市政桥梁设计的安全性与耐久性探讨 王成文

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:王成文
[导读] 摘要:近年来我国的市政桥梁建设得到了稳定发展,新时期下,人们对桥梁设计水平提出了更高的要求,鉴于此,要积极强化市政桥梁设计管理。
        重庆交通大学工程设计研究院有限公司安徽分公司  安徽合肥  230000
        摘要:近年来我国的市政桥梁建设得到了稳定发展,新时期下,人们对桥梁设计水平提出了更高的要求,鉴于此,要积极强化市政桥梁设计管理。文章分析了市政桥梁设计的安全性和耐久性的影响因素,提出了优化市政桥梁设计安全性和耐久性措施,以确保桥梁的设计、建设质量。
        关键词:市政桥梁设计;安全性;耐久性
        在城市化进程不断推动的形势下,市政桥梁因重施工轻养护、重外观轻结构,未充分考虑结构的耐久性、使用年限等原因,使得诸多桥梁在未达到使用年限时,就出现了结构使用性差、需维修和加固的工程量增多等不良后果。因此,在新形势下,如何提高市政桥梁设计的安全性和耐久性已成为众多桥梁设计人员的工作重点,需予以充分的重视。
        一、市政桥梁安全性、耐久性较差的原因
        (一)缺乏合理的设计方案及结构体系选择
        在市政桥梁设计中,我们要想提高设计质量,首先就应该选择一个既经济又合理的结构方案,采用规范的安全系数或可靠性指标,来保证结构的安全性,但是从目前市政工程桥梁设计的实际情况来看,很多设计人员在进行桥梁的设计时,大部分设计人员都只顾设计的独特性和新颖性,而忽略了其安全性的设计标准以及结构构造体系,其设计指标往往只能满足规范上对结构强度计算上的安全度要求,而不考虑从可能出现的问题方面去加强结构的安全性和耐久性设计,进而出现了有的结构整体性和延性不足、冗余性小,有的计算图式和受力路线不明确而造成局部受力过大,有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄等,这些都严重影响了市政桥梁的结构耐久性,直接为工程的质量埋下了安全隐患,而且目前大多数设计人员都仅仅依靠规范。
        (二)忽略研究路桥疲劳损伤情况
        疲劳损伤对混凝土结构同样有着很重要的影响,应加强对它的重视。动荷载产生的直接应力会导致组成桥梁的材料内部出现一些微观裂缝,这些微观裂缝进一步发展成为宏观裂缝,而这些裂缝并不容易被检测出来也就容易被人们所忽视,如果没有对这些裂缝做一些相应的措施,随着时间的积累,必将给桥梁带来较大的安全隐患。
        (三)缺乏对于安全性和耐久性设计的意识
        在进行市政桥梁设计时,会有很大一部分设计人员只是单纯的顾及一些经济因素,只考虑怎么能为企业提高效益,节约成本,进而忽略了对桥梁的安全性及耐久性的设计,在设计时缺乏全面的考量,简单完成设计工作,这就会使桥梁工程在施工过程中出现一些由于桥梁安全性和耐久性不够而引发的问题,如果这些问题不能及时予以解决,则就会造成市政桥梁建成后的质量不达标[1]。
        (四)桥梁施工的不规范
        在桥梁施工过程中不能对施工工艺及管理水平给予足够的重视。在实际桥梁设计过程中往往凭借其经验进行图纸设计,未将施工作业技术及施工环境充分考虑其中,这就导致桥梁设计图纸不能与实际施工相符,在后期施工作业中为了使图纸设计与施工环境相符,就不停的改动图纸或是使用不合理的施工技术进行作业活动。其次,在桥梁设计过程中,相关管理者并不能对其进行很好的管理,审查过程中也只是单纯的基于形式,不能进行严格的审查,也是导致桥梁设计不合理的主要因素之一。
        二、优化桥梁设计安全性和耐久性的措施
