城市市政路桥安全性与耐久性设计研究张晓杰

张晓杰

中交路桥南方工程有限公司北京市101101

摘要：改革开放是中国政策上的伟大创举，从此我国进入迅速发展的阶段。随着城市化脚步加快，对基础设施的建设存在问题尤其在道路桥梁建设这一方面。当前中国城市路桥建设发展迅速，但对于路桥的设计来说，安全性与耐久性一直是路桥设计不可忽略的因素，这两方面关系到千千万万人的生命安全，如果忽略这两方面的设计，对中国道路桥梁的发展将会是毁灭性的打击。因此，在进行市政道路桥梁设计时，要明确市政路桥的概念，设计遵循的原则以及实地考察，选择合适的材料等，确保将安全性与耐久性的风险降到最低。市政路桥被当做一道亮丽风景线装点城市，同时也承担了大部分城市交通流量，对于目前的设计提出了一个新要求，怎样在有限的空间内设计出与城市文化环境相融合的路桥？本文就路桥安全性与耐久性问题进行分析，提出路桥设计中存在的问题及解决措施，希望对市政路桥设计发展有所参考。

关键词：市政路桥；设计；安全性；耐久性

近年来，纵观我国经济发展，国家在基础设施尤其是交通方面的投资力度加大，这迎来路桥发展的黄金高峰期，大多城市对路桥的需求量不断增加，目的是促进当地城市快速发展。然而，在市政路桥繁荣发展的背后，又隐藏着各种安全质量的问题，有些路桥因质量不过关或后期维护不到位等，使得很多路桥在使用不久后变出现了各种各样的问题，严重时出现桥梁垮塌造成人员伤亡。路桥的安全性与耐久性成为各方业界人士关注的焦点。我国在市政道路桥梁设计上，因发展时间短而存在很多问题，为了加强路桥建设市场的规范运行，特意寻找相关资料进行研究探讨。

一、市政道路桥梁设计简析

市政道路桥梁大致分为四种：梁桥、吊桥、板桥以及浮桥。遵循的基本原则包括：安全可靠即在桥梁结构的强度上和防撞栏杠上进行建设；适久耐用即在桥面宽度上要满足今后的车流量，经济合理：在造价上和维护上要选择适用的桥型。在进行市政道路桥梁设计时，成立一个考察小组，实地考察和现场分析，先确定桥型在选择设计方案，在设计时遵循上述的基本原则，在今后的设计和建设环节才会规范合理，才能保证路桥的安全性与耐久性，保证路桥建设行业规范化运行，创造良好的市场环境。

二、市政路桥设计中安全性与耐久性分析

近年来，我国路桥发展规模不断扩大，科学技术也得到显著提高，但各地仍然频繁出现安全事故，例如道路坍塌，桥梁坍塌等事故，通过相关部门调查，出现安全事故的原因主要有几个方面，第一，设计不合理；在设计前期设计人员并未进行实地考察，套图现象严重，另外，在计算过程中，数据出现错误并未进行检查更改，这些都会对后期的施工带来麻烦。第二，施工负责人会因承包公司贿赂自己而选择睁一只眼闭一只眼，施工过程中，施工单位与多个公司有一些商业交易，施工单位为了个人私利会选择劣质的施工材料，例如在沙石，洋灰等材料掺杂其他物质，或者减少施工步骤，这都会对路桥的安全性与耐久性产生影响。

1设计方面的原因

（1）设计方案不合理

路桥在施工之前，会有专门的设计人员进行方案设计，设计人员在方案设计时，遵循工程规范的要求，重视结构强度的计算，忽略了结构构造、结构材料和结构维护等方面的考虑。按照结构设计的顺序来说，首先是选择合理的方案，其次是对路桥的结构分析与连接上的设计，有的这些会出现人为失误，但往往不会引起设计师的重视。比如有的计算图纸会因某些原因导致对受力的情况画的有些模糊，造成受力不明确；有的是采买材料时不按规定，钢筋与规定材料差不太多而不换材料，使结构耐久性被削弱而影响安全性。据相关数据统计，一些路桥仅用了不到10年就因耐久性问题出现安全事故。另外，很多设计人员重视科学理论而忽略实际问题，加上缺乏实战经验，想法不够周详，设计方案不够完美。在实践中，技术人员组成小组，擅长方面不够精，技能不够熟练，理解深度不够，诸多的因素相加，使设计方案出现诸多问题，不合理化的地方没有能力第一时间发现，最终路桥设计的安全性与耐久性出现差错。下表是具体总结出常见的垮塌原因：

桥梁垮塌原因分析及案例

（2）设计理论不够完善

我国与国际相比较在设计理论上还不够完善，与先进国家存在差距。国内设计更多的考虑是强度而不是耐久性问题，研究人员更多的是关注路桥的强度极限，而在实际生活中，路桥的使用极限才是更重要的，目前在我国的桥梁设计中，对路桥耐久性问题只停留在理论上研究，并未在实践中得到关注，这些理论上的不足导致施工时不注重对路桥耐久性的设计，这导致路桥坍塌的原因之一。

2施工管理方面的原因

施工管理混乱。在施工进度方面，有些工程会出现提早完工现象，主要是未结路桥施工的具体情况，合理安排施工进度，或者随意减少施工过程比如路基未达标就开始路面施工，路桥施工钢筋不按图纸进行合理安放；在施工技术的管理上，对于规模较大的工程来说，都需要根据实际要求写出一份技术管理章程，方便日后的管理工作有序进行，在路桥建设过程中，施工过程复杂，必须有序得当，否则易产生安全事故，这要求现场管理人员熟悉工程图纸，施工流程，去合理优化每一道工序，但在实际施工中，很少有人能做到，材料方面管理不符合相关规定，材料堆放混乱无序，不按规定进行检测，这些材料会影响路桥的结构。以上施工管理中存在的问题会对路桥的安全性与耐久性产生直接影响。

