公路桥梁安全性和耐久性设计研究

李杰

广东省水利水电第三工程局有限公司 广东 东莞 523000

安全性与耐久性是公路桥梁工程施工建设中的重要指标。通过保证公路桥梁工程建设的安全性与耐久性，更有利于提升公路桥梁工程整体效果。不过，在实际工程建设中，也需认识到公路桥梁工程的复杂性和系统性特点，把握好影响公路桥梁工程建设的诸多因素，做好全面考量，在科学方案和正确技术工艺指导下，使公路桥梁工程建设能够实现安全和耐久性目标。

1 公路桥梁安全性和耐久性设计概述和基本要求

1.1 概述

安全性与耐久性是公路桥梁工程建设中的基础性考核指标。其中，具体分析公路桥梁工程的安全系数，往往受到多方因素影响，包括但不限于构件重要系数、安全设计等级、构件荷载组合等。同时，在进行公路桥梁工程设计时，同样需要针对构件的扭矩、结构应力、弯矩剪力等方面做好把控。

其次，公路桥梁工程耐久性角度来看，往往会受到工程中所使用混凝土强度、材料等级和最大含碱量等因素影响。通过保证公路桥梁工程具有较好的耐久性，更有效减少公路桥梁工程的维修次数，延长公路桥梁工程的使用年限。

目前，随着我国经济社会的持续性发展，我国公路桥梁工程总体数量和规模均处于上升趋势。如此一来，也反映出了公路桥梁工程中更多、更复杂的问题。尤其是从公路桥梁工程设计方案的角度来看，未能够保证公路桥梁工程设计方案的标准，造成公路桥梁工程在正式投入使用后，出现了诸多安全和耐久方面的问题[1]。

1.2 基本要求

公路桥梁工程作为一项系统化工程，在公路桥梁工程建设中，往往受到各个方面因素的影响，包括但不限于地形因素影响，地质因素影响等。如此一来，便很难保证公路桥梁工程结构设计，能够真正契合地形。同时，为能够使公路桥梁工程设计方案达到更加精确的效果，也需要在进行公路桥梁工程设计时，针对工程中所涉及到的结构问题和材料问题做好综合性分析，保证工程设计方案的合理，以此来实现公路桥梁工程的安全性和耐久性建设目标。

开展公路桥梁工程建设工作时，要求从多个角度分析，重点把控好公路桥梁工程施工现场的地形地貌与桥梁布置，提升工程整体设计效果。同时，也需要关注周边环境以及周边住户可能带给公路桥梁工程建设的影响。之后，在进行公路桥梁工程设计时，确定好公路桥梁工程地基结构的基本使用方式，在方案选择中，对更少人力、物力、财力支出的方案进行选择。

其次，企业和工作人员应当认识到，公路桥梁工程建设期间，环境是重要的影响因素，也是难以控制的影响因素。因此，这就需要在工程中以更灵活的方式，对先进施工技术进行使用。之后，在确保工程安全防护到位的基础上，最大程度削弱来自环境负面因素的影响。另外，在机械设备选择中，应当以有利于运输的机械设备为主要考量[2]。

2 公路桥梁安全性和耐久性设计问题

2.1 设计不完善

设计人员开展公路桥梁工程设计工作时，不仅仅是要保证公路桥梁工程的规范性，也需要对其结构做好分析，保证结构合理性，以及同时保证工程中各个原材料的品质。一方面提升工程整体建设效果；另一方面为工程后期维修养护创建有利条件。但从实际情况来看，在开展公路桥梁工程设计、施工工作，以及公路桥梁工程正式投入使用后，均会在不同阶段受到诸多因素影响，这就导致了公路桥梁工程的质量、安全问题。常见如不明确的承受力线路，不全面的延展性把握，不清晰的测算策略，以及强度不够的混凝土等。因此，当务之急还需做好公路桥梁工程的系统化分析，保证工程设计合理性与完善性。

2.2 施工管理水平低

从导致公路桥梁工程事故问题的原因来看，多是采取了粗放式管理模式，或者不规范使用了技术工艺。从公路桥梁工程破坏与塌陷事故来看，也反映为公路桥梁工程的设计偏离了标准和规定，或者是材料强度不符合要求。在此基础上，一些公路桥梁工程在未到达使用年限时，便出现了老化问题和损坏问题。

