度则与保护层厚度呈现紧密的联系。一般混凝土保护层厚度决定了钢筋免受侵蚀，厚度越厚那么时间则越长。由此可见，适当增加混凝土保护层厚度，对于提升混凝土结构的耐久性具有非常重要的作用。

合理选择结构与构件。实际市政路桥设计阶段，可以将箱形截面作为主要的截面形式，因为其可以全面提升整体结构刚度，进而实现路桥疲劳振动的降低。除此之外，以免路桥存在结构性裂缝这一现象，要在主桥结构垂直以及水平构件中，结合实际情况施加预应力，以此构成全预应力结构，对结构形变进行控制，以免造成裂缝。但是针对构件断面的设计，可以加大棱角外观断面密度以及强度，并对混凝土骨料粒度密度、分布以及强度等进行控制，使钢筋间距趋于合理。对于桥梁结构也可以在其中设置防渗透性强，并且具有拉伸、抗剪切作用的防水层，从而实现防治水分渗透的目的，以免对路桥工程质量造成影响。

综上所述，市政路桥决定了城市经济发展，所以必须要保证设计安全性与耐久性。一方面，有利于提升路桥工程质量，为人们日后出行提供了方便，另一方面，则为城市发展以及经济水平的提升奠定了基础，为我国市政工程水平与质量的提升提供支持。

（作者单位：上海合新市政科技发展中心）