市政路桥设计中的安全性和耐久性分析

市政路桥设计中的安全性和耐久性分析

马蕾

武汉大通工程建设有限公司   湖北武汉   430056

摘要：设计是工程建设的核心，是保证工程安全与耐久性的根本，因此，在公路桥梁的设计中，科学合理的设计是必不可少的。设计人员在进行公路桥梁的设计时，应从多个角度进行深入分析，以达到合理设计目的，协助后续工程的建设。在进行公路桥梁的安全与耐久性设计时，设计人员应充分认识各种影响因素，在设计过程中加以注意，从而降低事故的发生。

关键词：公路桥梁；安全性；耐久性；设计方案；问题；解决策略

引言

随着我国社会经济发展水平的不断提升，交通设施建设的速度也逐渐加快，采取积极的措施处理路桥工程耐久性和安全性不足的问题，有利于为大众提供安全稳定的通行环境。本文阐述了我国路桥建设的现实情况与重要意义，结合实际项目深入分析路桥设计中安全性和耐久性差的原因，进而提出详细的解决办法，以显著提升路桥工程的耐久性和安全性。

1安全性与耐久性在市政路桥设计中的重要性

市政路桥工程项目的安全性通常指的是市政路桥所具备的防塌陷能力、抗震裂能力与抗破坏能力，安全性是衡量工程质量的重要指标之一。在市政路桥设计的过程中，施工工艺结构整体以及建设材料，都有可能对市政路桥的安全性产生影响。要求设计人员在设计时对多方面进行综合考虑与分析，才能保障市政路程的可靠与稳固。市政路桥工程项目的耐久性指的是在市政路桥建成以后，可以在规定运行年限内正常使用的能力。耐久性也是衡量工程质量的重要指标之一，其余市政路桥工程项目的使用寿命有着密切的关系。如果某市政路桥设计使用年限为50年，但在实际投入使用20年以后，便出现了严重的质量问题无法继续正常使用，如裂缝、塌陷或损坏等，则说明该市政路桥工程存在严重的耐久性设计问题。随着近年来我国土木工程行业的不断发展，越来越多新技术与新材料开始被广泛的应用于市政路桥工程项目当中。在新时期，我国的市政路桥工程项目的规模也变得越来越大，市政路桥工程项目的建设类型呈多样化发展。市政路桥工程项目在发展的同时，也暴露出了许多问题，这些问题主要集中在安全性与耐久性方面。部分设计人员在设计的过程中不注重市政路桥的安全性与耐久性，在市政路桥实际投入使用以后，出现了路面裂缝、隧道塌方、桥垮塌陷、路面塌陷、土房坍塌等质量问题。对市政路桥的社会效益与经济效益产生了较大的消极影响，对我国居民的生命安全与财产安全造成了巨大威胁。因此为了推动我国市政路桥工程项目的多样化、高要求、大规模发展，必须重视市政路桥设计的安全性与耐久性研究。降低市政路桥工程项目在投入使用后的风险发生概率，推动市政路桥工程项目质量的提升。

2市政路桥设计中的安全性和耐久性分析

2.1抗震结构设计

在桥梁抗震设计中，可通过创建有限元模型检查地震模型横截面最薄弱的部分。在应用过程中，利用SAP2000有限元分析软件构建几何模型，输入桥梁材料属性、截面属性、单元属性、工程进程及反应谱等，通过动力特性分析、时程分析、反应谱分析的计算模式，输出该桥梁设计中的地震响应、滞回曲线等。按照地震要求进行桥梁结构计算，以此对其他部分进行抗震分析，保证其符合抗震要求。通过此种方法可提高建筑抗震特性，改变其结构自然振动周期，以免发生地震后产生共振，且利用地震结构特点，以螺旋标准的扭转尺寸及整体稳定性设计桥梁抗震结构。