其次，我国当前公路桥梁工程施工建设中，往往很容易出现构件开裂问题和保护层不够问题。从导致这一问题的原因来看，主要是未能够针对工程中混凝土做好有效配合比设计以及振捣养护，或者是未能够对预应力进行有效把控。如此一来，便给公路桥梁工程的安全性和耐久性带来了负面影响。

2.3 预应力损失

公路桥梁工程中，受到管道壁与预应力之间的相互摩擦影响，往往会导致工程中台座间的应力松弛情况。同时，当出现温差度后，也会加剧公路桥梁工程的应力破坏。另外，从公路桥梁工程施工建设期间所使用的材料和锚具来看，同样很容易受到温度因素、外部条件因素的影响，进而连带出了压缩和形变等问题。最后，对公路桥梁工程混凝土施工进行分析，混凝土施工中多伴随着大量水泥材料应用，这使得混凝土具有更明显的强弹力和高压缩特点。如此一来，在混凝土收缩期间，也会连带出形变问题[3]。

2.4 横截抗裂性较差

公路桥梁工程中预应力混凝土往往会受到弯构件因素的影响，然后在各级别的抗震特性作用下，造成了公路桥梁工程整体预应力结构影响。之后，基于短期效应组合配合应用，公路桥梁工程中混凝土结构也会连带出正截面的拉应力情况，甚至是造成了部分预应力结构数值超出了最大应力数值的情况。另外，在开展公路桥梁工程设计工作期间，受到大跨度和结构总重力影响，也多会选择应用全应力结构。

3 公路桥梁安全性和耐久性设计措施

3.1 完善耐久度设计方案

开展公路桥梁工程耐久性设计工作时，要求工作人员先行把握好公路桥梁工程耐久性相关的具体要求，然后在要求指导下，保证公路桥梁工程设计的科学性与合理性。期间，混凝土作为公路桥梁工程建设的基础性材料，还需对混凝土结构应用特性做好分析，方能够保证结构应用达到更理想效果。

其次，关注人员操作，保证人员操作的合理、规范，对工程施工步骤进行有效简化，以此降低工程中不合理投入，使公路桥梁工程设计可达到更好效益。

3.2 增加保护层厚度

公路桥梁工程建设中，保护层是十分重要的组成部分，也是公路桥梁工程结构的关键点所在。通过合理增加公路桥梁工程的保护层厚度，能够削弱来自外界因素干扰造成的工程钢筋材料负面影响，包括但不限于腐蚀性影响等，也能够使公路桥梁工程中的混凝土结构达到更长的使用寿命。

其次，一并关注公路桥梁工程中出现的缝隙问题。缝隙问题是造成公路桥梁工程耐久性问题的主要原因，还需工作人员能够把握好缝隙问题成因，然后针对缝隙问题进行更加科学、合理地处置。

3.3 做好防水层有效设计

公路桥梁工程施工建设中，往往伴随着十分丰富的混凝土材料类型，且不同公路桥梁工程在建设中，也会有着混凝土材料类型选择方面的差异。例如，在开展铺装作业时，便需要企业应用更高密度的混凝土材料。同时，在开展铺装作业期间，一并针对钢筋网做好铺设处理。另外，一并针对混凝土材料做好束缚处理，避免出现混凝土材料开裂问题。

具体来看，施工技术人员可选择应用复合纤维材料进行工程设计。然后针对公路桥梁工程中的不同位置，对其中不同标准进行确定，把握好防水层设计的差异。之后，对公路桥梁工程中排水管道做好布置，一方面保证公路桥梁工程中排水系统设计的合理性；另一方面通过排水系统的运行，及时排出积水[4]。

3.4 重视路桥超载问题

公路桥梁工程设计中，要求设计人员重点关注公路桥梁工程的超载问题。超载问题的出现，将严重影响到公路桥梁工程的使用寿命，并造成公路桥梁工程内部结构的损坏，难以进行维修保养。同时，当公路桥梁工程出现超载问题，并造成了内部结构损坏后，也很容易在车辆行驶期间产生交通事故，严重威胁人员安全。因此，针对超载问题进行处理，关键在于做好公路桥梁工程内部结构设计。

3.5 提高设计质量

目前来看，我国公路桥梁工程在进行设计时，仍然存在诸多问题，这导致公路桥梁工程的稳定性难以得到有效保证。同时，在公路桥梁工程施工建设期间，也未能够针对工程做好管理，加剧工程质量隐患。对此，要求设计人员能够切实把握好公路桥梁工程各个环节的情况和问题，切实把握好公路桥梁工程中材料使用的质量标准和技术工艺。之后，在这一前提下，对公路桥梁工程进行更加系统地设计，并在诸多设计方案中，对最合理的方案进行选择应用[5]。

