摘 要：道路和橋梁作為我國交通系統(tǒng)重要的組成部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性直接影響到人們?nèi)粘５慕煌ǔ鲂幸约暗貐^(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，考慮到地形、地勢(shì)、水文條件、氣候環(huán)境等因素，尤其要注意路橋結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，保證其良好的使用性能以及耐久性的同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為駕駛員提供更加安全和舒適的道路橋梁環(huán)境。本文分析了目前我國道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，針對(duì)如何更好的進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)提出了一些看法以供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；結(jié)構(gòu)；耐久性；設(shè)計(jì)方法

中圖分類號(hào)：U442.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0188-02

1 概 述

近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，許多地區(qū)的交通量也在逐年增長(zhǎng)，這就對(duì)交通系統(tǒng)的安全性以及耐久性提出了更高的要求。道路橋梁作為我國交通系統(tǒng)的主要組成部分，在目前的設(shè)計(jì)和施工中還存在著許多問題，施工的技術(shù)以及施工工藝相較發(fā)達(dá)國家而言較為落后，并且對(duì)于不同地區(qū)的道路橋梁結(jié)構(gòu)沒有較強(qiáng)的地區(qū)針對(duì)性，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不夠合理。因此，為了在我國經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的背景下，適應(yīng)日益增加的交通量，要在保證使用性能的前提下，對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，還要加強(qiáng)施工過程的管理，對(duì)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)密把控，消除施工中存在的質(zhì)量及安全隱患，保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和使用的耐久性。

2 道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

2.1 耐久性不足

我國用于道路橋梁結(jié)構(gòu)施工的主要材料一般是鋼筋混凝土。混凝土結(jié)構(gòu)具有取材方便，施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期受到荷載反復(fù)作用的時(shí)候，容易發(fā)生疲勞和老化，造成較大的形變，假如對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和加固措施沒有做到位的話，會(huì)嚴(yán)重影響到道路橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用，并且使用時(shí)的安全性也得不到保障。

2.2 安全性不足

我國部分地區(qū)因?yàn)榈缆窐蛄汗こ淌┕r(shí)的施工工藝較落后，導(dǎo)致工程存在著較多的質(zhì)量問題和安全隱患，并且后期投入使用之后對(duì)于道路橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和維修加固工作沒有做到位，造成道路橋梁結(jié)構(gòu)隨著使用時(shí)間的增加，出現(xiàn)了老化和損壞，一部分結(jié)構(gòu)的破壞速度遠(yuǎn)超于維護(hù)加固的速度，導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)的承載力下降，正常使用性能受到影響，只能采取限速限載的措施。

2.3 維護(hù)管理不當(dāng)

在道路橋梁結(jié)構(gòu)施工中，混凝土的施工質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響到道路橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能以及整體穩(wěn)定性，尤其是混凝土的澆筑和振搗質(zhì)量，如果混凝土澆筑的方式不合理或者是振搗不足，會(huì)造成道路橋梁結(jié)構(gòu)的密實(shí)度下降，使得道路橋梁結(jié)構(gòu)更容易在重力作用下產(chǎn)生裂縫。在結(jié)構(gòu)投入使用后，如果后期沒有對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)和管理，會(huì)導(dǎo)致二氧化碳和水通過裂縫滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，造成結(jié)構(gòu)的局部病害，影響到道路橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用。

3 道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 耐久性設(shè)計(jì)

（1）選擇合適的水泥種類。水泥是混凝土結(jié)構(gòu)的主要組成部分，水泥的種類和質(zhì)量會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)使用時(shí)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響?；瘜W(xué)成分不一樣的兩種水泥，例如粉煤灰水泥和硅酸鹽水泥，在實(shí)際工程中應(yīng)用時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響也不同，在進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的過程中，要因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦?、地?shì)、氣候、水文條件等，進(jìn)行水泥材料的選擇。在施工的過程中，要注意水泥的配比，并添加一定數(shù)量的減水劑，防止水泥產(chǎn)生較大的水化熱，延緩混凝土的碳化過程。

（2）合理控制水灰比?；炷两Y(jié)構(gòu)施工時(shí)，水灰比在混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性中起到?jīng)Q定性作用。在進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)的施工時(shí)，要根據(jù)實(shí)際的施工要求合理的控制水灰比，如果該工程對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性的要求較高，水灰比就要控制在較低的水平，保證混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的密實(shí)度。如果施工時(shí)的水灰比較大，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和強(qiáng)度達(dá)不到要求，并且還會(huì)給道路結(jié)構(gòu)埋下安全隱患。另外，外界環(huán)境也會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)直接產(chǎn)生影響，水灰比較小，較密實(shí)的結(jié)構(gòu)可以阻礙環(huán)境中帶有腐蝕性的氣體通過結(jié)構(gòu)表面的裂縫滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，減小氣體的擴(kuò)散速度，所以在道路結(jié)構(gòu)的施工過程中，要嚴(yán)格的控制混凝土的水灰比，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和耐久性。

