道路桥梁中的安全性与耐久性设计 李勐

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:李勐
[导读] 摘要:随着我国道路桥梁施工项目的增多,道路桥梁质量问题受到重视。
        通辽市交通规划设计院  内蒙古通辽市  028000
        摘要:随着我国道路桥梁施工项目的增多,道路桥梁质量问题受到重视。我国科技水平逐步提高,交通运输发展愈发迅速,城市桥梁与道路已经成为推动经济发展,满足人们出行需求的关键。基于此,论文以某路桥工程为例,分析其安全性与耐久性设计原则及思路,并提出全面优化设计措施,希望为相关工作者提供借鉴。
        关键词:道路桥梁;安全性;耐久性;设计
        引言
        道路桥梁设计对工程施工建设和质量产生重要影响。为顺利完成施工任务,预防质量问题发生,采取有效措施,提高结构设计水平,对道路桥梁工程开展安全性与耐久性设计是十分必要的。然而从道路桥梁实际运营来看,结构的安全性与耐久性设计存在不足,容易导致质量缺陷发生,影响道路桥梁工程使用寿命,对车辆通行也带来不利影响。为转变这种情况,应加强设计技术规范标准学习,提高结构设计水平,认真开展道路桥梁安全性与耐久性设计。
        1遵循设计原则
        1)设计方案需满足城市化工程建设需求,以安全性和功能保障为前提,对建设规模加以控制,严格执行“耐久适用、技术先进、美观协调、安全可靠、环境保护、经济合理”的原则;
        2)该桥作为标志性建筑,需加强对桥梁景观的设计,做到造型美观简洁,与周围环境、建筑相协调,体现出区域人文特色;
        3)设计方案应当吸取新工艺、新理念、新材料及先进经验成果,并对施工可行性、维护便利性及结构耐久性加以考虑,选择合适的桥梁材料和结构形式;
        4)加强城市桥梁保通,在设计施工桥梁中,可应用车辆借道绕行、左右幅同时施工的模式,不仅可以保障桥梁顺利建设,迅速建成,还能确保两岸交通通畅,减少对人们出行的影响。
        2城市道路桥梁设计工作中存在的不足
        2.1桥梁设计理念陈旧
        在进行城市道路桥梁设计过程中,应保障桥梁结构构造体系与设计理念的合理性,以获得良好的道路桥梁设计效果,为后续工程施工提供指导。就现阶段道路桥梁的使用与设计角度出发,车辆的逐渐增加,会导致车辆对路面荷载进一步增大,使损耗情况严重,对路面维护工作提出了更高的要求。在部分比较偏僻的公路区域内,无法在第一时间内对道路桥梁路面中存在的病害进行修复,难以控制道路运行中的安全隐患,影响人们的行车安全性。在进行道路桥梁设计工作中,需要不断更新现有设计理念,在遵循实际施工需求、施工状况基础上,获得良好的设计效果。
        2.2缺乏对实际情况的考量
        一些设计人员在开展道路桥梁工程设计工作时,没有考虑到工程具体施工环境,对相关数据信息掌握也不够全面,影响设计的有效性,导致设计方难以满足道路桥梁工程的实际施工需求,降低道路桥梁工程的施工质量与效率。
        2.3设计阶段对于竣工后性能问题考虑有限
        在设计阶段,部分设计人员将主要精力都放在了结构刚度以及强度设计方面,会更加注重设计强度和设计规范之间的匹配度,对于项目竣工后性能考虑相对有限。由于道路桥梁投入使用之后,周边环境条件以及交通流量等也会对工程正常使用以及性能等方面产生影响,所以需要在进行设计时将各种问题考虑到其中,如果考虑不到,容易引发钢筋规格和实际要求不匹配等问题,会对道路桥梁使用安全性产生直接影响。
        3道路桥梁中的安全性与耐久性设计
        3.1桥梁结构各构件抗震设计
        桥梁结构的抗震设计具有一定的复杂性和技术性,需要根据桥梁不同部分进行针对性的抗震设计,以此来提高抗震设计的有效性。以桥梁上部结构抗震设计为例,就需要根据结构形式、跨径大小进行设计,如桥梁跨径较大,则需要在设计方面选择整体性较好的截面,以此来提高桥梁上部结构的抗震性能。