        (一)加强市政桥梁的安全性设计
        (1)重视桥梁的疲劳损伤问题。在规划与设计桥梁的过程中,首先应做好地质地貌、水文特征等条件的勘察工作,以便设计人员能在初期工作中辨别可能导致疲劳损伤的因素,并采取有效措施控制这些不良因素对桥梁的影响,进而确保桥梁设计的科学性、合理性。(2)提高桥梁所能承受的最大荷载能力。利用现代化的施工设备、施工技术和施工工艺对桥梁的结构应力进行全面分析和研究,以尽可能地减少疲劳损伤对桥梁造成的影响。(3)加强对设计施工的管理。一方面应强化新型的建筑材料、施工技术等在桥梁设计中的应用;另一方面设计人员也应紧跟时代发展步伐,不断学习新的设计理念和设计方法,进而逐步提升自身的设计质量和能力,确保设计方案能与实际的现场环境相适应。
        (二)加强市政桥梁的耐久性设计
        (1)水泥是构成混凝土的重要材料,其质量直接影响到混凝土最终承受的强度及投入使用后的稳定性。比如粉煤灰水泥与硅酸盐水泥因化学成分存在差异,这就使得这两者的强度和稳定性也存在不同,故将其投入项目建设使用中后对桥梁施工质量造成的影响也会有所区别。因此,应结合桥梁施工区域所处的环境、温度及水文特征等条件选择水泥。(2)在搅拌水泥的过程中,应根据实际情况添加外加剂,以减慢混凝土碳化的速度。(3)控制水灰比的科学性。针对高强度混凝土,其所需使用的水灰比指标较小,若混凝土的水灰比过高,则会导致混凝土的密实度和强度达不到要求,使得外部环境中一些具有腐蚀性作用的气体进入桥梁内部结构中,进而对混凝土结构和桥梁结构质量等造成不利影响,故需严格控制水灰比,按照要求确保混凝土强度和稳定性。表1为混凝土含气量。
       
        (三)加强市政桥梁结构的疲劳损伤研究
        市政桥梁结构在车辆荷载、风荷载、地震、人为因素等作用下,一方面会导致桥梁结构内部的疲劳性应力不断积聚,进而引起疲劳损伤破坏;另一方面由于桥梁施工的非连续性和不均匀性,再加上上述荷载的反复作用,易引起桥梁路面结构出现宏观裂纹,进而造成结构脆性破坏。针对桥梁结构的疲劳损伤问题,设计人员大多将解决这一问题的重点放在混凝土结构的耐腐蚀性、疲劳缓解等方面,并将桥梁设计的安全性、耐久性作为主要工作内容,以尽可能从设计层面减少疲劳问题的出现。
        (四)关注市政桥梁在使用过程中的超载情况
        在市政道路桥梁发展过程中,若桥梁长时间处在超负荷运行状态,则会对桥梁整体造成不可逆的损坏,且这些损伤是无法通过维修等手段恢复的,这就对桥梁的安全性和耐久性构成了威胁。因此,在市政桥梁设计中,需关注市政桥梁使用过程中出现的超载情况,在施工中严格按照相关标准和要求确保施工质量,以确保市政桥梁在使用过程中的安全、稳定。
        三、结束语
        在我国市政道梁的设计中,对安全性和耐久性的设计尤为重要,只有做好了市政桥梁设计的安全性和耐久性设计的工作,才能够确保市政桥梁的质量,进而保证人民出行的安全,基于这一点,我们就一定要及时找出可能导致路桥安全性及耐久性下降的因素,并及时进行解决。
        参考文献
        [1]施展.试论市政公路桥梁设计中的安全性和耐久性设计探讨[J].城市建筑,2015,14(23):165-168.
        [2]叶伟华,龚方涛.基于公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析研究[J].交通节能与环保,2016,12(3):82-84.
        [3]闫保真.桥梁设计中的安全性和耐久性研究[J].科学技术创新,2015 (29):23-23.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: