杨鑫 陈俊杰
首辅工程设计有限公司杭州第二市政分公司,浙江 杭州 310015
摘要:当前我国的城市化进程逐渐推进和发展,从而加大了对道路建设和桥梁工程的需求力度。道路桥梁建设在我国的交通设施建设中占据着非常重要的地位,有助于缓解我国城市的交通压力,且推动我国经济的快速发展。然而在现阶段道路桥梁设计中,依然存在着一些影响道路桥梁安全性与耐久性的问题,为此本文进行了探讨和分析,以期为以后的道路桥梁设计提供有力参考。
关键词:市政道路桥梁;设计;安全性和耐久性
1 市政道路桥梁安全与耐久性设计的必要性
我国城市的建设取得了十分大的进步发展,市政路桥工程的建设规模也正逐渐增多。然而在路桥建设增多的同时,部分工程建设单位盲目追求建设的进度,而忽略了路桥的安全与耐久的问题,路桥一旦安全性问题得不到保障,则极有可能造成桥梁坍塌、道路塌陷等安全事故,对人们的生命财产安全造成极大的威胁。另外桥梁的耐久性如果得不到保障,这给后期的养护维修工作带来了极大的困难和挑战,对路桥工程进行养护维修的过程中需要一定的成本,这在一定程度上提升了养护维修的成本。总之,面对当前市政道路桥梁安全事故多发的现状问题,我们必须要重视路桥的安全性与耐久性,在保障路桥正常使用功能发挥的同时保障其经济效益。
2 道路桥梁设计中常出现的问题
2.1 安全性不足
在道路桥梁设计中通常都是将工程质量的提升作为要点,但是,一般对道路桥梁自身的安全问题重视程度不足;另外,在实际的设计中对于材料的质量控制不到位,对材料的质量没有重视,进而将工作质量以及效益产生影响。
2.2 桥梁中的耐久性问题
桥梁的耐久性问题是现代桥梁设计与建设中较为常见的问题,耐久性直接影响到桥梁整体结构的稳定和桥梁的施工周期。在实际设计及建设过程中,设计人员忽略了桥梁的结构密实程度设计,没有考虑到桥梁主体结构中的混凝土老化问题。此外,设计人员在进行维护部分的设计时,忽略了桥梁的变形问题,导致桥梁后期的维护及使用较为繁琐,不利于地区交通网络的发展。
2.3 市政道路桥梁维护工作不足
市政桥梁道路施工过程质量都已经获得了很好的保障,这也是道路桥梁具备非常高的支撑性以及质量的主要原因。但由于市政道路桥梁的施工工艺均采用的浇筑的方式,一旦出现材料的厚度和密度没有达到标准,直接会降低道路桥梁的抗压能力,且在后期的道路桥梁使用过程中并没有充分重视维护和保养工作,极其容易造成道路桥梁的塌陷、断裂等情况,这就会给道路交通造成很大的影响,甚至危及到居民的出行安全。
3 市政道路桥梁安全性与耐久性设计的对策
3.1 注重结构以及构件的选型
在道路桥梁设计中,想要提高其疲劳振动,可以尽可能的选用箱形截面,以提高结构的整体刚度。与此同时,为了防止出现结构性裂缝,可以尝试选择全预应力结构,对路桥结构的垂直及水平构件施加预应力。另外,在桥梁结构上应该设置一个具有防渗透、抗剪切以及拉伸的防水层,且防水涂层与沥青混凝土铺装层之间的附着力要超过沥青混凝土路面与钢筋混凝土桥之间的附着力。值得注意的是,在桥面铺装的顶面、特别是连续梁的负弯矩截面,也需要设计防水层,以此来防止出现水渗透现象的发生。
3.2 注重桥梁抗荷载能力设计
提升道路桥梁整体性能,增强其所能承受的最大荷载。结构关键部位设置减震装置,例如黏滞阻尼器,最大限度减少重载车辆通行数量,延缓结构震动可能对桥梁结构造成的损害。设置铅芯橡胶支座,合理设置橡胶,降低支座的硬性撞击,提高桥梁结构抗荷载能力。安放监测装置,加强道路桥梁健康安全监测,及时预防质量病害,确保结构安全可靠,延长工程使用寿命。
3.3 耐久性设计
(1)合理控制水灰比
