公路桥梁设计中的安全性与耐久性研究

高世茂

甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃 兰州 730000

现阶段我国经济增长速度，工程建筑行业对此的推动性作用功不可没。公路桥梁作为建筑领域的重要组成部分，其设计的安全性与耐久性是整体工程建造的关键，同样也是当前社会各领域的关注焦点，公路桥梁的使用长久性也代表着国家建筑技术的水平，因而提高公路桥梁设计中的安全性与耐久性十分重要。

1 公路桥梁安全性与耐久性的影响因素

1.1 预应力的损失

公路桥梁安全性与耐久性的关键影响因素之一就是预应力，而造成预应力损失的主要因素如下：（1）预应力钢筋与管道之间的摩擦问题；（2）不同台座之间的温度差、应力松弛度的影响；（3）建造使用锚具的变形、接缝压缩或者钢筋的回缩影响；（4）所使用的混凝土弹性压缩问题与收缩徐变等。这些是公路桥梁安全性与耐久性设计所需要重点考虑的问题，预应力的整体良好性是确保安全性与耐久性的重点。

1.2 截面的抗裂能力

确定结构的抗裂性是公路桥梁施工设计阶段的内容，具体的实施需要根据不同等级的结构开展，主要是预应力混凝土受弯构件有部分和全部预应力两种构件。截面的抗裂能力影响有以下两点内容：一是全预应力的混凝土构件在短期效应组合中不能有正截面拉应力出现；二是部分预应力有正截面拉应力产生时必须限制应力值。一般来说桥梁的施工距离跨度比较大，结构复杂且每一步都十分关键，要想有效保障耐久性，就要根据全应力构件实施设计[1]。

1.3 结构挠度与各项安全指标

承载的负荷是预应力混凝土结构挠度产生的原因，主要是在设计内部预应力时要考虑两种作用综合。公路桥梁的设计有时需要考虑整体呈现方式的美观性，而这就会对公路桥梁最终的安全性与耐久性带来限制，尤其是在施工建设时期，预应力混凝土本身就会出现多数向上反拱的情况，但为了后期美观会选择进行美化处理，从而造成了厚度的降低，最终影响公路桥梁的安全性和耐久性。

2 目前公路桥梁中安全性与耐久性设计的不足

2.1 整体设计体系缺乏完善性

公路桥梁的设计需要统筹兼顾，从实地考察、图纸设计、施工设计等多方面进行，要求设计人员必须具备过硬的专业能力和操作水平。但就目前情况来说，社会各领域中的门槛专业化发展十分明显，这在一定程度上促使公路桥梁设计的宏观把控有了更高的要求，因而就会出现重点偏颇的情况，造成整体设计体系的发展缺乏完善性，在问题的处理和统筹上会出现潜在隐患。与此同时，公路桥梁设计过程中对于施工现场环境的勘测缺少全面性，设计前期的环境勘察和调研在设计过程中很有可能会因为自然因素或者人为影响而出现新的问题，然而若在这一阶段中没有进行跟踪了解和处理，最后就会导致公路桥梁的整体设计完善性不足，进而影响后期安全与耐久性能水平。

2.2 先进技术的使用与管理不足

如今的社会发展十分迅速，科学技术不断更新换代，而当前公路桥梁设计与建造却缺少对于先进科学技术和设备的应用，在实际阶段仍然存在传统的保守思想，同时设计阶段内的监督与管理缺少严格性，容易造成工作的疏忽和产生设计隐患，并且在后期施工设计阶段有可能出现矛盾现象，最终导致安全性与耐久性受到影响。并且对于先进技术的引进缺少专业人才的支撑，在面对先进技术时选择的是培训原有员工，而经过培训的员工对于设备或者技术的应用有时会过于片面，无法深度了解和掌握设备与技术原理，因而在使用中就很有可能出现一些意识不到的问题，当设备出现运行困难或者莫名停机时就会找不到问题的根源，胡乱地修理会造成表面看似完好，实际内部出现隐患的状况，那么在后期大问题出现时就很有可能造成设备的直接报废，从而影响公路桥梁建造的安全性与耐久性。

2.3 养护工作有所欠缺

对于公路桥梁的设计建造与使用而言，后期的养护工作也是保障其安全使用的重点内容。良好且有效的养护不仅有助于提高公路桥梁的使用寿命，更能加强其耐久性与安全性，在一定程度上确保出行人员的生命财产安全。但是就目前情况来看，大多数公路桥梁施工部门并没有组建专项养护团队，基本是在自身施工队伍中安排人员进行施工养护，而在建成之后更是缺乏在这一方面的人工与技术投入，也就造成安全性与耐久性能的降低。此外，在养护工作中，也不乏消极怠工现象，很多养护人员抵达现场之后通过目测观察公路桥梁现状，缺乏深入的了解和对潜在问题的分析。与此同时，养护资金去向不明，并没有完全用在养护工作中，更是影响公路桥梁安全与耐久性能的主要原因之一。