如要进一步增加桥梁上部结构的抗震能力,可以增加上部结构的整体性,以此来限制上部结构在发生地震时的移位。如桥梁建设过程中采取的为多跨简支梁,则需要在抗震设计中增强梁与梁之间的纵横关系,保证桥面的连续性。就桥梁下部结构抗震设计为例,则需要选择土质偏硬、稳定的区域作为桥梁地基,为保证下部桥台结构的稳定性,可以选择U型结构或T型结构进行设计,在具体施工中则可以使用重力式桥台进行施工。连接件是桥梁结构中尤为重要的组成部分,在抗震设计过程中,需要重视对连接件,如伸缩缝、支座的抗震设计,如尽可能减少伸缩缝数量,提高伸缩缝变形能力,在桥墩上布置弹性支座等,以此来提高桥梁的抗震性能。
        3.2有效审核设计方案
        在城市道路桥梁施工设计过程中,为了达到预期的设计效果,应形成完善的管理制度。在具体设计工作中应制定责任制,提升工作人员的责任感、安全意识。对设计工作中存在的问题进行针对性处理。通过落实责任制度、审核制度,可实现设计人员的自我约束,避免设计人员个人因素影响设计方案。相关单位应严格落实审核制度,强化对设计方案的审核力度,若发现设计方案中存在不合理的地方,应及时进行处理,提升设计方案的后续应用水平,达到预期的设计效果。在审核道路桥梁设计方案的过程中,需要工作人员保持高度责任感,明确自身职责范围,对存在设计缺陷的方案及时与设计单位进行沟通,全面提高路桥设计质量,避免影响后续作业计划实施效果,为城市道路桥梁建设发展水平的不断提升奠定坚实的基础。
        3.3抗疲劳损伤设计
        路桥施工后需要吸收的动态负载量过大,不可避免地会产生疲劳损伤。当前大部分桥梁工程选用混凝土、钢材等材料,这些材料具有不规则连续性,易产生裂缝,项目如若未能及时处理检测,则会影响其安全性。因此,本工程中要求设计人员对工程疲劳参数认真进行计算与验证,多方位模拟混凝土的抗压性、抗侵蚀性,以多角度试验考察获得的混凝土质量比,通过冲击试验,确定常温下钢材存在脆性,所以,为保证桥梁安全,选择低系数、低韧性材料,为结构安全性提供支撑。在材料选择中,选用高性能钢,其结构具备良好的耐蚀性与可焊性,使用环氧树脂将钢筋与钢绞线包覆,避免钢筋腐蚀;混凝土选用高性能混凝土,在路面上选用环氧沥青混凝土,以增强该工程路面耐磨性、强度及密实度。在此过程中,应严格根据国家规范展开设计,避免出现成本控制与设计要求不符的情况。
        3.4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。
        3.5增加混凝土保护层
        保护层作为保护混凝土与钢筋之间黏结强度的屏障,同样可保护钢筋免受腐蚀,避免有害介质入侵至内部。经研究可知,扩散氯离子至钢筋表面时间与保护层厚度成正比,扩散二氧化碳速度也与保护层厚度有密切联系。通常,保护层越厚,则钢铁表面免侵蚀时间越长,可降低钢筋腐蚀率,提高耐久性。因此,工程中可适当增加混凝土保护层厚度,以提高其结构耐久性。本工程在材料选择中,应用高性能混凝土,且在路面上采取环氧沥青混凝土,以增强其密实度与耐磨性。
        结语
        综上所述,城市道路桥梁设计效果影响了城市交通的通畅性,相关设计人员应加强对道路桥梁设计工作的重视力度,在结合工程项目实际施工需求基础上,不断完善现有的设计方案。在方案设计过程中。需要对道路桥梁的结构系统做好审核与测定工作,确保设计方案的使用合理性。相关单位应做好城市道路桥梁的设计工作,为后续工程施工奠定良好基础。
        参考文献:
        [1]翟晓鹏.道路桥梁设计中的安全性与耐久性问题思考[J].建材与装饰,2020(07):285-286.
        [2]黄晶晶.道路桥梁设计中的隐患问题及对策探讨[J].居舍,2019(36):94.
        [3]付伟.谈桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策[J].工程建设与设计,2018(13):173-175.
        [4]麻文进.道路桥梁设计存在的隐患问题及完善对策[J].交通世界,2018(07):50-51.
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