安全性和耐久性在路桥设计中的应用策略

文/张宇飞

1 前言

路桥工程作为我国基础设施建设工作之一，其建设质量往往会对现代化经济建设水平产生至关重要的影响。结合当前发展情况来看，随着我国交通建设事业的不断发展，以路桥工程为首的基础设施建设数量明显增多。在这样的发展态势下，我们应该对路桥工程建设工作予以高度重视。其中，应该重点针对路桥设计工作予以高度重视。设计过程中，最好可以从安全性与耐久性两个指标因素方面进行统筹规划与合理设计，以确保路桥工程运行安全。

2 路桥安全性与耐久性设计内容分析

近些年来，为稳定推进我国桥梁建设事业的可持续发展，相关部门明确要求桥梁工程建设工作应该严格按照法律法规以及相关政策要求，准确贯彻与落实施工设计内容以及现场管理内容等，以期可以从根本上提高我国桥梁工程运行质量。其中，路桥工程作为我国桥梁建设体系的重要内容，理应严格按照法律法规以及工程建设需求，从多个方面针对路桥工程质量影响因素进行统筹规划与合理设计，避免出现结构质量不佳或者质量隐患问题。结合实际设计经验来看，对于路桥工程而言，安全性与耐久性基本上可以视为衡量路桥工程运行质量的重要因素[1]。

要求设计人员应该严格按照相关设计规范，重点突出安全性与耐久性指标内容，深化路桥工程整体运行质量。一般来说，安全性设计工作主要是指设计人员通过利用科学合理的设计手段，全方位提高桥梁主体结构的安全性能，避免出现运行风险或者质量隐患问题。耐久性设计工作主要是指利用一系列技术手段，增强路桥抵御外部环境干扰的能力，如撞击以及化学侵蚀等外部干扰作用力。对于耐久性设计工作而言，其的设计效果已经成为衡量路桥是否满足预定功能与要求的指标因素。

3 路桥安全性与耐久性设计问题研究

3.1 路桥设计方案缺乏合理性

路桥设计方案合理与否往往会对路桥工程使用质量产生至关重要的影响。因此可以说，唯有确保路桥工程设计的合理性，才能够确保路桥工程安全性与耐久性设计目标得以顺利达成。结合当前设计情况来看，部分工程设计人员在安全性与耐久性设计理念意识方面表现较为匮乏。再加上部分工程设计人员缺乏实践指导经验，导致在设计过程中常常会出现与施工实况不相符的问题[2]。或者是在路桥设计阶段并未针对施工材料以及路桥实际构成情况进行明确把握，导致正式施工过程与预期设计经常会出现偏差问题。长此以往，不仅会对路桥使用功能造成不利影响，同时也会对我国路桥事业发展造成阻碍影响。

3.2 对于路桥疲劳损伤问题缺乏重视

路桥疲劳损伤主要是指路桥结构内部受到循环变化应力的作用影响，导致内部存在结构振动以及损伤问题。一般来说，路桥结构损伤主要是由于路桥存在的微小缺陷逐步发展形成的质量问题。长此以往，容易造成材料以及结构的脆性裂断。结合当前路桥运行情况来看，因路桥疲劳损伤造成的事故问题不在少数。针对于此，建议设计人员应该针对路桥疲劳损伤问题予以高度重视，避免路桥材料与结构裂断问题的反复出现。

3.3 抗震结构设计内容未得到有效落实

抗震结构设计作为路桥结构设计的重点内容，要求设计人员应该严格按照路桥工程抗震设计规范，从多个方面针对抗震结构设计问题进行统筹规划与合理部署，防止出现结构质量问题。因我国多数地区都处于地震区当中，如果路桥结构抗震性能无法达到预期要求，不仅会对路桥结构造成破坏影响，同时也会对行人出行安全造成人身威胁[3]。结合当前路桥抗震结构设计情况来看，多数路桥抗震设计模型常常会出现与实际结构不相符的问题。究其原因，主要是设计人员并未完全立足于路桥结构抗震性能要求，采取合适的抗震设防标准进行规范设计，而是过多利用自身主观经验直接应用低抗震设防标准，导致路桥结构抗震设计多存在安全隐患问题。

4 安全性与耐久性在路桥设计中的应用策略分析

4.1 高度重视桥梁构件结合部设计内容

桥梁构件结合部基本上可以视为衡量路桥结构安全性与耐久性程度的重要指标因素。结合路桥整体设计情况来看，因内部涉及的构件较多，需要设计人员从多个方面针对细节设计问题进行统筹规划与合理部署。最好可以针对构建的特殊施工工艺以及施工顺序进行合理确定，并且要在设计文件中予以重点体现。除此之外，设计人员还应该重点针对施工人员安全问题以及操作可实施性问题进行全面考虑，避免出现安全风险问题。

