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

陈仁旺

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摘要：近年来，我国经济的持续稳定发展，促进了城市规模的扩大，也推动了各类市政路桥工程项目的扩容和量化，建设水平进一步提高。为适应时代发展，在开展市政路桥工程设计工作时，要综合考虑不同因素，实现安全性和耐久性设计目标，规范设计流程，确保设计效果，为后续施工工作奠定良好基础。

关键词：市政路桥;设计;安全性;耐久性

导言

市政道路和桥梁安全性和耐久性不足的主要原因体现在以下几个方面：施工设计重视程度不够。一些设计技术人员没有对市政道路和桥梁的整体安全性和耐久性进行研究和分析，导致设计工作存在严重漏洞，直接影响工程质量，甚至导致严重的安全事故。设计合理，但耐久性不足。仅考虑经济效益，为了降低施工成本，降低工程效益和质量，增加了道路和桥梁的维护成本。

1安全性和耐久性在城市路桥设计中的重要价值

如今，市政路桥设计已成为社会发展的一个重要方面，直接影响着城市经济发展的步伐和人们出行的安全与质量。项目的质量由初步设计和施工过程决定，这使得公路桥梁的设计更加关键，尤其是为了证明安全性和耐久性的有效性。

首先，市政道路和桥梁的安全性和耐久性设计有利于提高工程项目的整体质量水平，确保项目的施工效果。如今，城市的快速发展给人们带来了更高的生活质量，人们也对工程建设质量提出了更高要求。随着公路桥梁建设规模和数量的不断增加，控制其安全性和耐久性设计可以更好地提高公路桥梁的施工质量，延长其使用寿命，增强其功能性。

其次，城市道路和桥梁的安全性和耐久性设计可以降低安全事故的概率。由于城市的不断发展，人们之间的沟通和交流越来越方便，道路和桥梁安全事故也越来越多。分析企业的安全和质量事故可以揭示主要施工过程中的一些安全隐患和错误，包括项目早期的不合理设计和规划。基于建筑的安全性和耐久性设计，可以有效降低安全事故发生的概率，满足人们安全出行的要求。

此外，城市道路和桥梁的安全性和耐久性设计可以促进和谐社会的建设。市政道路和桥梁的建设是社会持续发展的重要环节。只有体现安全性和耐久性设计的有效性，路桥设计才能达到可持续发展的要求，为社会进步奠定良好的基础。

2城市道路和桥梁安全性和耐久性不足的原因

2.1施工设计重视不够

工程设计是市政路桥施工的重要环节，也是进行施工的重要依据。在编写施工设计时，应在设计计划中反映计划的各个方面以及应注意的问题。如果忽视市政道路和桥梁的安全性和耐久性，就会产生各种安全隐患，直接影响工程质量，甚至引发严重的安全事故。在设计过程中，一些设计技术人员没有对市政道路和桥梁的整体安全性和耐久性进行研究和分析，导致设计工作存在严重漏洞。如果市政道路和桥梁的应急功能不完善，一旦遭遇洪水，可能会发生桥梁坍塌事件。

2.2设计合理但耐久性不足

市政路桥设计中有一个常见问题，就是路桥设计的数值非常准确，完全符合相关计算标准，能够满足设计要求。然而，在实际应用中，这表明该桥的耐久性不够。当这种情况发生时，不应只考虑经济效益，不应为了压缩施工成本而降低工程的有效性和质量。这实际上会增加道路和桥梁的维护成本。应研究整体设计效果，避免不必要的经济损失。

3提高城市道路桥梁设计安全性和耐久性的措施

3.1抗震结构设计

在桥梁抗震设计中，可以通过创建有限元模型来检查地震模型的最弱部分。在应用过程中，使用SAP2000有限元分析软件建立几何模型，通过动力特性分析、时程分析、，响应谱分析。根据抗震要求计算桥梁结构，并对其他部分进行抗震分析，以确保其满足抗震要求。通过使用这种方法，可以改善建筑物的地震特性，改变结构的自振周期以避免地震发生后的共振，并利用地震结构特性设计具有螺旋标准扭转尺寸和整体稳定性的桥梁地震结构。

