城市道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

城市道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

张云龙

临沂市规划建筑设计研究院有限公司 山东临沂 276000

摘要：城市道路桥梁安全性与耐久性不仅影响城市交通运输、经济建设,而且与社会民众的生活、生命安全具有紧密的联系。近年来,随着我国城市化建设步伐的不断加快,对于市政道路桥梁的安全性与耐久性的要求也不断提升,这也成为未来城市道路桥梁建设的重要发展趋势与建设目标。鉴于此,文章在结合实际工程案例的基础上,对市政道路桥梁安全性与耐久性设计思路进行研究,为相关从业者提供参考建议。

关键词：道路桥梁设计；安全性；耐久性

引言

近年来桥梁在人们的日常生活中越来越常见，市政道路桥梁的工程建设越来越重要，对于市政道路桥梁工程建设的安全性和耐久性要求不断提高，道路桥梁的安全性设计与耐久性设计直接关系着桥梁的使用寿命，对于人们的出行有着很大的影响。

一、加强道路桥梁中的安全性与耐久性设计的必要性

道路桥梁安全性主要体现在极限承载力等方面。结构安全性主要是结构安全等级、结构重要性、结构荷载组合等因素；验算主要是在结构弯矩、应力、扭矩等各个方面进行系统分析。道路桥梁耐久性就是桥梁正常状态之下的极限状态。桥梁耐久性设计相对较为复杂，材料等级、优劣等因素都会对其产生影响。

在我国道路工程发展过程中，建设数量与规模不断增加，公路工程建设以及使用阶段会出现安全隐患。例如，在道路工程应用阶段会出现桥梁塌陷事故以及路面塌陷事故。出现这些问题会直接影响人们的生命安全，也会对我国各个地区区域经济一体化发展产生不良影响。

根据调查现场，现阶段道路桥梁工程出现的安全隐患问题主要存在以下两个方面：第一，在设计中方案存在缺陷问题，直接影响了道路桥梁设计的安全性以及耐久性；第二，施工企业专业能力不足，施工人员组织能力不高，在施工中出现了不同程度的安全隐患问题，严重影响了桥梁质量问题。因此，管理部门要强化道路桥梁工程设计，及时完善设计方案，合理控制道路桥梁质量和安全。

二、目前阶段道路桥梁施工设计中存在的主要问题

2.1道路桥梁方案设计不合理

道路桥梁设计中会受到多种因素的影响，其中桥梁施工以及应用安全性是较为关键的因素。在道路桥梁设计中，多数工作人员会综合经济性特征，然后才会进行结构分析以及构件连接的设计分析，通过应用规范要求的安全系数以及可靠性指标等参数确定桥梁结构整体的安全性。

进行桥梁设计时，工作人员要根据要求进行强度计算，满足规范的安全度需求，但是通常会由于缺乏对结构体系、结构构造、结构材料、结构维护以及耐久性等多种因素的考虑，导致结构整体性以及延展性不足，其冗余性不足。同时，在设计过程中因为计算图式以及其主要的受力路线不明确造成了其局部受力过大问题的出现；一些混凝土强度等级相对较低、保护厚度相对较小，钢筋的直径不足等等问题也是降低桥梁结构耐久性的关键因素，给结构安全性产生了较为严重的影响。

2.2道路桥梁施工流程不规范

现阶段，在国内外桥梁的安全性以及耐久性上还是出现了诸多问题，而多数问题都是因为野蛮施工、管理不足造成的，也有的工程是因为施工质量不符合规范设计要求而出现短期中的突然破坏以及倒塌性问题。出现这些问题主要就是因为材料的强度不足、施工工艺不合格、存在各种违规作业行为等，严重影响了道路桥梁的安全性以及耐久性。

2.3道路桥梁的相关设计理论还有待完善

现阶段，国内工作人员进行桥梁结构设计中对于强度的极限状况较为重视，但是对耐久性缺乏重视，没有详细地分析其极限状态，这样就会对桥梁结构使用性能以及寿命造成不良影响。

