文懷龍

青海藍圖公路勘測設(shè)計有限責(zé)任公司

道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計研究

文懷龍

青海藍圖公路勘測設(shè)計有限責(zé)任公司

在我國城市化進程不斷推進過程中，不僅帶動了各行各業(yè)的迅速發(fā)展，同時城市人口數(shù)量也迅速攀升，并給城市交通帶來了不小的壓力。因此，為了方便人們的正常出行，加強道路橋梁工程的建設(shè)是很有必要的，而這也是經(jīng)濟建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。但是在實踐中，道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計中依然會存在一些弊端，使整個路橋工程的安全性以及使用壽命難以達到預(yù)期。基于此，將路橋工程安全與耐久性設(shè)計作為研究重點，是新形勢下企業(yè)提高自身路橋工程建設(shè)水平的重要舉措。

道路橋梁；安全性設(shè)計；耐久性設(shè)計；策略

1 當(dāng)前道路橋梁工程安全與耐久性設(shè)計中存在的問題

近年來，隨著科技技術(shù)的發(fā)展，人們對于道路橋梁工程的要求也在不斷變化。但是，由于目前很多路橋工程的建設(shè)理念大多遵循安全、適用、美觀、經(jīng)濟的原則，使很多工程在設(shè)計環(huán)節(jié)，總是容易出現(xiàn)重視強度而忽視耐久性的問題。具體來說，就是設(shè)計人員過于注重路橋工程承載能力極限狀態(tài)，而并沒有考慮到其正常使用極限狀態(tài)。事實上，道路橋梁工程的整個生命周期中，決定其耐久性的正是結(jié)構(gòu)本身的正常使用極限狀態(tài)。所以，在這種情況下，路橋工程的安全性以及耐久性無法達到預(yù)期就不足為奇了。

2 道路橋梁工程安全性與耐久性設(shè)計應(yīng)注意的要點

道路橋梁工程在正式投入使用一段時間后，出現(xiàn)一些細小問題以及損傷是不可避免的，而就目前來看，我國多地的道路橋梁工程在使用過程中出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象僅僅是極少數(shù)現(xiàn)象，但是為保證道路橋梁工程的安全可靠性，相關(guān)部門或企業(yè)在后期維護中，依然會適時的更換相應(yīng)的連接構(gòu)件，以此來提升工程的牢固性。盡管這些修復(fù)工作可以有效提升工程的安全性，但是其一方面會影響到道路橋梁工程的正常通車，另一方面還增加了道路橋梁的維護成本。因此，為進一步提升道路橋梁的社會效益以及經(jīng)濟效益，我們需要在設(shè)計環(huán)節(jié)就做好它的安全性以及耐久性設(shè)計。其中，在設(shè)計時需要對以下幾點引起重視：

2.1 道路橋梁的設(shè)計規(guī)范

近些年來，由于道路橋梁建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，國家也進一步加大了對這一行業(yè)的重視治理力度。而道路橋梁工程的設(shè)計需要嚴格遵循國家制定的有關(guān)規(guī)定，但是與之相對的是，我國現(xiàn)行的、與道路橋梁設(shè)計相關(guān)的規(guī)定并不完善，這就在一定程度上影響到了當(dāng)前道路橋梁工程的安全與耐久性設(shè)計的科學(xué)性以及有效性。另外，由于法律本身具有公正性、嚴肅性等特征，在處理某些問題上可能并不會顯得那么靈活有效，使得在道路橋梁工程實施過程中，一旦出現(xiàn)問題將很可能陷入無法可依的困境，進而難以保證工程建設(shè)質(zhì)量。由此可見，想要切實提高道路橋梁工程安全與耐久性設(shè)計的科學(xué)合理，就必須要正視路橋設(shè)計規(guī)范與路橋發(fā)展之間的內(nèi)在聯(lián)系。

