李國(guó)慶

遼河石油勘探局有限公司筑路工程分公司 遼寧盤錦 124010

1 安全性和耐久性對(duì)市政路橋的意義

在市政路橋設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該將施工的安全性和耐久性作為重要的設(shè)計(jì)依據(jù)。安全性會(huì)直接關(guān)系到市政路橋的使用情況，耐久性能夠決定市政路橋的使用年限。因?yàn)槟途眯詴?huì)對(duì)路橋的安全性產(chǎn)生直接影響，所以，市政工程對(duì)路橋的耐久性考察極為嚴(yán)格，必須保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、合理性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性，這樣才能實(shí)現(xiàn)路橋工程設(shè)計(jì)功能的有效利用。在設(shè)計(jì)過程中要注意一些細(xì)節(jié)，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)中所規(guī)定的工程安全系數(shù)進(jìn)行施工，一旦出現(xiàn)問題，必須追責(zé)相關(guān)責(zé)任人。

市政路橋工程的設(shè)計(jì)與一般的建筑工程設(shè)計(jì)有所區(qū)別，路橋工程的設(shè)計(jì)更加關(guān)注相關(guān)部件的安裝工藝和建設(shè)工藝，嚴(yán)抓設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工細(xì)節(jié)、構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料選擇和設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)技能，以便及時(shí)處理道路橋梁設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。

2 影響市政路橋安全性與耐久性的因素

以工程設(shè)計(jì)為例，市政路橋工程是城市規(guī)劃建設(shè)中的重要組成部分，通常位于市區(qū)、郊區(qū)，施工現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境存在復(fù)雜性特征。加之市政路橋工程與市政給排水工程、電力通信工程等存在密切關(guān)聯(lián)性。因此，工程安全性與耐久性易受環(huán)境（包括地質(zhì)水文條件、周邊建筑、管道工程、氣候變化等）影響，形成施工質(zhì)量與安全隱患。對(duì)此，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘察工作，立足工程實(shí)際要求與實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析，樹立安全性設(shè)計(jì)與耐久性設(shè)計(jì)意識(shí)，保證工程設(shè)計(jì)的科學(xué)、準(zhǔn)確與全面[1]。與此同時(shí)，市政路橋工程隨著土木工程事業(yè)的不斷發(fā)展，在工藝技術(shù)、設(shè)計(jì)理念、施工方法、建設(shè)材料等方面存在一定變化性。需要設(shè)計(jì)人員能夠緊跟時(shí)代發(fā)展進(jìn)行設(shè)計(jì)理念更新，注重新工藝、新設(shè)備、新材料的引入與應(yīng)用，在保證市政路橋設(shè)計(jì)適用性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性的同時(shí)，提升其技術(shù)性、可靠性、安全性、耐久性。避免設(shè)計(jì)方案雷同，路橋設(shè)計(jì)美觀但使用壽命短等現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，市政路橋工程相對(duì)于其他工程而言對(duì)后期運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)與管理要求更高。在工程設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員除注重整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，也許關(guān)注細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，樹立檢測(cè)意識(shí)，了解路橋超載、路橋疲勞損傷對(duì)工程安全性與耐久性的影響。以避免設(shè)計(jì)方案選用不合理影響工程使用壽命。

3 市政路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性研究

3.1 加強(qiáng)對(duì)路橋壽命期的認(rèn)識(shí)

在道路和橋梁設(shè)計(jì)中，依據(jù)過去經(jīng)驗(yàn)，不僅應(yīng)考慮裝載力，還應(yīng)盡可能延長(zhǎng)道路和橋梁的使用壽命。為了真正為公路橋梁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，我們需要加強(qiáng)對(duì)道路和橋梁建設(shè)的認(rèn)識(shí)，使道路和橋梁能長(zhǎng)期為人們服務(wù)。例如，目前中國(guó)的道路和橋梁設(shè)計(jì)基于100年的設(shè)計(jì)方向。然而，道路和橋梁設(shè)計(jì)過程的某些元素會(huì)影響設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，應(yīng)確定數(shù)據(jù)建模、工程測(cè)試和預(yù)期壽命。因此，道路橋梁項(xiàng)目的設(shè)計(jì)可以整合到道路橋梁項(xiàng)目和相關(guān)數(shù)據(jù)信息中[2]。