三、道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

3.1科学进行道路桥梁设计，提升道路桥梁安全性

为了有效优化道路桥梁安全性能，在实践中要加强对以下几点的重视：

（1）分析道路桥梁疲劳性损伤性问题。在道路桥梁规划与设计中，需要根据文献资料并综合以往的工作经验，分析工程地地理状况、水文特征等因素，对于在道路工程中出现的疲劳性损伤因素合理鉴别分析。在设计中为了合理地规避其存在的问题，就要通过专业人员进行系统分析。同时，为了合理有效地提升道路桥梁设计的整体能力以及水平，就要对结构应力进行全面的研究分析，通过先进的建筑设备以及施工技术手段合理建设，在源头上加强对疲劳性损伤问题的合理控制。

（2）在道路桥梁设计过程中，要重视设计工作人员技能培训，提升职业素养，增强专业能力与水平，为各项工作开展提供参考与支持。

3.2合理进行道路桥梁的耐久性设计

道路桥梁建设过程中最为关键的就是合理选择材料，为了提升桥梁的耐久性要重视水泥材料的选择与应用。混凝土主要构成材料是水泥，水泥质量直接影响混凝土强度与稳定性。例如，在施工中粉煤灰水泥与硅酸盐类型的水泥化学成分存在一定差异，导致强度与稳定性不同，也就会直接影响桥梁的施工质量。在应用中要重视水泥选择，综合环境、温度、水文等状况，选择符合实际状况的水泥类别。进行混凝土搅拌重要综合实际状况系统选择，合理控制碳化速度，保障水灰比的科学性。

3.3加强对道路桥梁疲劳损伤的研究

在道路桥梁工程应用之后其会承受较大的动荷载，加载的次数也逐渐增多，导致产生较为严重的疲劳性损伤问题。在整体上来说，道路桥梁工程会应用大量的钢筋以及混凝土材料，而多数的材料均具有不均匀连续性特征，导致其出现了不同程度的裂缝问题。如果不及时合理的控制，这些裂缝就会蔓延，影响其安全性以及耐久性。

进行道路桥梁设计中，设计人员要加强对疲劳指标计算以及验算分析。在实践中，道路桥梁工程会受到荷载以及高温等因素的影响导致其出现断裂等问题，通过冲击试验了解在常温状况之下钢材的脆性特征，根据具体状况合理选择韧性良好、变异系数较小的钢材，进而提升道路桥梁安全性，增强整体的耐久性。

3.4合理控制道路桥梁超载问题

道路桥梁在发展过程中，因为桥梁长期的处于负荷状态会对桥梁整体产生一些损伤，这些损伤无法通过维修的方式达到恢复，会直接降低桥梁安全性与耐久性。因此，进行桥梁设计时，要加强对超载问题的分析，在施工中要根据规定要求强化控制，进而保障工程质量，提升安全性。

3.5对道路桥梁结构进行抗震设计

道路桥梁结构进行抗震设计中，在结构化设计中要通过隔震支座、应用减震支座、隔震支座等方式提升结构安全性，降低地震反应产生影响，保障整体安全性。同时，也可以合理应用桥墩进行延性减震，在桥墩设计中要提升特定部位延性。这样，如果出现较为强烈的地震，多数部位会产生较为稳定的延性，避免出现较大的形变，延长结构周期，有效控制了正能量耗散。同时，可以应用新的减震结构进行控制，例如可以应用新的高混凝土结构将型钢包裹，达到提升整体抗剪承载力，提升延性的目的，进而保障了其整体抗震性能。

3.6道路桥梁耐久性设计与管理工作

道路桥梁建筑工程数量庞大，施工相对较为复杂，在进行道路桥梁建设中要重视耐久性以及使用寿命方面的问题。在施工中由于混凝土具有良好的稳定性，因而在实践中得到广泛应用。混凝土稳固程度会受到外界各种因素影响，在混凝土选择中要合理地进行原材料配比控制，提升密度，有效缓解钢筋氧化的作用与影响，进而提升增强防护性能。

四、结束语

现如今，市政道路桥梁工程数量不断增多，质量与安全问题也愈加常见，道路桥梁的建设问题愈加突出，给相关部门带来了很大的挑战。对于问题和挑战，相关建设部门应该加强建设管理，采取有针对性的建设措施，针对目前存在的问题进行及时的调整改进，努力保证道路与桥梁的建设质量，确保道路桥梁在使用过程中的安全性和使用寿命。

参考文献：

[1]陈伟.道路桥梁的安全与耐久性设计研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(02):139+141.

[2]生泽龙.道路桥梁设计中的安全性与耐久性研究[J].南方农机,2020,51(02):234.