4.2 准确贯彻与落实桥梁细节设计内容

对于路桥工程结构设计工作而言，细节决定成败。也就是说，设计人员必须高度重视桥梁工程细节设计问题，通过协调处理各结构之间的关系，确保桥梁材料耐用性以及安全性得以全方位提高。但是需要注意的是，桥梁结构运行期间会受到多方面因素的干扰影响而出现质量隐患问题，尤其是自然因素影响。举例而言，受到雨水以及冰雪天气的影响，桥梁钢筋结构会出现生锈问题。

针对这一问题，建议施工设计人员应该在设计期间选择合适的建筑结构进行保护处理。同时适当增强保护层厚度，并进行防氧化处理等，切实增强桥梁抗腐蚀能力。除此之外，设计人员应该针对桥墩结构设计问题予以高度重视。结合桥梁整体运行情况，对桥墩以及基础构造部分进行优化设计。必要时可以增添排水系统与防水系统，提高桥梁整体防水效果[4]。

4.3 适当降低路桥疲劳损伤程度

路桥设计工作除了需要针对路桥整体结构进行合理设计之外，还应该针对路桥结构中关键部位进行精细化设计。结合以往的经验来看，某些关键部位产生的局部疲劳损伤问题，往往会对路桥结构体整体运行效果产生至关重要的影响。针对于此，建议施工设计人员应该针对关键部位局部疲劳损伤问题予以高度重视。具体设计过程中，设计人员应该立足于路桥通行量以及所在区域地质环境等，针对路桥使用期间结构疲劳损伤程度进行预测与分析。根据预测分析反馈结果，确定合理的解决措施。并可适当增强路桥坚实度以及稳固性，减轻路桥疲劳损伤程度。

4.4 重点加强结构抗震设计力度

对于路桥结构抗震设计工作而言，建议设计人员应该严格按照路桥工程抗震设计规范要求进行统筹规划与合理部署。如部分结构可以采取隔震支座方式加强结构整体抗震荷载能力。对于梁体与墩台连接位置处，可提升结构柔性以及阻尼水平，减轻桥梁地震反应带来的弊端影响。与此同时，针对桥墩设计工作而言，可适当提升某些部位的延展性，以确保桥墩延性减震能力得以加强[5]。结合现场反馈情况来看，通过应用上述设计方法，上述结构部位会在地震过程中形成比较稳定的延性塑性铰。可以有效规避弹塑性变形问题，确保结构抗震能力得以加强。除上述方法之外，施工设计人员可以利用新型减震结构，如型钢混凝土结构，增强混凝土结构抗剪承载能力。

4.5 全方位提高设计管理水平

安全性与耐久性程度基本上可以视为衡量路桥工程结构质量以及工程使用寿命的重要指标因素。鉴于安全性与耐久性指标因素的重要性，建议施工设计人员应该严格恪守自身的行为操作，积极按照路桥设计规范要求，对安全性与耐久性设计措施问题进行统筹规划与合理落实。除了需要按照上述设计方法进行操作处理之外，建议施工单位方面应该稳定提高施工设计人员的设计管理水平。实施过程中，施工单位方面应该立足于现代管理理念，积极借鉴国内外先进设计经验，针对当前路桥设计体系存在的不足问题进行及时补缺与优化处理。

与此同时，施工单位方面应该积极鼓励设计人员大胆创新，在遵守相关设计规范的前提条件下，对现有设计制度以及技术内容存在的弊端问题进行攻克解决。其中，在具体设计过程中，应该要求施工设计人员应该立足于全局设计角度，对桥梁主体结构各个部位进行针对性设计，避免出现风险隐患问题。除此之外，设计工作结束之后，施工设计人员应该站立在全局设计角度，制定科学合理的施工养护管理措施，路桥工程的稳定运行提供良好保障。

4.6 积极引入新的设计技术内容

结合以往的设计情况来看，路桥工程安全性与耐久性程度之所以会降低，往往是因为部分数据精确度不高而引发施工设计变更问题，导致路桥工程整体安全性与耐久性程度明显下降。针对这一问题，建议施工设计人员应该事先深入施工场地，针对现场施工条件进行明确掌握。其中，对于可能引发路桥工程安全性与耐久性降低的因素进行集中把握。并按照科学合理的计算原则，对桥梁设计所需的流量以及桥孔长度等因素问题进行准确计算。必要时，可以积极借鉴国内外先进设计经验，不断提高数值精确度，为路桥工程安全运行提供良好保障[6]。

5 结语

总而言之，安全性与耐久性已经发展成为衡量路桥工程结构设计质量以及运行质量的重要指标因素。针对于此，建议施工设计人员应该加强对路桥工程结构安全性与耐久性问题的关注力度。设计过程中，应该严格按照路桥工程设计规范要求，明确影响路桥工程结构安全性与耐久性的主要因素，并根据具体因素表现提出针对性设计措施，避免路桥结构质量出现隐患问题。除此之外，设计人员应该针对当前路桥工程安全性、耐久性发展情况进行明确把握。最好可以立足于全局角度提出针对性管理措施，尤其是养护管理措施。相信在全体人员的不断努力下，路桥工程安全性与耐久性目标势必可以得到全面实现，为我国桥梁建设事业的进一步发展提供良好保障。