3.6 提升公路桥梁工程抗震性

抗震设计是公路桥梁工程设计的关键性内容，也是考核公路桥梁工程安全性和耐久性的重要指标。因此，要求设计人员能够重点做好公路桥梁工程的抗震性设计，提高其结构稳定性。实践中，进行测算剖析，优化设计设计和型号选择，可采取连续梁结构进行处理。同时，设置桥联长为3-4孔，并对多个制动桥墩进行设置。如此一来，可在发生地震灾害时，对地震带给公路桥梁工程的压力进行有效分散。另外，在不断增强制动墩作用的基础上，也能够实现中小跨距离的增加以及大跨径的减少，在面对山区地带地震时，也能够削弱带给公路桥梁工程的负面影响。

3.7 重视疲劳损伤设计

公路桥梁工程投入使用后，因为公路桥梁工程的结构受到长期载荷因素影响，很容易导致公路桥梁工程的结构出现振动问题。如此一来，便会导致公路桥梁工程的疲劳性破坏。之后，变随着公路桥梁工程磨损面的不断积累，便会在公路桥梁工程的内部结构位置差生裂纹。其中，从公路桥梁工程建设初期角度来看，产生的疲劳往往会连带出结构方面更大的冲击力，进而发展成为严重后果。因此，还需设计人员在进行公路桥梁工程设计时，能够重点关注疲劳损伤问题，做好负面影响地控制。

3.8 耐久性设计

目前，伴随着我国经济社会的不断发展，在公路桥梁工程建设期间，所使用的材料种类愈发多元化。但是，材料应用中也会在各类因素影响作用下，产生形变问题、特性衰退问题，尤其是日益增加的行车压力，这就在一定程度上削弱了公路桥梁工程的耐久性。对此，为能够保证公路桥梁工程的耐久性，关键仍在于先行保证材料的耐久性。

具体来看，公路桥梁工程建设，混凝土结构是使用数量最多的材料，当其出现了变形问题后，也会导致公路桥梁工程的结构问题。因此，这就需要公路桥梁工程前期设计环节，便针对材料做好全方位检测，从源头处出发，实现公路桥梁工程的耐久性保障[6]。

3.9 提升载荷承受能力

设计人员在开展公路桥梁工程安全性和耐久性设计期间，需能够重点关注公路桥梁工程的载荷承受能力。因此，这就需要对各类因素做好综合性分析考量，确保工程中各个环节的设计，均能够符合实际情况。

目前，伴随着我国经济社会的持续性发展，公路桥梁工程作为我国完整交通运输体系的重要组成部分，其本身面临的压力也在不断增加，并带来了更加显著的超载问题。针对此类问题，一方面是要做好政府部门的政策宣传，确保各个执法部门能够针对公路桥梁工程超载问题做好检查与改正；另一方面是从公路桥梁工程设计角度出发，通过合理设计提高公路桥梁工程载荷承受能力，以此来延长公路桥梁工程的使用寿命[7]。

3.10 桩基设计

桩基是公路桥梁工程中的基础性结构，是否能够保证桩基的品质与质量，往往直接关系着公路桥梁工程的整体效果。因此，这就需要设计人员能够在公路桥梁工程设计阶段，便针对公路桥梁工程的结构特点做好全面分析考量，然后结合问题核心，通过应用针对性措施进行妥善处理，不断提高公路桥梁工程桩基的稳定性。

具体来看，由于公路桥梁工程所承受的载荷往往十分巨大。因此，在桩基设计中，一方面需要对工程现场的地质参数进行更加全面、细致地分析；另一方面也需要对单桩承载力进行明确，然后在承载力指导下，对工程施工方案进行设计。之后，在完成桩基作业后，组织专业人员进行静载荷试验，方能够使公路桥梁工程建设达到更理想质量[8]。

4 结束语

综上所述，开展公路桥梁工程建设，要求对公路桥梁工程安全性与耐久性问题做好分析。实践中，重点考量公路桥梁工程实际情况，细化各类因素造成的公路桥梁工程影响，然后在全面把握工程实情的基础上，针对性设计工程建设方案，保证公路桥梁工程建设能够达到更理想的安全性和耐久性效果。