路桥设计中的安全性和耐久性 丁吴边

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:丁吴边
[导读] 摘要:路桥工程建设随着交通工程的快速发展而日益崛起,无论是工程规模还是要求都在不断提高,对路桥设计无疑提出了更高的要求,尤其是在保证路桥安全性与耐久性方面,路桥工程设计受各种复杂因素的影响,各因素间存在的相关问题,直接影响路桥工程的安全性与耐久性。
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        摘要:路桥工程建设随着交通工程的快速发展而日益崛起,无论是工程规模还是要求都在不断提高,对路桥设计无疑提出了更高的要求,尤其是在保证路桥安全性与耐久性方面,路桥工程设计受各种复杂因素的影响,各因素间存在的相关问题,直接影响路桥工程的安全性与耐久性。因此,相关设计部门应强化对路桥工程设计安全性的重视程度,提升路桥工程设计阶段的质量。鉴于此,文章对路桥工程设计环节存在的问题进行了分析,然后提出了具体的设计要点,以供参考。
        关键词:路桥工程;问题分析;设计要点
        1桥梁设计安全性和耐久性的必要性
        在城市建设期间,路桥工程的安全性往往取决于整体工程的主要交通承载能力,其中,在前期的设计环节有多种安全因素能够干预着路桥工程的总体建设效果,只有提高设计阶段的质量,才能提升路桥工程的综合性能。具体到桥梁的耐久性以及相对应的建设效果较为复杂,所需要的建设材料和工艺环节繁琐,如果设计人员不提高对对桥梁耐久性和安全性的重视力度,就会导致在后期和运营维护过程中,出现严重的安全隐患。因此,针对此类状况,工作人员应当加强对设计阶段的管理力度,从安全性以及耐久性的角度做以分析,全面升级路桥工程设计及建设管理力度,细化各项设计相关细节,从而保障总体施工质量。
        2路桥设计工作中存在的问题分析
        2.1路桥结构设计不合理
        在路桥建设方案的启动过程中,对于路桥结构的设计存在载荷等级较低的问题,与当下主流路桥设计理念和规则背道而驰,除此之外,随着城市化建设的推进,道路桥梁的建设总量不断增加,因此就造成了路桥的负载量过重的现状,路桥在实际运行的过程中,需要负载越来越多的车辆,这使当代路桥的安全性无法达到标准。
        2.2自然灾害的威胁
        在路桥工程建设项目中,主桥结构设计是其关键的要素,在主桥结构设计的中,需要重视结构的抗震设计。由于我国的路桥建设范围较广,我国许多地域属于地震频发地带,因此在路桥主体结构设计中需要重点解决抗震设计的问题。我国很多路桥结构设计无法承担地震所带来的破坏性效果,因此在地震发生的路桥地域会造成无法弥补的灾难。我国目前修筑的路桥忽视抗震环节的设计,具体体现在桥梁抗震模型的设计有悖于标准设计原理。总之,抗震设计无法达到规范的抗震设计的标准,就会在地震发生的时候,导致路桥的抗震能力较弱,产生事故和隐患,制约了路桥工程建设的可持续发展。
        2.3忽略耐久性的设计
        在现代路桥的设计规划中,设计者往往忽略混凝土的破坏、冻融,冻坏等环节,没有考虑防腐蚀的设计规划,因此在路桥结构的建设过程中出现耐久性较差的状况。例如,当路桥结构出现了冻融循环损害的一系列问题,混凝土的总体结构被改变,如果这种状况持续发酵,就会出现混凝土脱落的问题,与此同时,也会破坏混凝土的结构和弹性模量,使混凝土炭化,从而使混凝土的保护层的进一步破坏,引发钢筋结构的破坏和生锈等问题。另外,路桥工程的施工过程中,很多混凝土结构都未经过处理,直接在空气中被暴露,二氧化碳和空气接触,并且在混凝土结构内扩散,和氢氧化钙发现反应,二氧化碳如果和含钙物质产生反应就会生成碳酸钙,碳化反应会使施工材料的体积变大,从而使混凝土出现腐蚀或者裂变的情况。
        3提升路桥工程设计安全性和耐久性的对策
        3.1强化路桥工程设计
        工程设计的质量能够保证后期的施工管理效率,并有效调节相对应的建设指导以及规范监督工作。

