市政桥梁设计的安全性与耐久性探讨

市政桥梁设计的安全性与耐久性探讨

方登 舒华

中信建筑设计研究总院有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：作为我国交通主要形式之一，桥梁的搭建可以将行车路线减短，即便是在复杂的环境中，也可以实现功能效率的提升，出行效率的提升。作为我国主要的交通形式之一，就复杂的线路环境，通过搭建桥梁，能够减短行车路线。我国人口数量急速增加，机动车的数量也不断上涨。在桥梁设计建设过程中，其安全性、耐久性属于施工重点与施工难点。只有满足这两点，才可以解决大型机械设备对桥梁承载的影响，避免自然环境对桥梁的腐蚀，延长桥梁的使用寿命。

关键词：桥梁设计；安全性；耐久性

引言

从上世纪末期，我国的桥梁设计方法和理念都发生了变化，在中西方的科学技术交流下，我国的桥梁设计工程建设进入了快速发展期。此阶段，我国的路桥工程的建设规模和数量不断扩大，随着桥梁的科学运营，桥梁的设计数量越来越多，我国的交通事业发展一路向前。在经济高速发展的背景下，建筑工程产业的竞争力加强，工程经济性要求越来越高，人们的生活水平提高，车辆通行率变大。这些因素加重了桥梁设计的难度，加速了桥梁结构老化，对其安全性、耐久性提出了极大的挑战。对此，相关设计人员要采用科学有效的措施，积极解决可能面临的问题，进而保证桥梁的综合建设价值和目标。

1桥梁结构耐久性影响因素分析

1.1材料劣化的影响

大气里CO2含量高，CO2与外界环境中水分发生化学作用产生碳酸性物质，再与桥梁结构中的碱性物质产生中和反应，降低混凝土的pH值的现象称之为混凝土的碳化。混凝土碳化反应产物是CaCO3，而CaCO3溶解性较差，且体积会增加17%左右，故混凝土凝胶孔隙可能被碳化物填充，使混凝土孔隙比降低。同时，碳化反应会提高混凝土脆性，降低其延展性。但是，混凝土碳化影响桥梁结构耐久性最主要的原因是pH值的降低，因为pH值较小，容易使钢筋脱钝和锈蚀。影响桥梁结构混凝土碳化程度的原因包括材料特性和外部环境两方面。

1.2施工不规范

在建设过程中施工不规范属于常见问题，受到施工环境的影响，会加剧工作强度。虽说施工队伍具有一定的工作能力，但是缺少专业技术的支持，很难确保施工规范，严重影响安全性及耐久性建设。在预应力使用器件，需要支护结构、钢筋结构的支撑。但是，由于人员缺乏技能支持，即便是图纸再完善，设计再合理，也很难确保实际与预期契合。

1.3桥梁美观性设计不合理

对于桥梁设计工作而言，不但需要考虑到桥梁整体使用性能和安全性问题，同时桥梁到外观表现效果，也是人们考虑的重点问题之一。桥梁不但是人们日常出行的重要保障，同时也是一个地区的标志性建筑物之一，因此在具体的桥梁设计工作中，必须要充分考虑到桥梁整体美观性效果，对提高当地区域的整体景观表现力打下良好的基础。但是在实际设计工作中，相关桥梁设计工作人员并没有充分考虑到外观影响因素，单纯针对桥梁的性能和结构稳定性方面进行重点考虑，进而出现很多桥梁工程设计，和当地区域的地质条件以及人文环境之间无法有效融合，对整个地区自然环境的美观性效果产生了一定的影响，桥梁建设的艺术性无法得到充分发挥直接影响到人们对桥梁结构的审美追求。

2市政桥梁设计的安全性与耐久性探讨

2.1提高桥梁抗裂能力

桥梁结构在施工和使用过程中，常会出现不同形式的裂缝。过多或过大的裂缝不仅会影响桥梁结构的外观，造成使用者不安，而且会影响桥梁结构的耐久性，降低桥梁的使用寿命。通过适当加强桥梁结构构造钢筋设计、设置防裂钢筋网、增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度，使其满足交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(ITGD62－2004)对桥梁结构裂缝的要求，从而提高桥梁的抗裂能力，保证桥梁结构的耐久性。

2.2做好荷载分析设计

桥梁设计过程中，荷载问题十分重要，若超荷载，桥梁的耐久性和稳定性都会降低，桥梁的结构也会受损。从现有的超载问题来看，目前市政桥梁的超载分为三种情况：第一种是桥梁的运营时间过长；第二种是实际投产运输现状已经超过了设计的车流量；第三种是车辆频繁超载的问题。在长期的高负荷运转下，公路桥梁的内部结构会积累应力，长此以往造成严重的结构性损伤，甚至无法进行修复工作，为后期的行车造成直接危害。此外，在后期的桥梁运营通车环境中，车辆的荷载量都能够被科学控制，且不存在超载的问题，在外界的环境影响下，桥梁内部结构的应力分布也会出现一些明显的变化，最终对市政桥梁的安全性、耐久性等造成影响，而在外部频繁、集中的荷载影响下，桥梁的内部零部件的弯矩、强度也在减少，严重时会产生一定的形变或者裂隙，直接影响了市政桥梁的稳定性和耐久性。对此，相关单位要积极关注市政桥梁频繁出现的超载问题，科学控制车流量，及时控制车辆违规超载问题。

2.3优化设计理念

要注重专业、创新设计人才的引进，不断丰富人员的理论知识，多提供实践及会，完善人资结构，确保建设最佳。在过程中，需要将设计理念贯穿，将安全施工、耐久使用作为建设指导原则，贯彻规范标准，并适当的调整标准。设计理念的与施工技术有关，通过规范相应指标，可贯彻安全、耐用原则，能够兼顾结构，朝着正确的施工方向迈进。施工安全，工程耐用属于工程本质，关系工程质量，可以将其作为城市发展的命脉，能够确保质量，保障稳固，提升安全等级。只有确保设计最为科学，才可在追求质量与稳固的同时，确保设计最佳。

2.4进一步优化桥梁设计的美观性

在桥梁设计工作过程中，不但需要考虑到整个桥梁的承受能力和稳定性要求，同时还需要兼顾到整个桥梁外在的艺术性表现效果。通常情况下，桥梁工程属于一种大型的工程项目，如果桥梁工程的外观设计效果良好，会成为当地一种标志性的建筑物，可以进一步提高当地区域的景观特色。因此，在桥梁工程设计过程中，设计工作人员必须要对桥梁的外形结构进行合理规划和设计，需要将艺术性设计元素有效融入其中，充分发挥出桥梁外观结构的美学特点，激发出设计工作人员的设计灵感，在保证桥梁工程结构安全性和稳定性的基础之上，进一步提高桥梁结构的美观性效果。

2.5加强桥面排水和防水层设计

桥梁结构构件的表面形状应有利于排水，对于可能受雨淋或积水的水平表面应做成斜面，并设置一定数量的泄水管，使桥梁结构有一套完整的排水系统，以防止雨水积滞于桥面并渗入粱体而影响桥梁的耐久性。桥面现浇层顶面应设置防水层，采用良好的抗渗、抗剪、抗拉的材料，提高桥梁防水功能。

结语

本文对市政桥梁设计安全性、耐久性进行了综合研究，得知桥梁设计对我国的交通事业发展和建设有着重要的推动意义，其安全性、耐久性决定了工程建设的整体质量。为了加强工程产品管控，从根源上做好控制管理，市政桥梁设计单位要做好安全性、耐久性管理，采用科学有效的措施实现设计风险管控，最终提升公路桥梁项目施工的整体质量。

参考文献

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