探讨道路桥梁中的安全性与耐久性设计

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1月1期   作者:惠 东
[导读] 近年来,我国的交通行业有了很大进展,道路桥梁工程建设越来越多

        惠 东
        哈尔滨市市政工程设计院有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150090
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,道路桥梁工程建设越来越多。为了给人们提供更好地生活条件,提升道路桥梁建设质量已经成为众多人关注的焦点。保证道路桥梁建设质量最关键的地方在于保证桥梁设计的安全性和耐久性。本文主要论述的重点就在于如何解决我国道路桥梁设计的安全性和耐久性问题,希望通过全文的论述能够为我国相关部门建设提供有价值的参考,从而可以从根本上优化我国道路桥梁设计。
        关键词:桥梁设计;安全性;耐久性
        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。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桥梁设计中耐久性和安全性的现状
        桥梁结构的使用寿命按照我国的行业规范来讲应该为100年。但是由于各方面的原因(桥梁设计本身等内在因素和一些外在因素)导致桥梁的实际寿命比行业规范寿命要低,且安全性也没能得到保障,导致桥梁必须重建在它的规定使用期内。跟国际上对桥梁安全性和耐久性的重视程度相比较,这种现象无不是背道而驰,我们应该加强对这种现象的重视。在设计基准期内耐久性和安全性不足的表现为构件出现变形、开裂等问题,加之有外界因素的催化腐蚀,导致构件的刚度、强度降低,对构件的安全造成威胁。
        2路桥设计中耐久性与安全性设计存在的问题
        2.1结构设计存在不足
        常见问题是路桥结构设计不合理。设计中忽视详细开展施工现场调查,没有严格落实设计规范标准。加之车辆荷载、地震、降水等因素影响,降低路桥综合性能,难以提升结构的耐久性与安全性。
        2.2桥梁设计和工程施工、管理衔接不当
        在实施道路桥梁建设过程中不仅仅需要重视设计环节,还需要做到桥梁设计和施工环节相互衔接。但是目前有许多道路桥梁设计和施工环节差距较大,没有真正做到设计引导施工,也就是说在施工过程中缺乏规范性,这就直接导致施工质量差。许多施工单位忽视设计与施工之间的关系,对于管理衔接工作不够重视,但是在实际操作过程中违背操作原则、不遵守规范,导致出现低质量施工材料滥竽充数或者施工程序不合理的情况,这样一来不仅阻碍正常施工秩序,无法保证工程在规定时间内完成,更重要的是直接影响施工质量,导致道路桥梁安全性和耐久性大大降低。这种情况如果不得到及时改善,会直接影响我国道理桥梁的可持续发展,对我国道路桥梁建设而言是极大的损失。
        2.3抗荷载能力设计被忽视
        部分设计人员只关注桥墩、桥台、桥跨等路桥结构设计,忽略了路桥工程的抗荷载能力设计。当车辆通行,尤其是重载车辆通过时,会对路桥结构的坚实度带来挑战。总之,抗荷载能力设计不足,必然影响工程整体性能。
        3提高桥梁耐久性和安全性的方法
        3.1重视对疲劳损伤的研究
        了解疲劳损伤之前首先应该明确什么是动荷载。由于桥梁在日常使用过程中会受到风力或者外界压力的影响,从而导致桥梁的结构会受到一定的损伤,而这些损伤就被称之为动荷载,久而久之,随着桥梁结构振动现象频繁出现就会导致疲劳损伤。

即使在建设初期使用的材料都是高质量材料,但是随着时间的推移以及压力的不断增加,就会导致细节问题层出不穷,最终不可避免地出现裂缝问题,如果长时间裂缝问题得不到解决,就会直接影响桥梁的使用质量从而出现脆性断裂。以往面对疲劳损伤问题时,工作人员的解决重心主要放在设计环节,忽视最根本的问题,导致裂缝问题得不到及时解决,随着时间的推移就会因为结构疲劳损伤而出现钢材开裂,最终引起桥梁垮塌。为了避免这种情况的出现,应该引入多种先进技术的使用,尤其是应该针对混凝土结构进行相应问题的解决,而不是将重点放在设计环节。针对长期受腐蚀的混凝土构件通常需要投入更多的研究,设计人员应该重视整体结构,尤其是针对关键位置投入更大的研究力度,从而降低疲劳损伤造成的损害。
        3.2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。
        3.3提升市政路桥相关工作人员的综合素质
        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。因此进一步提高路桥设计人员的专业能力,可以在实地考察培训的基础上,加强对路桥施工材料的了解、对施工工艺的特点进行掌握以及对施工机械的应用进行充分考虑,从而可以在设计中重点以提高路桥安全性和耐久性为设计目标,创新设计理念和方法,提升设计质量。并且还要对施工人员以及管理人员进行相关的培训教育,使其充分掌握市政路桥施工的各项专业技术,严格规范操作行为,根据合理的设计图纸开展相应的岗位活动。而且基于现场施工环境和条件对发现的设计问题及时上报,以便于设计人员进行修正和调整,可以在最大限度内保障市政路桥的安全性和耐久性。最后是要提高施工人员和管理人员的安全意识,重视设计方案中的安全施工方法和措施,确保市政路桥的施工质量和水平。
        3.4加强路桥结构的抗荷载能力设计
        进行荷载试验以评定路桥工程整体性能,掌握局部结构工作状态。路桥结构设计时,在关键部位要设置减震装置,常用方法是设置黏滞阻尼器,借助气弹性部件大幅降低桥梁振动过程中所产生的动能,最大限度减少过往车辆、振动对路桥结构的破坏。结构设计时还可以设置铅芯橡胶支座,采用力学性能优良的支座与橡胶结合,以降低支座本身硬性撞击,增强结构抗荷载能力。
        结语
        综上所述,桥梁建设的规模和数量正以非常快的速度在增长,因此有必要对桥梁的耐久性和安全性进行好好设计来保证它对社会的积极影响。但我国存在的诸多问题仍需通过改善设计方案,健全设计规范等新的设计理念来实现。桥梁结构的耐久性和安全性是桥梁设计的热点也是难点,因此我国的设计人员要更换设计理念,学习新的知识,借鉴国外先进的设计经验,使我国桥梁的耐久性和安全性得到一个更好的提升。
        参考文献
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