混凝土水灰比对于混凝土的强度、以及稳定性具有重要影响。所以在道路桥梁施工设计中,必须对混凝土水灰比提高重视程度,严格管控,如果在设计对混凝土的强度和稳定性提出了较高的要求,可以适当降低水灰比,以此提升混凝土的密实度;如果道路桥梁要求较大的水灰比,将会对混凝土结构的强度和密实度造成影响,从而带来了安全隐患。此外,道路桥梁混凝土还会受到外界空气的影响,如果具有腐蚀性气体通过裂缝渗透到结构内部,将会影响钢筋的性能。而通过提升混凝土结构的密实度,可以对气体起到阻碍的作用,从而保护的道路桥梁的性能。所以在实际的施工阶段,必须合理控制混凝土水灰比,以此降低混凝土的碳化速度,保护道路桥梁的安全性和耐久性。
(2)选择合适类型的水泥材料
水泥材料是混凝土重要的组成部分,对混凝土的强度和稳定性具有重要影响。比如说硅酸盐水泥以及粉煤灰水泥,由于具有不同的化学成分,所以会对混凝土质量带来不同的影响。在道路桥梁具体的施工设计中,需要对周围环境做到充分考虑,以此选取合适的水泥材料。在混凝土搅拌阶段,可以适当加入减水剂,有利于降低混凝土的碳化速度。
3.4 混合交通的分离设计
①混合交通分离设计的需求来源于道路规划、道路类型、道路功能以及人民群众的道路使用需求等因素,在设计时要充分考虑上述因素。
②道路车道数量、宽度、分隔带等设计应当根据国家道路设计规范,并且充分对相关交通数据进行调研后确定。
③设计时要充分考虑当地经济发展、人口增长、车辆增长等因素,确保道路建成后在一段时期内的作用发挥。
④根据道路周边情况和因素合理选择隔离带和绿化带,有效提升机动车和非机动车通行效率,提升交通安全性。
3.5 对结构进行抗震设计
在进行道路桥梁结构抗震设计的时候,需要重点提高整体的稳定性。例如,在进行结构优化的时候需要使用隔震支座,使用减震支座或者是隔震支座,能够进一步提高整体的结构,从而降低地震反应所带来的影响,同时也能够确保整体的安全。另外,选择使用桥墩延性减震,在桥墩设计的过程中提高某个部位的延性。如果发生了强烈的地震,很多的部位会形成稳定的延性,其会产生很大的形变,从而使得结构周期延长,降低正能量的耗散。此外,还可以使用新的减震结构,也就是新高混凝土结构,将型钢包裹在混凝土外,从而提高整体的抗剪承载力,提高整体的延性,确保整体的抗震性能。对于这个结构能够吸收和分散相应的地震能量,并且起到隔离的效果,进一步降低整体的地震反应,从而有效地控制变形。
3.6 加强道路桥梁竣工验收工作
道路桥梁施工完成后需要完成验收程序,只要通过检测和验收两个环节,道路桥梁才能获得合格报告,并投入使用。所以对于道路桥梁项目来说,该环节是极其重要的一环,有关部门要严格按照国家相关规范和标准执行。认真检查项目资料中各项数据、记录、报告等,并将相关方达成的一致意见作为验收基准。监理单位在接到施工单位提出的验收要求后,要安排经验丰富的监理人员到现场进行功能性试验,严格检查各项验收条件。完成初验之后,监理单位需要督促施工单位向各个部门提交验收申请、竣工图纸资料等。然后再安排专业人员去现场进行道路桥梁的施工效果和风险系数的检验,一旦发现质量问题,必须要及时处理和改正,完成后再进行第二次工程验收,必须保证道路桥梁的工程质量。
4 结语
公路桥梁工程的安全性与耐久性十分重要,它直接关系着公路桥梁的后期使用与正常运营,如果其安全性与耐久性无法得到保证,就会直接威胁到人们的生命安全。因此,在实际的工作中,应从设计阶段入手,通过采取合理的措施,保证公路桥梁工程的安全性与耐久性。
参考文献:
[1]刘威.道桥的安全性及耐久性设计[J].中国高新区,2018(14):176.
[2]曾坚坚.市政道路桥梁的安全性及耐久性设计[J].建材与装饰,2017(37):219-220.