3.2 安全性設(shè)計(jì)

（1）提高對(duì)疲勞破壞的重視程度。道路結(jié)構(gòu)投入使用后會(huì)受到車輛行駛產(chǎn)生的動(dòng)荷載，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生循環(huán)的應(yīng)力變化。由于混凝土是一種不均勻且不連續(xù)的材料，假如混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到循環(huán)應(yīng)力的作用，就會(huì)出現(xiàn)許多微小裂縫，在荷載的持續(xù)作用下，這些微小裂縫擴(kuò)大演變成更大的裂縫，造成結(jié)構(gòu)疲勞破壞，埋下了很大的安全隱患。因此在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員要做好結(jié)構(gòu)疲勞性能指標(biāo)的計(jì)算與驗(yàn)算。由于鋼材在常溫下具有一定的脆性，因此在選擇鋼材的時(shí)候，要盡量選擇變異系數(shù)較小且韌性較好的鋼材，才能更好的抵抗結(jié)構(gòu)的疲勞破壞，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。

（2）加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)管理。隨著我國交通量的增加，道路結(jié)構(gòu)的發(fā)展也在不斷加快，出現(xiàn)了各種新型材料，一些施工中的新技術(shù)、新工藝也不斷涌現(xiàn)。為了道路結(jié)構(gòu)更好的發(fā)展，我們要在設(shè)計(jì)道路結(jié)構(gòu)的方法中積極思考和創(chuàng)新，有針對(duì)性的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，才能提升道路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工水平。在對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，要基于相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，組織有一定專業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行，在設(shè)計(jì)階段做好道路結(jié)構(gòu)施工時(shí)的組織和規(guī)劃，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，設(shè)計(jì)一套完備合理的施工方案。在施工的過程中，也要安排有經(jīng)驗(yàn)的施工人員和管理人員進(jìn)行施工和監(jiān)督，要通過培訓(xùn)等手段強(qiáng)化管理人員的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，保證道路結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

目前，我國由于交通量的增加，建設(shè)道路的數(shù)量和地區(qū)都在不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)采用的靜態(tài)設(shè)計(jì)模式跟不上目前道路結(jié)構(gòu)的發(fā)展要求，所以現(xiàn)今在進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要綜合考慮各方面的因素，采用動(dòng)態(tài)的思維進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。為了保證道路結(jié)構(gòu)具有一定的安全性和耐久性，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)由專業(yè)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。要加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的把控，工程驗(yàn)收過程也要嚴(yán)格把關(guān)，后期的養(yǎng)護(hù)工作也要做到位。

4 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 高性能混凝土

普通的混凝土一般只以抗壓強(qiáng)度作為衡量混凝土總體質(zhì)量的指標(biāo)。與其相比而言，高性能混凝土不再片面的只注重強(qiáng)度，通過摻加合格的礦物摻合料和取用較低的水灰比和較少的水泥用量，得到了設(shè)計(jì)者所要求的易灌注、易密實(shí)、早期強(qiáng)度高、韌性高等優(yōu)良的性能，而且具有良好的耐久性。

4.2 耐候鋼

用耐候鋼建造的鋼橋在最初2～3年的暴露中，表面產(chǎn)生一層光澤耀眼的銹膜，這層銹膜即成為防止進(jìn)一步銹蝕的保護(hù)膜，故無須油漆，可節(jié)省維修保養(yǎng)費(fèi)用。自1964年耐耐候鋼首次應(yīng)用于公路橋上，現(xiàn)已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家得到了很大的發(fā)展。美國的耐候鋼橋已經(jīng)占到全部鋼橋的50%，日本的耐候鋼橋也占到全部鋼橋的10%，而國內(nèi)用耐侯鋼修建的鋼橋的數(shù)量還極少。因此我國應(yīng)該加強(qiáng)耐候鋼的研究、開發(fā)和應(yīng)用，趕上世界先進(jìn)水平，這樣不但可以提高鋼橋的耐久性，而且能提高鋼材本身的質(zhì)量、降低建設(shè)及維護(hù)成本。

5 結(jié) 語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通量的增加，為了保證人們的交通出行更加的安全和便捷，要提高道路結(jié)構(gòu)使用的耐久性和安全性。這就要求我們?cè)谶M(jìn)行道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要因地制宜，對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的規(guī)劃，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮到地形地勢(shì)、水文、抗震等條件，要對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的管理和把控，盡量避免在施工時(shí)留下安全隱患，保證道路結(jié)構(gòu)使用時(shí)的穩(wěn)定性。

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收稿日期：2018-8-17