试析路桥设计中的安全性和耐久性

曹志 彭赛 张后明

摘 要： 现阶段，我国正处在一个高速发展的阶段，公路桥梁作为基础交通体系重要设施，建设步伐越来越快，其中，公路桥梁的安全性、耐久性是建设质量的关键指标。由于公路桥梁工程运营过程中受多种因素影响，安全性、耐久性会逐步降低，容易造成隐患、病害等问题。为解决这些问题，必须在公路桥梁设计过程中对安全性、耐久性进行深入分析和探討。

关键词： 路桥设计;安全性;耐久性

【中图分类号】U445 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.049

引言：为提升路桥工程质量，保证车辆安全通行，需采取相应措施，提升路桥结构设计的耐久性与安全性。根据设计规范标准，路桥工程使用寿命应保证在100年。但从路桥工程运行实际来看，由于部分结构设计存在缺陷，施工过程质量控制不到位，加之车辆荷载反复碾压以及自然环境影响，路桥工程使用寿命远低于设计标准，甚至结构的安全性和耐久性也得不到保障，部分道路桥梁使用一段时间后就需要重修，给施工单位带来不必要损失。为避免这种情况出现，增强路桥工程的稳定性与可靠性，提高结构承载力，延长工程使用寿命，应进一步提升路桥设计的耐久性与安全性。

1 市政路桥设计中安全性和耐久性的意义

在市政路桥设计中，安全性和耐久性是两个非常重要的指标，直接关系到后续路桥的使用质量和使用期限。市政路桥作为城市中一种基础交通设施，安全性指标对当地经济发展以及交通安全具有积极意义，有利于保障车辆行驶安全，最大限度避免安全隐患，所以在市政路桥设计中注重安全性是必要的。耐久性关系到市政路桥使用的经济性，在路桥使用过程中如果耐久度不够，则会引发路桥坍塌，严重威胁车辆行驶的安全，相关市政部门需要进一步采取加固措施进行维护，因而会加大对市政路桥的建设投入，造成大量的资金浪费。所以在市政路桥设计中体现耐久性，有利于节省路桥维修养护成本，提高市政路桥建设的经济效益和社会效益。

2 路桥设计中的安全性和耐久性分析

2.1 完善对市政桥梁安全性的设计方案

在路桥工程设计时期，第一步，要依靠施工的实际地理条件和环境的相关特点进行科学性论述，对路桥周围的外部环境进行现场的实地调查，并收集数量众多的可靠的数据。第二步，要对路桥存在的问题进行观察、分析和研究，确定其产生的主要原因，从而更好地避免类似问题在新建路桥工程设计中的再次发生。第三步，要充分考虑路桥的压力。在实际施工过程中，要积极引进先进设备和施工技术，合理开展路桥结构施工工作。对于承受较大压力的路桥部分，应及时对具体施工方案进行调整工作，尽量避免损坏，从而最大程度地满足居民的日常出行以及交通运输的相关需求。

2.2 考虑路桥疲劳损伤问题

公路桥梁运营过程中会遭遇有害物质侵蚀、气候温度变化的影响，而且还要承载车辆行驶、超载的荷载，地震、风、雨、雪以及其他各类人为因素。这些要素都会造成桥梁内部出现循环应力，不仅造成桥梁结构出现共振，还会引起桥梁内部出现疲劳损伤问题。疲劳损伤、结构振动不断积累会破坏桥梁整体，内部损伤的宏观表现为表层的裂缝，若能及时对公路桥梁进行疲劳、损伤监测，对桥梁结构表面裂缝进行合理控制，就能避免桥梁结构、材料出现断裂问题。在公路桥梁设计工作过程中，需要重视桥梁结构疲劳损伤问题，关注整体结构变化，关注桥梁结构个别构件可能出现失效的问题，对桥梁混凝土结构的疲劳损伤、钢筋构件腐蚀问题进行深入研究，以便在设计过程中有针对性地选择有效措施，及时予以规避。

2.3 确保路桥结构的连续性与整体性

目前，多数路桥工程属于杆系结构，由若干个杆件组成，多个杆件汇交联结处为节点。为提升设计质量，整体结构不能出现不必要的位移变化，以增强结构稳定性。作为设计人员，要优化结构设计，增强路桥结构的连续性与整体性，保证构件截面均匀、平顺变化。这样既能提升路桥结构外形美观程度，又能确保路桥结构整体强度合格，增强路桥工程稳定性。因此，路桥结构设计时，要保证结构的连续性和整体性，可使用冗余设计方法，确保路桥结构最大限度抵抗局部损伤和变形。同时能较好地抵抗船舶撞击、地震等带来的破坏，提升结构抗倒塌能力。

2.4 积极引进先进技术

因为我国市政桥梁施工技术当前阶段仍然存在一些问题，某些地理环境复杂的桥梁无法设计。因此，我们应该积极引进国外的先进技术，大力培养相关专业人才，从而确保桥梁的安全程度。与此同时，在实际的施工过程中，要加强对职工的管理工作，进一步提高职工的安全意识，防止职工在工作中出现工作差错。

2.5 提高市政路桥的载荷能力

对于市政路桥来说，对其安全性和耐久性影响最大的要素即是道路的荷载能力，市政道路超载的情况当前十分普遍，过大的外部压力一旦超过路桥的承载力，就很容易引发路桥的质量问题，长此以往就会导致市政路桥的安全和耐久性能下降。因此在厦门两岸金融中心核心启动区市政道路一期、二期工程设计中，必须要提高路桥的载荷能力。首先在设计之前，设计人员要充分了解该工程道路的通行量，并作为载荷能力的设计依据。同时除了车辆超载以外，路桥自身使用期限也会对载荷能力产生影响，所以设计人员要在保障质量的基础上设计应对超载现象的解决方案，比如在路桥上设计限高、限重等标志，避免超重车辆对路桥路面质量造成损伤，或者是设置公交车专用车道等，分散对道路路面的碾压、设计使用高性能路面材料等，都可以有效的提高市政路桥的载荷能力，提高路桥设计的安全性和耐久性。

2.6 提升市政路桥相关工作人员的综合素质

相关人员的专业素质也会对路桥的设计质量产生较大的影响。所以相关负责人必须要重视对设计人员、施工人员、管理人员的综合素质提升，从而保障市政路桥建设的全过程符合质量要求，从始至终的确保市政路桥的安全性和耐久性。

结语：公路桥梁建设单位需要对安全性、耐久性予以充分重视，从根源上进行管控，积极引进先进的设计理念，不断强化设计环节中的各类安全性、耐久性要素。掌握公路桥梁设计过程中安全性、耐久性问题，采取有效措施进行处理，提高公路桥梁整体建设质量。

参考文献

[1] 谢彬.公路桥梁设计中的安全性及耐久性分析探讨[J].青海交通科技，2019（1）：78-80.

[2] 陈超.论公路桥梁设计的安全性和耐久性研究[J].华东公路，2019（1）：94-95.

[3] 张实.公路桥梁设计的安全性和耐久性分析[J].林业科技情报，2019（4）：126-128，132.