2.2 結(jié)構(gòu)的疲勞損傷

在車輛行駛過程中會產(chǎn)生動荷載，而這些動荷載會在經(jīng)過道路橋梁工程時在其內(nèi)部形成一種循環(huán)的應(yīng)力變化。再加上混凝土材料一般是不連續(xù)且不均勻的，如果長時間受到循環(huán)應(yīng)力的作用，就很容易出現(xiàn)許多細小的裂縫。這些裂縫的產(chǎn)生不僅會造成道路橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，同時在時間的作用下，這些裂縫還會演變成更大的裂縫，嚴重影響到工程整體的安全性以及耐久性。所以，在道路橋梁安全與耐久性設(shè)計過程中，我們需要對路橋結(jié)構(gòu)的疲勞損傷問題引起重視，正確認識疲勞強度帶給路橋結(jié)構(gòu)的影響，并采取有效措施來妥善處理好這一問題。

3 有效提高道路橋梁安全與耐久性設(shè)計的策略

3.1 提高對道路橋梁安全與耐久性設(shè)計的重視

道路橋梁工程不管是在建設(shè)期間還是使用過程中，都會不可避免的受到環(huán)境乃至有毒化學(xué)物質(zhì)的作用，同時還極易受到人為因素、超載、疲勞、地震、車輛等外部作用影響，再加上構(gòu)筑道路橋梁工程材料的性能會隨著時間的推移而有所退化，使得工程結(jié)構(gòu)勢必會發(fā)生劣化或者損傷。而分析總結(jié)以往道路橋梁工程病害案例可以發(fā)現(xiàn)，除了材料與施工等方面的問題，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，才是保證工程安全的基本要素。所以，在設(shè)計環(huán)節(jié)，相關(guān)設(shè)計人員需要首抓道路橋梁的安全性以及耐久性，并且在實際施工過程中，不斷向施工人員宣傳安全性以及耐久性的重要性。之后在施工作業(yè)時，不定期的對道路橋梁的安全性以及耐久性進行檢驗，提高其安全系數(shù)，延長使用壽命。

3.2 加強對疲勞損傷的研究

道路橋梁工程正式投入使用后，不僅要承受巨大的動荷載，同時加載次數(shù)也很頻繁。所以，出現(xiàn)疲勞損傷不可避免。目前，道路橋梁工程的建設(shè)大多會使用鋼筋以及混凝土等材料，而這些材料又都具備不均勻連續(xù)的特性，使其會存在許多細小的裂縫。如果不能及時對其進行處理與控制，那么整個工程的安全性以及耐久性將大幅度降低。對此，在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中，相關(guān)設(shè)計人員一定要做好疲勞性能指標(biāo)的計算與驗算工作。另外，結(jié)合相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，并不是所有的道路橋梁工程都會在高荷載或者高溫的情況下發(fā)生事故，某些工程在低溫環(huán)境以及低荷載作用下，依然會發(fā)生突然斷裂現(xiàn)象。在進行沖擊試驗后可以得出，絕大多數(shù)鋼材在常溫下具有一定脆性，所以，在選用鋼材時，應(yīng)盡可能地選擇那些韌性好且變異系數(shù)小的鋼材，為保證道路橋梁工程的安全性以及耐久性提供有力支持。

3.3 注重結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的選型

在道路橋梁設(shè)計中，想要提高其疲勞振動，可以盡可能的選用箱形截面，以提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。與此同時，為了防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫，可以嘗試選擇全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，對路橋結(jié)構(gòu)的垂直以及水平構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力。另外，在橋梁結(jié)構(gòu)上應(yīng)該設(shè)置一個具有防滲透、抗剪切以及拉伸的防水層，且防水涂層與瀝青混凝土鋪裝層之間的附著力要超過瀝青混凝土路面與鋼筋混凝土橋之間的附著力。值得注意的是，在橋面鋪裝的頂面、特別是連續(xù)梁的負彎矩截面，也需要設(shè)計防水層，以此來防止出現(xiàn)水滲透現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)語

總之，道路橋梁工程作為我國城市建設(shè)體系中的重要一員，其安全性以及耐久性一直是評判一個路橋工程項目成敗的重要指標(biāo)。所以，在設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)該提高對道路橋梁安全與耐久性設(shè)計的重視，加強對疲勞損傷的研究，注重結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的選型，從而在保證道路橋梁安全與耐久性設(shè)計可行性以及科學(xué)性的前提下，為今后開展設(shè)計工作奠定基礎(chǔ)。

[1]傅勝明.市政公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性設(shè)計探討[J].工程技術(shù):全文版,2016(12):134～135.

[2]徐高峰.淺究如何做好市政路橋中的安全性與耐久性設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2012(32).