设计理念规划前期工作,需要工作人员强化总体的技术引导工作,保证在后期建设中能够以安全、延长使用寿命的理念,来把控全程建设效果,从总体外部结构的层面上研究,从而有效调整全程的建设质量和发展方向。路桥工程建设的实际使用性是建设的核心环节,能够保证城市总体建设质量。工作人员需要在日常的设计工作中,以安全和稳固性作为设计点,到现场勘探环境,结合实际的环境状况和质量,从而明确工程建设中需要把控的影响桥梁安全性和耐久性的诸多环节。此外,施工单位应提升建设人员的总体综合素质和专业能力,保证工程的建设有大量的有着丰富经验和能力的专业人员作为支撑,加大对工作人员的培养,从而确保总体建设力度。
        3.2疲劳损耗分析
        城市路桥工程建设具备高强度的人流以及车流量压力,促使随着使用效果的延长,相对应的耐久性以及抗压性会有所降低,此类情况能严重影响实际的桥梁的建设和使用,促使其整体质量会呈现过快下降的趋势,如果不加强对此不利环节的重视,就会导致桥梁工程的使用寿命受到影响。此种情况的出现,经常会因为交通运输的压力提升,以至于后期的疲劳程度增强,造成桥梁更新速度与之呈现正比关系。为有效应对上述状况,需要工作人员完善以下两点工作:①工程材料的使用应当符合当地的建筑环境和需求,具体问题具体分析,合理使用相对应的施工工艺,保证能实现前期的设计预期。顺应外部的环境因素,采用软件建模技术,从而全方位的模拟工程建设之后的测试效果,针对抗压性、抗裂性采取多种有效手段,以强化此环节。②现场的施工管理人员需要妥善处理混凝土的保养工作,将其安放在当地的仓库中,并在搅拌期间,采用合理的比例,加强水泥以及掺合料的融合度,根据实际建设状况,调整当地的混凝土水灰比以及相对应的水泥可用量,建立健全应对特殊环境下的机制。
        3.3对结构进行抗震设计
        在进行路桥工程结构抗震设计的时候,设计人员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,同时也能够确保桥梁整体的安全。另外也可以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。另外,还可以使用新的减震结构,也就是新高混凝土结构,将行型钢包裹在混凝土上,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,从而有效地控制结构变形,提升路桥工程的耐久性和安全性。
        3.4控制超载问题
        在日常生活中,经常会遇见带有坑洼和龟裂的路面,此种状况的出现就是因为车辆超载导致路桥工程·承载过大压力所致,从建设整体上开展研究,可以具体分为以下三个方面:①桥梁使用状况已经超出了限定的时间,存在超龄负载状况。②路桥工程在运营期间,通常会承受超过自身承受能力的重量。③路面上存在大量的改装汽车,严重增加路面的承受压力。以上三种状况将导致桥梁难以保持自身的长期良好运行状况,往往会造成桥梁上方出现过重的结构性压力,经过长时间的运行,发生严重的疲劳性损伤,大大降低桥梁安全性以及相对应的长期承受力。针对上述状况,工作人员应全面提升对桥梁的维护力度,并开展对路面过往车辆的调查,从而防止对路桥工程存在过重的破坏。
        结语
        综上所述,随着我国经济社会的快速发展,为了满足现代化城市的交通需求,我国加大了路桥工程建设力度,扩大建设规模与发展范围,对路桥工程设计的安全性与耐久性提出更高的要求,建立完善的设计规范,重视疲劳损伤问题,提高对其安全性与耐久性设计的重视度,逐步提升工程项目的施工质量,满足现代化城市交通需求,促进我国的经济发展。
        参考文献:
        [1]刘静.市政路桥工程设计中的安全性与耐久性设计[J].绿色环保建材,2019(10):109-110.
        [2]崔克让.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨[J].天津建设科技,2019,29(S1):42-43.
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