3.2抗疲劳损伤设计

路桥施工后需要吸收的过大动载荷不可避免地会导致疲劳损伤。目前，大多数桥梁项目使用混凝土和钢材等材料，这些材料具有不规则的连续性，容易出现裂缝。如果不及时对该项目进行处理和测试，将影响其安全。因此，在该项目中，要求设计人员仔细计算和验证该项目的疲劳参数，从多个角度模拟混凝土的抗压和抗腐蚀性能，并通过多角度试验检查获得的混凝土质量比。通过冲击试验，确定钢在室温下具有脆性。因此，为了确保桥梁安全，选择低系数、低韧性的材料为结构安全提供支撑。在材料选择上，选用了高性能钢，这种钢在结构上具有良好的耐腐蚀性和可焊性。钢筋和钢绞线采用环氧树脂包裹，避免钢筋锈蚀；混凝土采用高性能混凝土，路面采用环氧沥青混凝土，以提高工程路面的耐磨性、强度和密实度。在此过程中，应严格按照国家标准进行设计，避免出现成本控制不符合设计要求的情况。

3.3提高载荷能力

在市政路桥工程中，承载能力对其耐久性和安全性有着重要影响。超载在市政道路上很常见，超过道路和桥梁承载能力的过度外部压力会导致质量问题，导致耐久性和安全性下降。因此，在本项目的设计中，应提高桥梁的承载力，并在了解工程交通量的基础上，通过重量和高度限制来解决超载情况，以避免损坏桥面。并设置专用公交专用道以分散道路压力。

3.4增加混凝土保护层

保护层起到保护混凝土与钢筋结合强度的屏障作用，还可以保护钢筋免受腐蚀，防止有害介质侵入内部。据研究，氯离子向钢筋表面扩散的时间与保护层厚度成正比，二氧化碳的扩散速度也与保护层的厚度密切相关。通常情况下，保护层越厚，钢材表面的耐腐蚀时间越长，可以降低钢筋的腐蚀速率，提高耐久性[3]。因此，在工程中，可以适当增加混凝土保护层的厚度，以提高其结构耐久性。本工程材料选用采用高性能混凝土，路面采用环氧沥青混凝土，以增强其压实度和耐磨性。

3.5结构和部件选择

选择箱形截面，以提高整体结构刚度，减少疲劳振动。选择全预应力结构，并在主桥结构的水平和垂直构件上增加预应力，以避免结构裂缝。在构件截面设计中，选择合适的钢筋间距，以适应混凝土骨料的尺寸、强度和密度分布。转角外观部分还应提高混凝土的密度和强度。桥梁结构应配备抗剪、抗渗透和抗张的防水层。沥青混凝土与防水涂料之间的附着力应大于钢筋混凝土与沥青混凝土路面之间的附着力。伸缩缝作为桥面设计的重要组成部分，直接影响着桥梁的柔性。在项目中，将选择横向且两端都有扭曲的伸缩缝。整体结构形成一个封闭良好的U形槽，以防止桥梁伸缩缝的排水泄漏到墩帽。此外，桥面顶面铺装时，特别是连续梁负弯矩段，应设置防水层，避免梁内渗水。伸缩缝连接处应加强设计排水。

3.6优化施工工艺

摊铺施工前，应对系统进行全面检查，检查范围包括摊铺机械和路基。摊铺机械使用前应进行预热处理，设定时间超过1小时，实际温度超过100℃。在此过程中，重点是检查摊铺机械，以确保振动装置始终处于有效的工作状态，并确保路面达到设计的平整度、高度和压实度。摊铺路面应选用改性粉质粘土，并保证其摊铺性，避免整车材料或大面积坑的问题。摊铺检查完成后，即可进行摊铺作业。现场将安排1-2人进行检查，防止施工人员、车辆和其他机械与钢丝或支撑杆碰撞。在开始摊铺施工时，需要检查混合料的温度，确保其超过150℃，以提高施工质量。

结束语

随着车辆的不断增加，市政道路和桥梁的负担越来越重，对道路和桥梁设计的安全性和耐久性提出了更高的要求。市政道路和桥梁作为交通工程的重要组成部分，其安全性和耐久性非常重要，直接影响道路交通安全。如果市政道路和桥梁的安全性和耐久性不达标，可能会发生道路和桥梁损坏事件。设计和施工单位应增强责任感，严格按照施工标准施工，最大限度地减少交通压力，确保交通安全，延长桥梁使用寿命，创造安全的交通环境。

参考文献

[1]市政路桥施工病害及防治方法[J].陶永壮.江西建材,2016(13)

[2]简述混凝土施工技术在市政路桥施工中的应用[J].犹真鑫.黑龙江交通科技,2020(08)

[3]市政路桥施工中混凝土施工技术的应用[J].杨英.江西建材,2014(21)

[4]浅析市政路桥施工中常见的质量问题与解决措施[J].王洪伟.居舍,2021(29)