3 提高公路桥梁设计中安全性与耐久性的有效策略

3.1 健全与完善相关规章制度

首先，国家对于公路桥梁的设计有着明确的规章制度规范，国家有关部门对此行业的约束性要随着时代的发展与时俱进地革新制度内容，通过强化制度管理的形式确保道路桥梁设计安全性与耐久性的全面综合思考。其次，政府或国家有关部门要对此工作进行严格的监管，一是避免偷工减料或者以次充好，二是防止出现贪污腐败现象，充分保障资金的使用效率，从而确保施工设计的完整呈现，提高设计与建设的整体质量，让公路桥梁的安全性和耐久性更有保障，同时也确保规章约束的有效性。

3.2 引进先进的技术与相应人才

经济的增长与科学技术的日新月异为国家的发展和工程建设创造了优异的基础条件，因此公路桥梁设计中安全性与耐久性的提升可以通过引进先进的科学技术和设备来实现。与此同时，要随之引入先进的技术型人才，以保障技术的全面应用和设备积极作用的发挥，并且要注意学习国内外成功建设的案例，并从中学习经验[2]。技术与设备的更新必须及时，从硬件至软件多方面完善才能确保设计中安全性与耐久性的提高与保持，要保持相应先进硬件机械设备的引进，以及相关技术软件的更新，软硬技术的双向与时俱进才能促进建设技术的高效应用。与此同时，技术人员专业技能与职业素养的提升更是确保工作质量和效率的关键，人工与智能的并驾齐驱可有效保障建设与施工的高质量，并稳定提升公路桥梁的安全性和耐久性。

3.3 强化统筹兼顾

首先，对于钢筋混凝土的使用要充分考虑公路桥梁安全性的稳定和耐久性的保持，通过一定的技术处理确保钢筋耐腐蚀耐锈蚀，以阻挡有害介质的侵入。其次，深度研究疲劳损伤问题，从一些成功经验和损坏的公路桥梁案例中寻找改善问题的方法，提高混凝土技术的使用和各种构件对自然环境与人为影响的抵抗力。再次，务必重视截面的抗震抗裂性能提升，在设计时对轴心力与受弯结构等进行全面思考，在施工设计阶段进行有效改善。最后，重视公路桥梁运输超载问题管理，必须严格控制车况运输重量，而设计阶段也要考虑超载可承受范围，强化公路桥梁的承受能力。前期设计、建设施工、维修养护等全面整体的统筹兼顾是保障公路桥梁安全性与耐久性的有效策略[3]。

3.4 注重超载与其他外在因素

公路桥梁使用过程中客货车超载运输的情况并不少见，因此对于车辆的超载问题必须更加重视。客车的超载情况相对来说少一些，这主要在于客运公司对司机以及售票人员的监管。货车的超载情况比较严重，一般来说车辆自身超载行驶是公路桥梁负载超负荷的主要原因，有关部门在车辆上路运输前必须加强检查与称重。就目前情况来看，很多货车司机都会选择在凌晨超载上路，因为凌晨时间的盘查较为放松，还有一些情况属于老板规定了重量与运输时间，司机师傅被迫超载上路运输。因此，相关部门务必加强检查，对有关人员进行批评教育和严格检查，确保公路桥梁安全性的稳定与耐久性的保持[4]。

其他需要设计人员重点考虑的外在因素还有如地震、洪水、空气有害物质等，尤其是空气中存在的有害物质和自然环境的影响也会造成公路桥梁被腐蚀或者金属材料生锈，进而产生裂痕降低安全性与耐久性，因而就需要设计者通过一定的技术手段介入或者安排养护工作，以进一步保障公路桥梁安全性与耐久性的保持与提高。

4 结束语

总之，安全性与耐久性是公路桥梁设计的重中之重，务必要对其严格规范与制约，并通过引进先进的技术和设备作支撑，在设计、建造等各环节中充分地统筹兼顾、全面考虑，以确保路面桥梁整体的安全性与耐久性提升，从而保障公路桥梁的高质量建造水平。“要想富，先修路”，只要确保国家连接富裕与强国的公路、桥梁的顺利建设，才能有效保障人们生活的质量和国家综合实力的提升。