蒋承志 肖振 贾玉雷
聊城市公路工程总公司材料供应处 山东聊城 252000
摘要:随着交通运输行业的不断发展,公路的建设规模在不断地扩大。将提高安全性和延长耐久性的目标运用到公路桥梁设计的过程中,能够将公路桥梁的设计标准和质量提升到一个新台阶。因此,科学地分析安全性和耐久性在公路桥梁工程中的作用,有利于提高公路桥梁的使用年限。本文对提高公路桥梁设计中安全性和耐久性的措施进行了总结,需要加强前期设计勘察工作、借助信息化技术优化设计、填缝灌注到位、桥面设计加固到位、做好钢筋混凝土加套加固、做好公路桥梁结构加固、重视公路桥梁运行疲劳损伤防护,从而有效提高公路桥梁的安全性和耐久性。
关键词:公路桥梁设计;安全性;耐久性
引言
作为公路桥梁工程质量的评价指标,影响安全性与耐久性的因素来自各方面,有来自外界的因素,如人为因素及不可抗力因素,以及内部因素,如桥梁结构自身的材料性能退化等。受到这些因素的影响导致桥梁的安全性以及耐久性不断的降低,就会有各种隐患的存在,甚至导致桥梁发生病害,产生重大的损失。而现阶段在公路桥梁设计工作中针对耐久性与安全性的研究深入程度较浅,对公路桥梁设计安全性及耐久性进行研究是非常有必要的,具有重要的意义。
1公路桥梁设计中的安全性及耐久性问题现状
在公路交通系统当中,公路桥梁是一个重要分支,其设计质量将直接影响建成后的使用性能及使用寿命,同时对交通质量也会产生直接的影响。在我国当前公路桥梁设计当中,仍然存在着一些方面的问题。例如,设计中对于公路桥梁强度性能考虑比较多,但是对于安全性及耐久性考虑较少。设计中对于桥梁强度极限十分重视,但是对于使用极限缺乏考虑,也没有做出特定设计要求。在桥梁整个生命周期当中,其使用极限具有非常重要的意义,如果设计中对公路桥梁结构建造比较重视,但对于公路桥梁结构维护工作重视不足,也会产生安全性及耐久性的问题。因此,我国很多公路桥梁设计当中,由于对安全性及桥梁耐久性考虑不足,因而可能会经常发生一些安全事故,降低了公路桥梁整体使用性能,也缩短了其使用寿命。这种情况下,不但不符合公路桥梁安全性及耐久性的发展趋势,也可能造成一定的生命财产损失。此外,由于设计中的不足,导致公路桥梁安全性及耐久性下降,不符合公路桥梁结构动态及综合性要求,造成了很多不利的影响。
2公路桥梁设计中的安全性及耐久性探析
2.1强化疲劳损伤的设计
公路桥梁建成之后,需要承受很多的荷载,例如车辆荷载,甚至风荷载等,这些荷载都会在桥梁内部产生循环变化应力。公路桥梁在各种应力作用下,可能发生结构振动的现象,进而出现结构累积疲劳损伤。当这些累积损伤逐渐扩大,就容易引起公路桥梁宏观性裂缝。如果不能有效控制这些宏观性裂缝的发展,公路桥梁结构将会遭到进一步的破坏,从而发生断裂、坍塌等安全事故。一般来说,公路桥梁早期疲劳损伤,难以直观地发现,但是其对于桥梁结构造成的影响是不容忽视的,也是难以挽回的。所以在公路桥梁设计过程中,就要对这方面问题加以考虑。通常在钢结构桥梁设计当中,疲劳损伤是更为关键的一个问题,这是因为疲劳损伤比较容易造成钢结构开裂,进而引起公路桥梁坍塌事故。而近年来,随着混凝土桥梁结构的发展,关于此类结构的疲劳损伤问题研究也更为深入。公路桥梁结构中某个位置或构件发生疲劳损伤,造成该部分原有效用丧失,从而在疲劳损伤作用下,导致公路桥梁整体失效,如斜拉桥拉索锚固端疲劳损伤,就是较为常见的一种。因此,强化对疲劳损伤的设计研究,在设计中就充分考虑这一问题,提升桥梁结构抗疲劳损伤性能,从而强化桥梁安全性及耐久性。
2.2重视桥梁设计前的勘察和准备工作
为了充分满足桥梁设计的安全性和桥梁的耐久性问题,对桥梁进行设计之前,设计单位就应该对桥梁的施工区域进行实地考察,确保勘察数据的准确性,进而才能保证设计数据的准确性。首先,要合理选择施工离线,整体把握施工成本,其次,在确定施工路线之后,要仔细分析公路桥梁的具体形态,确定施工材料,同时要提出具体的施工养护措施,对桥梁的线性弧度提供保障。除此之外,设计人员明确桥梁的橙子阿里,提供应对突发事件的剪力施工预案,确保施工环节能够顺利进行。
2.3完善设计理论和提升设计人员水平
在公路桥梁设计过程中,需要有完善的设计理论知识作支撑,制定科学的设计理论体系以及为公路桥梁设计提供可靠的理论保障,使公路桥梁的结构设计更加合理;需要有科学的评估体系,对公路桥梁设计方案中存在的问题进行有效的审核和分析,根据科学的计算,结合公路桥梁设计安全系数的高低,来优化公路桥梁设计方案,保障公路桥梁设计中各项计算参数的准确性。在进行公路桥梁设计的时候,要充分认识到公路桥梁的整体性,根据实际要求留出一定的参数余量,防止公路桥梁结构发生变形。另外,要加强对公路桥梁设计人员的培养,充分发挥公路桥梁设计人员的职能水平以提高公路桥梁设计水平。设计人员的设计能力以及其职业道德素养,都会影响最终的公路桥梁设计质量,为此,应当重视对公路桥梁设计人员的培训,使其做到与时俱进,学习新的设计理论知识,掌握先进的公路桥梁设计技能。设计人员在设计公路桥梁的时候,不可直接照搬其他相似工程中的设计方案,需要因地制宜,具体问题具体分析,基于当前公路桥梁工程项目的实际情况,予以科学的设计,维护公路桥梁设计的耐久性,为公路桥梁工程施工和使用提供安全保障。
2.4桥面设计加固到位
公路桥梁设计中,为了提升桥梁的耐久性和安全性,做好桥面设计加固非常重要。这主要是桥面作为与车辆行驶接触的首要接触面,随着运行时间的增加,桥面摩擦和振动导致桥面受到损害。而桥面一旦受到损害,那么将会对桥面内部结构产生损害,同样影响桥面运行的耐久性和安全性。因此,在桥面设计加固中,首先,加强表面防水层科学化施工,工程单位合理选择防水材料,在桥面合理设置防水层。而对于桥面流水槽和排水设施同时应该设置到位,以此在降雨天气,桥面不会出现积水现象,能够很大程度上降低对桥面产生的冲击损害,提升桥面运行寿命。其次,桥面设计中,对于公路和桥梁路面衔接层做好处理。衔接处缝隙有效处理,保证运行的平稳性,避免在运行的时候出现跳车现象,给桥面产生损害。在衔接处处理中,可以重点选择高强度的混凝土灌注,多次压实,振捣到位,提升这一阶段的处理质量。最后,桥面设计加固中,在桥面特定的极限运载称重考虑范围内,可以适当增加一定的缓冲极限承载力。以此,一旦公路桥梁运行投入之后,超重的车辆进入到桥面中,可以给桥梁一定的缓冲期,对公路桥梁本身产生的损害较小。
结语
作为公路的重要组成部分,桥梁在交通运输中发挥着至关重要的作用,对其安全性和耐久性问题进行研究具有重要的意义。本文以公路桥梁设计的安全性及耐久性为研究对象,针对其设计工作的现状进行了研究,并从不同的两个方面对影响其安全性和耐久性的因素进行了分析,并提出了一些改进的措施。能够对公路桥梁设计工作中安全性和耐久性问题提供一些建议和参考,可对公路桥梁的设计工作提供一些指导意见。
参考文献
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