3.2 加強(qiáng)對(duì)疲勞損傷的研究

完成道路工程和橋梁的施工后，還需要吸收巨大的動(dòng)態(tài)負(fù)載。因此，疲勞損傷是不可避免的。目前，大多數(shù)道路和橋梁工程使用鋼和混凝土等材料，這種材料具有連續(xù)和不規(guī)則的性質(zhì)，所以會(huì)有很多小裂縫。如果項(xiàng)目無法及時(shí)檢測(cè)和處理，項(xiàng)目的整體安全性和可持續(xù)性將受到嚴(yán)重影響。與此相關(guān)，在規(guī)劃道路和橋梁的建設(shè)時(shí)，規(guī)劃者需要正確地計(jì)算和驗(yàn)證疲勞參數(shù)。

3.3 注重結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的選型

在設(shè)計(jì)道路和橋梁時(shí)，您可以盡可能選擇簡(jiǎn)便的結(jié)構(gòu)類型，以提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。有必要通過選擇預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來偏置橋梁結(jié)構(gòu)的垂直和水平元件，可以避免結(jié)構(gòu)裂縫。

3.4 抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在城市橋梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)可以創(chuàng)建有限元模型，檢查地震模型最脆弱部分的橫截面，適用于大型和超大型腳結(jié)構(gòu)的絕緣，主要設(shè)計(jì)方法如下：使用有限元分析軟件SAP2000生成橋接和超級(jí)模式。如果安裝了有限元模型，則對(duì)主支撐結(jié)構(gòu)和原始尺寸的分層結(jié)構(gòu)以及橋墩和橋梁等工具進(jìn)行建模結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為質(zhì)量并添加到有限元模型中，以確保有限元模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)之間的一致性。根據(jù)地震要求的魯棒性計(jì)算結(jié)構(gòu)梁極，以便使用正常截面強(qiáng)度控制軟件的其他有限元核心部分的地震分析的結(jié)構(gòu)，以滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。在重要橋梁結(jié)構(gòu)的抗地震分析中，降低了假人的地震響應(yīng)，該假人是安裝在載體末端的粘性流體阻尼器頂部的絕緣地震軸承，鐵的位置是橋梁結(jié)構(gòu)的縱向和橫向彈性。增加了建筑抗震的特性，改善了結(jié)構(gòu)的自然振動(dòng)周期，避免了地震發(fā)生時(shí)的共振，并采用地震結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，改進(jìn)了上述建筑的抗震性能，以螺旋標(biāo)準(zhǔn)的整體穩(wěn)定性和扭轉(zhuǎn)尺寸的橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式。

3.5 加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

BIM是一種信息建模架構(gòu)，它是一種使用三維數(shù)值工具來構(gòu)建各種信息的架構(gòu)模型。BIM技術(shù)的可視化調(diào)整、優(yōu)化了建模功能，在用于道路和橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，可以有效避免不協(xié)調(diào)的施工，大大提高了工作效率和精度，還可以自動(dòng)創(chuàng)建設(shè)計(jì)圖紙、文檔等，以及城市建設(shè)項(xiàng)目可以使用BIM技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用軟件創(chuàng)建城市道路和橋梁模型，還可以為管理提供基礎(chǔ)[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，市政路橋是涉及民生的重要基礎(chǔ)建筑設(shè)施，對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)有著重要的意義，也是一座城市的重要名片，雖然這其中還有很多影響其安全性和耐久性的因素，但是對(duì)這些因素進(jìn)行分析，可以使市政路橋工程參與人員從中采取科學(xué)有效的舉措來提高市政路橋的安全性和耐久性，從而使城市在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上推動(dòng)我國(guó)的路橋建筑行業(yè)的不斷向前發(fā)展，使其在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展中呈現(xiàn)出積極的作用。