公路桥梁设计中的安全性及耐久性探析 付静宜

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:付静宜 罗川南
[导读] 摘要: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。
        内蒙古锡林郭勒盟乾图交通设计有限责任公司  内蒙古锡林浩特市
        摘要: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
        公路桥梁是交通系统中的重要组成部分,随着近年来城市发展建设速度的加快,公路桥梁建设也取得了显著的成果。但是,就实际情况来看,我国在公路桥梁设计当中,对于安全性及耐久性方面,仍存在着一定的问题和不足。很多公路桥梁建成后,往往需要频繁地进行改建、加固、维修,带来了较大的成本。目前,公路桥梁设计中,对安全性及耐久性提出了更高的要求,在具体设计过程中需要高度重视。
        一、公路桥梁设计的安全组成
        公路桥梁设计的安全组成,主要考量两个方面:(1)是公路桥梁结构的安全性,桥梁结构安全与其稳固性有着紧密的联系,若是其结构稳定性受到破坏,则公路桥梁的安全性也会降低;(2)是公路桥梁的耐久性,公路桥梁在投入使用过程中,受外部因素的影响,其自身性能会出现不同程度的损伤,影响公路桥梁的安全性和使用年限。
        二、现阶段公路桥梁设计中存在的问题
        1.设计理念及结构构造体系不佳
        在公路桥梁设计理念及结构构造体系方面仍存在不完善的情况。一般来说,公路桥梁结构设计不但要对结构类型的经济合理性加以考量,也要仔细分析公路桥梁结构及构件连接,确保可靠性指标及安全系数符合要求,进而保证公路桥梁结构安全性及耐久性。然而在实际设计过程中,一些设计人员仅仅注重结构强度方面的规范要求,而对于桥梁结构体系、材料、构造以及施工中人为因素造成桥梁安全性问题等,都缺乏足够的重视。另外,在桥梁设计当中,结构整体性、延性方面也有所不足,在设计中的受力情况、计算图式等都缺乏明确性,因而可能造成桥梁部分结构受力不均匀的问题。此外,设计施工中混凝土强度不足、钢筋粗细不佳、保护层厚度较小等,也都会影响公路桥梁的安全性及耐久性。
        2.施工管理水平不高
        公路桥梁工程经过较长时间的发展,目前各个方面都在逐步趋于成熟。而由于安全性及耐久性不足引发的公路桥梁损坏坍塌事故,已经受到了社会的高度关注。通过分析原因可以看出,由于施工管理水平不高,在施工过程中存在不符合施工规定等现象,是导致这些事故的重要因素。此外,施工质量和设计标准之间有所差异,施工过程中以次充好、偷工减料,导致施工工艺及施工材料不符合要求,也是造成突发性公路桥梁损坏坍塌事故的重要原因。目前,有很多公路桥梁在实际应用中,都难以达到设计使用寿命,甚至一些公路桥梁建成后不久就出现了严重的质量问题。这种情况的出现,一般是由于施工质量情况造成的。例如施工中钢筋保护层薄弱,使用的水泥混凝土配合不合理、振捣养护不到位等。这些问题也都是由于施工管理水平不足造成的,长远来看会严重影响公路桥梁的安全性及耐久性。
        三、提高公路桥梁设计安全性与耐久性的有效措施
        1.加强前期设计勘察工作
        公路桥梁设计中,做好前期准备工作是非常必要的。

具体而言,一方面,设计人员需要深入到公路桥梁工程项目具体施工的地理地势环境中,通过借助经纬仪和水准仪等对地理地势环境进行详细的勘测,反馈到勘测报告中,为结构强度和各方面计算提供数据支撑;另一方面,设计人员还需要明确公路桥梁所在地的降水和温度变化也会影响安全性和耐久性。因此,需要综合评估近些年来气温和降水变化状况。如,当地的降水量大,降水周期长,那么为了保证结构的完整性,则需要工程设计人员加强公路桥梁表面的防护性设计,相关防护材料应用到位,提升对雨水冲刷的抗侵蚀力度,在公路桥梁表面质量维护基础上,提升安全性和耐久性。
        2.提高对耐久性问题的重视
        公路桥梁设计中,应当充分重视耐久性。以往对于耐久性的要求,主要考虑的因素是施工材料、统计分析等方向,而从结构与设计的关系等方面研究公路桥梁耐久性仍显不足。由此可见,公路桥梁的耐久性设计与普通结构设计之间存在着比较显著的差异,所以,对于传统桥梁耐久性的定性分析,应当转变为定量分析。在一些发达国家中,公路桥梁设计方面,对耐久性设计重视程度较高,在具体设计中也有较多的考虑。对此,我国公路桥梁设计也要充分重视这一问题,综合考虑桥梁结构布局、构造细节等,提高公路桥梁的安全性及耐久性,降低维修费用,保证公路桥梁性能符合要求。
        3.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。
        4.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。
        结束语
        公路桥梁作为交通系统中的重要组成部分,对于交通发展有着很大的影响。就公路桥梁设计现状来看,在安全性及耐久性方面并不乐观,很多方面的因素都会对其造成影响。对此,在公路桥梁设计当中,需要注意采取有效的措施加以完善,有效解决问题,确保公路桥梁安全性及耐久性满足要求。
        参考文献
        [1]李尉光.关于公路桥梁设计的安全性与耐久性解析[J].农家参谋,2018(20):242.
        [2]谭志成,朱亚龙.公路桥梁设计中的安全性与耐久性分析[J].四川水泥,2017(9):257.
        [3]李智勇.公路桥梁设计安全性与耐久性分析[J].低碳世界,2017(29):231-232.
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