市政路桥设计中的安全性和耐久性探析--中国期刊网

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市政路桥设计中的安全性和耐久性探析

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：谢沛宏

[导读] 摘要：市政路桥作为重要的基础设施之一，与国计民生息息相关。因其在建筑设施中的重要性，故实现其功能和效益极为重要。

        广东省城乡规划设计研究院有限责任公司广东广州 510290
        摘要：市政路桥作为重要的基础设施之一，与国计民生息息相关。因其在建筑设施中的重要性，故实现其功能和效益极为重要。鉴于其重要地位，所以对市政路桥的安全性和耐久性进行全面分析并针对其采取有效的控制策略和手段，才能确保市政路桥的设计达到所要求的标准。
        关键词：市政；路桥；设计；安全；耐久性研究
        引言
        我国城市化进程不断加快，大量的人口涌入城市，给城市的交通运输带来了极大压力。加强市政路桥工程建设可以有效缓解城市的交通运输压力，进一步促进城市发展。为了保证工程质量，必须按照规范要求做好市政路桥方案设计，确保设计成果满足安全性和耐久性要求，使市政路桥工程具有的实用性和稳定性效果。
        一、工程概况
        本次研究的工程项目为某两岸金融中心核心启动区的市政道路一期、二期工程。该项目由道路专业负责人完成市政路桥的初步设计和施工图设计。项目主要设计内容为一期工程的2条市政道路，道路等级为次干路，总长度为2.25km，宽度约为20～26.5m，总投入资金9293.67万元。二期工程共有10条道路，其中支路长度为3.58km，宽度为15～19.5m，次干路总长度为904m，宽度为25.5m，总投入资金12899.77万元。
        二、市政路桥设计中安全性和耐久性的意义
        在市政路桥设计过程中，应该将施工的安全性和耐久性作为重要的设计依据。安全性会直接关系到市政路桥的使用情况，耐久性决定市政路桥的使用年限。考虑到耐久性对路桥的安全性产生直接影响，因此市政工程对路桥的耐久性设计极为严格，必须通过科学合理的设计方案确保桥梁设计的安全性、合理性、科学性和准确性，实现路桥工程设计功能的有效利用。在设计过程中既要有整体谋划，也要注意细部优化，确保桥梁结构安全可靠；施工过程中要严格按照图纸与规范要求，安全施工，精准施工，使得桥梁工程满足使用要求，安全可靠；一旦出现问题，必须追责相关责任人。
        市政路桥工程的设计与一般的建筑工程设计不同，路桥设计更注重零部件的安装工艺和建设工艺，必须严抓设计环节、施工细节、构造设计、材料选择和设计人员的业务技能，避免道路桥梁施工过程中出现各种问题。
        三、影响市政路桥安全性与耐久性的因素
        市政路桥工程是城市规划建设中的重要组成部分，施工场地条件复杂，与市政给排水工程、电力通信工程等有着密切关的联系，工程安全性与耐久性易受环境（包括地质水文条件周边建筑、管道工程、气候变化等）影响，容易对工程施工造成安全隐患。因此，在设计过程中应做好地质勘探，详细准确的了解现状地质，结合工程实际要求与实际地质情况进行综合分析，牢记安全性设计与耐久性设计理念，保证工程设计成果的科学性、安全性与合理性。随着土木工程事业的不断发展，市政路桥工程在工艺技术、设计理念、施工方法、建设材料等方面不断更新变化，这要求设计人员必须紧跟时代发展，更新设计理念，注重新工艺、新设备、新材料的引入与应用，既要保证市政路桥设计适用性、经济性、美观性的同时，也要保证市政路桥设计技术性、可靠性、安全性与耐久性。避免路桥设计方案美观但使用寿命短等现象。市政路桥工程相对于其他工程而言对后期运维、养护与管理要求更高；在工程设计过程中，设计人员除注重整体结构设计外，也要关注细节设计，综合考虑路桥车辆超载、疲劳损伤对桥梁安全性与耐久性的影响，选用合理的设计方案确保桥梁工程使用寿命。

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        四、提高市政路桥安全性和耐久性的主要措施
        1.提高市政路桥的载荷能力
        对于市政路桥来说，其安全性和耐久性影响最大的要素即是道路的荷载能力，市政道路超载的情况当前十分普遍，过大的外部压力一旦超过路桥的承载力，就很容易引发路桥的质量问题，长此以往就会导致市政路桥的安全和耐久性能下降。因此在该地两岸金融中心核心启动区市政道路一期、二期工程设计中，必须要提高路桥的承载能力。在设计之前，设计人员要充分了解该工程道路的通行量，并作为载荷能力的设计依据。同时除了车辆超载以外，路桥自身使用期限也会对载荷能力产生影响，所以设计人员要在保障质量的基础上设计应对超载现象的解决方案，比如在路桥上设计限高、限重等标志，避免超重车辆对路桥路面质量造成损伤，或者是设置公交车专用车道等，分散对道路路面的碾压，设计过程中采用高性能路面材料等，都可以有效的提高市政路桥的载荷能力，提高路桥设计的安全性和耐久性。
        2.提高地基的稳固性
        地基的稳固性会对市政路桥的安全性和耐久性产生直接影响，应该对地基进行夯实处理、挤密处理和加固处理。首先，对地基深度、建筑环境和地面高度进行分析，可以利用缓冲法对路桥承受的压力进行有效分解，进而提高路桥地基的稳定性。其次，对地基进行保护，依靠地下连续墙提供的辅助对地基进行加固。再次，箱形截面能够有效提高市政路桥的刚度，可利用箱形截面来提高路桥地基的承载能力，降低路桥的疲劳振动频率，防止地基发生变形或沉降。
        3.抗震结构的优化设计
        在城市桥梁抗震设计时可以创建有限元模型，检查地震模型最脆弱部分的横截面，适用于大型和超大型脚结构的绝缘，主要设计方法如下：使用有限元分析软件生成桥接和超级模式。建立有限元模型，对主支撑结构和原始尺寸的分层结构以及桥墩和桥梁等构件进行建模结构转换为质量并添加到有限元模型中，以确保有限元模型与实际结构之间的一致性。根据地震要求计算结构梁极，使用正常截面强度控制软件的其他有限元核心部分的地震分析的结构，以满足抗震设计规范。通过不断优化有限元模型，对比不同模型的计算结果，得出最优的桥梁结构设计方案。
        4.进一步完善路桥设计管理制度
        在市政路桥设计中着重体现其安全性和耐久性，建立完善的设计管理制度，确保设计、施工有据可循。路桥设计要符合当地建设需求，保证路桥使用安全性和周期性。因此在该地两岸金融中心核心启动区市政道路一期、二期工程中，需要与实际施工现状相结合，将创新技术和设计想法与施工水平、施工工艺融合，使得市政路桥设计达到预想效果。要进一步提高路桥设计标准，确保施工质量，严格按照设计图纸施工，保障市政路桥的安全性和耐久性，延长路桥使用寿命。
        结束语：综上所述，市政路桥是涉及民生的重要基础建筑设施，对实现经济目标有着重要的意义，也是一座城市的重要名片，这其中还有很多影响其安全性和耐久性的因素，对这些因素进行有效分析，采取科学有效的举措来提高市政路桥的安全性和耐久性，从而使城市在实现可持续发展的基础上推动我国的路桥建筑行业的不断向前发展，使其在经济社会的发展中呈现出积极的作用。
        参考文献：
        [1]王喆，胡继超.市政路桥设计中安全性和耐久性研究［J］.黑龙江科学，2019，10（20）：112-113.
        [2]洪冬明.市政路桥中的安全性与耐久性设计分析［J］.科技创新与应用，2020（22）：97-98.
        [3]刘绍海.关于路桥设计中的安全性和耐久性探讨[J].建材与装饰,2020(24):257-258.
        [4]聂拥军,祁巍.市政路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].城市道桥与防洪,2020(07):196-198