市政公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨

陈永辉

【摘要】公路桥梁长期以来始终属于市政工程建设中重要组成之一，设计则是桥梁建设的灵魂所在，有着很重要的作用。只有公路桥梁设计符合耐久性以及安全性的要求，方能保障公路桥梁的安全可靠。然而近年来，仍旧存在部分设计者在进行市政公路桥梁设计时考虑不够周全，过于重视对强度的设计，进而忽略了对桥梁耐久性、安全性方面的设计，长此以往，当设计投入施工后，会致使桥梁长期处于极限状态，存在较大的安全隐患，甚至产生严重后果。鉴于此本文论述了关于提升桥梁设计耐久性和安全性能的相关建议，仅供参考。

【关键词】市政公路;桥梁设计;耐久性;安全性;策略研究

隨着经济建设的不断发展，人们开始更加关注市政公路段的交通安全问题，而公路桥梁建设的耐久性以及安全性问题，则成为被人们热点关注的话题之一。就目前阶段来讲，仍旧存在部分公路桥梁并未对设计者提出明确使用年限要求的状况，而耐久性设计更是常常被人们所忽略，如此一来，会致使桥梁存在诸多不利于通行者人生安全的问题，甚至在使用公路桥梁的时间阶段内，出现突发性的安全事故，在一定程度上严重威胁到了通行者的人身安全，因此耐久性与安全性问题在市政公路桥梁设计中必须要得到足够的重视。

1、影响公路桥梁耐久性和安全性的客观原因

1.1方案设计存在缺陷

方案设计存在缺陷时影响我国市政公路桥梁安全性能与耐久性能的重要原因之一。公路桥梁建设相比于其他类型的市政公路工程来说对设计人员以及施工人员的专业素质要求更高。目前来讲，我国相关领域的设计人员普遍存在整体专业素质不高、文化水平较低的现象，部分工作人员不仅缺乏扎实、专业化的理论知识，还尚且未具备丰富的实践设计经验，无疑对我国部分地区的市政桥梁的建设造成了一定的阻碍。与此同时，部分设计人员并未在设计前详细了解并接触地质、气候等施工环境，存在设计缺陷。除此之外，部分设计者更加关注公路结构强度的设计，并未将实际情况与理论相结合，从而忽略了安全性能和耐久性能方面的设计，方案存在设计缺陷。以上问题，往往会致使市政公路桥梁存在功能缺陷，直接影响到桥梁的正常使用，无法有效保障使用者的人身安全。

1.2缺乏先进的施工技术

公路桥梁建设是一项极具复杂性的施工作业，需要辅以专业化的施工人员、技术人员、设计人员以及大型机械设备作为保障，方可实现高质化建设。但从我国目前的基本国情考虑来看，尚未具备最先进的重型机械设备设计团队和生产力，且由于各种因素，难以购置到最先进的技术和设备，从根本上对我国桥梁建设领域的发展造成了制约因素。再加上我国市政公路桥梁建设单位普遍存在员工流动性不强、人员冗余的特征，存在大量的进取心不强的员工，难以吸收相关领域的精英人才，导致我国市政公路桥梁建设缺乏先进施工技术[1]。

2、提高市政桥梁耐久性能与安全性能的方法

2.1设计前做好准备工作

为了有效保障公路桥梁的使用寿命和施工质量，设计单位需要预先做好设计准备工作。及时组建勘察队伍，对设计到桥梁施工的水文条件以及地址条件展开专业、严谨、科学、全面的实地勘察，保障勘察报告的可靠性和真实性，为市政公路桥梁施工设计预先准备更有参考价值、实用价值的资料，为该项工程设计出一条安全系数高、施工成本小的施工路线。不仅如此，相关人员在设计时，还需对市政公路桥梁的后期养护、施工材料、具体方案、施工模式进行综合性、整体性的考量。在桥梁施工技术这一方面的设计尤其需要更加严谨，旨在保障公路桥梁基准线、剪力、线性弧度的合理性、科学性以及实效性，合理设定公路桥梁的承载力，将结构设计的性能最大化[2]。

2.2关注防腐材料的合理化应用

在设计市政公路桥梁的过程中，作为新时代产物，环氧树脂涂层钢筋的应用可有效降低周围环境对市政公路桥梁的腐蚀性影响，若能够将其合理运用，则可有效提升桥梁的使用年限，保障其耐久性。与此同时，锚头区极易出现被腐蚀的状况，严重时，甚至会导致桥梁坍塌，鉴于此，桥梁设计者可在设计环节，合理采用耐腐蚀的环氧树脂材料将锚头区域密封，以此来降低桥梁被环境侵蚀的概率。但需要注意，公路桥梁所使用的建筑材料无法完全保证其均匀性和连续性，在复杂且不断变化的环境下极易发生扩散，产生损伤。鉴于此，为提高市政公路桥梁的安全性，改善这类问题，设计者在设计环节需要对桥梁结构以及在疲劳荷载的情况下桥梁的反应深入展开研究和分析，并积极寻找相关的解决措施，此外，在有充裕时间及实践机会的情况下，还需要认真分析并考虑风力荷载和交通荷载对桥梁结构造成的影响[3]。

2.3加强防护措施

一般来讲，当公路桥梁投入应时，会有一些不可抗力对桥梁产生损伤，甚至还会存在部分破坏力超于桥梁承受范围的现象，再加上有些损坏力会直接留有明显痕迹且难以恢复，会直接影响到桥梁的使用期限。为了最大限度规避此类现象的产生，在设计公路桥梁的环节，可积极引进先进的设计原理，最大程度的加强桥梁坚固性，亦或是设计环节中适当加入斜拉桥索锚，以此来降低由于桥梁疲劳而引发的损伤。此外，为了加强防护，需要严格强化车辆通行管理的力度，严谨超载车辆通行。相关部分需做好安全知识普及措施，以此来降低超载现象的出现。

2.4优化设计抗震结构

在抗震设计环节，需要对受力较薄弱的抗震模型部位展开“截面验算”针对部分大型桥梁结构，采取合理的隔震设计，具体措施如下：第一，有限元模型的建立。针对大型桥梁结构，利用SAP2000软件建立相关桥梁模型，以实际尺寸对墩柱结构主梁结构进行建模，并将横隔板、桥面铺装、支座等一些附属设施结构转换为质量，融入有限元模型之中，以此来确保实际结构与模型结构的吻合度。针对有限元结构中的其他关键部件，使用专业验算软件对其正截面强度进行计算。第二，应用合理的隔震设计。可以通过在桥塔、梁端位置增设黏滞流体阻尼器，在桩顶位置设计隔震支座来优化桥梁结构的抗震性能。

结语：

总而言之，在新时代背景下，为满足经济发展的需求，国内市政桥梁建设工程的规模渐渐在不断扩大，人们开始逐渐意识到公路桥梁耐久性、安全性的重要意义，对桥梁设计和工程质量提出了更高的要求，鉴于此，设计者需充分了解并积极研究增加桥梁耐久性和安全性的设计方案和相关措施，进而全面提升公路桥梁工程的建设水准。

参考文献：

[1]李旺.探讨市政桥梁设计中的安全性及耐久性[J].城市建设理论研究（电子版），2017（30）：167.

[2]刘勇.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久设计探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017（03）：231-232.

[3]赖丙娣.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久设计探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017（06）：257-258.