2.2提升桥梁使用寿命

桥梁建成后的使用寿命被称之为桥梁耐久性，桥梁使用的时间会给其安全性和经济性带来直接的影响。我国在开展桥梁工程设计工作时，将整体结构设计工作放在了重要位置上，忽视了细节设计。在桥梁后期维修和养护工作中没有过多考虑最终的设计理念，使得人力、物力、财力浪费非常严重，影响了桥梁的耐久性。在桥梁工程设计的过程中，设计人员应全面考虑每一个细节，注重提升养护人员和施工人员的专业技术水平，使设计效果真实体现出来。桥梁的整体结构设计与耐久性设计之间存在很大差别，从定性角度来分析桥梁的耐久性如今逐渐转向了定量分析。在桥梁设计和施工阶段重点关注其牢固性、安全性和耐久性，借助后期使用的先进养护技术、检测技术深入剖析桥梁投入使用后可能会遇到的各种灾害，使桥梁的耐久性、安全性满足使用需求。

2.3合理选择和配置施工材料

很多公路桥梁建设工程规模比较大，会应用到大量混凝土，混凝土材料质量直接影响工程整体建设质量，因此，要选择合适的混凝土配合比，采用高质量材料，控制水泥、添加剂以及水等材料用量。在正式施工之前，要做好工艺性试验，认真分析设计和实际施工之间的差异，根据实际情况调整方案，选择合适的配合比。为了提升混凝土耐久性，要对钢筋进行保护，防止钢筋与氧气接触的部位出现锈蚀，要认真做好混凝土养护以及支模工作，能够有效避免混凝土表面受损或者产生裂缝。此外，为了提高设计质量，还要健全路桥设计体系。设计人员要不断学习先进设计理念，并且应用到设计过程中，积累丰富的经验，根据实际施工情况，形成具有特色的设计体系，保证路桥工程耐久性和安全性。

2.4结构与构件选型

选用箱型截面，以提高整体结构刚度，减少疲劳振动。选用全预应力结构，在主桥结构的水平及垂直构件上添加预应力，以避免出现结构性裂缝。在设计构件断面中，选择恰当的钢筋间距，以适应混凝土骨料粒度、强度及密度分布，棱角外观断面也应当增强混凝土密度强度。桥梁结构设置抗剪切、防渗透与拉伸的防水层，沥青混凝土与防水涂层两者之间的附着力需大于钢筋混凝土与沥青混凝土路面之间的附着力。

2.5重点分析施工条件，合理安排施工进度

市政路桥的施工进度会受到多种因素的影响，要求设计人员在设计时对市政路桥的施工环境、施工队伍综合素质等施工条件进行深入分析。在设计时根据施工条件合理的规划混凝土的养护时间，并提前为施工队伍预留处理突发事件的时间，确保施工人员能够严格按照设计方案开展工作。避免了施工队伍因进度延误、赶进度引发的市政路桥安全性与耐久性问题。

2.6完善设计规范

1)为了紧随时代发展的脚步，应组织监理工程师、经验丰富的施工人员、资深的设计师和专家学者共同修订路桥施工有关规范，不断提升理论水平，创建完善的路桥设计总体规划目标，为路桥设计工作夯实基础。2)集中培训路桥设计人员，带领设计人员到施工现场考察，使其了解施工机械设备和施工技术的真实情况，客观认识施工设备和技术，使其最终设计出的方案更加贴合实际。3)更新设计理念。设计人员在设计时不能脱离社会实际，需要不断提升自身的设计水平和能力，通过调查施工现场，明确各个施工的具体影响因素、地质条件以及城市整体规划，深入了解工程适宜采用的工艺、材料等，从而应用到工程设计之中，激发设计人员的创新和发散思维，充分发挥其设计能力，真正意识到路桥工程的安全性、耐久性问题的重要性，实现绿色设计。

结语

综上所述，公路桥梁设计中，设计人员要充分考虑各方面要素，不断学习先进设计理念，积累丰富经验，全面了解施工情况，不断优化设计，保证公路桥梁设计安全性和耐久性，为后续工程建设质量提供支持和保障。

参考文献

[1]解传飞.公路桥梁设计的安全性和耐久性探讨[J].黑龙江交通科技，2021（9）：267+269.

[2]张路.公路桥梁的安全性和耐久性设计研究[J].工程技术研究，2021（13）：210-211.