3对于安全性和耐久性意识的缺乏

设计师是企业聘用来为某个工程设计方案的，在一定程度上决定了设计师的立场，设计师在为路桥设计方案时，首先考虑的是经济因素，为企业节省开支，让企业怎样利益最大化，这本来就不符合一个设计师的职业素养，但在现实面前有些设计师就会忘记自己的职业操守。设计师这样就会在路桥的安全性与耐久性上做一些细微的调整，这从侧面反映出设计师对路桥的安全性与耐久性缺乏足够重视。设计师在递交设计方案后，施工单位按照设计方案进行施工，导致施工中出现一些非设计人员不易察觉的问题，在竣工后不久，路桥会出现混凝土产生裂缝，钢筋生锈，这些影响路桥使用寿命，存在安全隐患。

三、市政道路桥梁安全性和耐久性设计采取的措施

道路桥梁在长期使用时，人为因素的破坏多于自然因素的破坏，但自然因素破坏力最大。在自然因素方面，包括雨水浸湿、风机摩擦和地震泥石流等自然天气的影响，在人为因素方面，受到车流量、人流量的干扰和外力撞击等，施工材料的性能随着时间的推移而使整个结构在外力作用下受损害。针对道路桥梁的安全性与耐久性问题，在设计中从以下方面考虑，可以量身定制符合路桥建设的方案，提高路桥的实用性，避免资源的浪费。

1方案设计合理化

设计方案是任何一项工程实施的前提，只有设计方案科学合理，工程建设安全就成功了一半。在进行方案设计时，需要设计师实地考察项目建设的地理位置，自然环境，对周边的车流量、人流量进行科学数据统计，根据数据统计分析得出的结果可以在路桥的安全性与耐久性上参考价值更大，只有在综合考量了周边自然和人为环境，最终有效地提升市政道路桥梁设计的安全性和耐久性。利用考察出的数据综合分析，做出最优方案，确保工程建设顺利实施。

2提高对安全性和耐久性的认识

市政道路桥梁的安全性和耐久性需要设计人员提高这两方面的认识，重视它们在整个环节中所起到的作用。只要设计人员在内心深处对路桥建设有安全性与耐久性的认识，在工作时就不会忽略这方面的设计，不会因与企业站在统一立场上，优先考虑经济效益而忽略了社会效益。再者，施工管理部门重视对施工人员的安全教育，施工人员可能来自全国各地，受教育程度参差不齐，使得他们对道路桥梁的安全性与耐久性一知片解，这就需要施工管理部门定期开展教育培训，确保大部分人员足够重视安全性与耐久性的建设。

3对有损桥梁的危害因素的考虑

（1）路桥都有一定的使用年限，当路桥使用几年甚至十几年时，会出现大大小小的损伤，因此在设计中，设计人员根据路桥承受力的情况变化，全面分析路桥结构的稳定性，尤其是易受损害的部位或受力较大的部位重点关注。人人都知道，实际生活中与理论上总会有差距，举几个例子：首先，当一个地区的车流量过大，与设计方案中所估算的车流量数字差距过大，或者货车严重超载，加重了路桥承受力，危害桥梁的使用期限，其次，桥梁使用是在露天建设，受自然因素影响较大，如果某年的降水量过多或者大风天气居多，天气出现异常，对桥梁的危害十分巨大，这是人不可干扰的，自然因素会损害桥梁表面结构，引起桥梁的内部构造，出现大面积的裂痕。解决这些问题，设计人员可以在表面的混凝土中添加钢纤维，在材质上提升路桥承重能力，保证路桥稳定性。

（2）防水问题

桥梁大都在露天应用，防水问题很重要。在选取防水层材料时，其材质应选择最权威检测单位检定，合格后方准使用。当采用掺有防水剂的水泥类作为防水层时，防水剂与水泥的配比应符合设计要求，拒绝因金钱利益而擅自更改配合比例。基层表面应坚固、干净，含水率应符合要求。在铺设防水层时，在管道穿过桥面四周，防水材料应向上铺涂，并超过套管的上口。在操作时应认真仔细，不得漏刮鼓泡。最后进行防水检测以防万一。防水工作和排水工作做到位对路桥的安全性与耐久性意义重大。

（3）结构设计方面

桥梁设计中主梁设计是关键，主梁承受着大部分的重力，主梁质量关系到路桥使用能否达到建筑要求，是安全的前提，设计人员要根据实际情况对路桥的整体与局部科学建模分析，主要考虑主梁在使用时易出现的常见问题，提前想好应对办法，避免竣工使用后出现问题才进行弥补。加强结构设计建设，确保安全与耐久性。

四、结束语

道路桥梁工程是基础设施建设中重要的组成部分，对带动当地经济发展和改善人们生活有很大的帮助，在近几年发展迅速，但在其后续使用过程中，安全性、耐久性出现质量问题导致桥梁的稳定性降低，这使人们的出行安全不能得到保障，这违背了路桥建设为国家、为人民服务的初衷。安全性与耐久性是所有建筑行业最看重的两个因素，无论在理论上还是技术上，想要走在世界前列，最基础的是对道路桥梁理论了解透彻和保证道路桥梁的安全性与耐久性，这需要设计人员与施工人员共同努力，为人们的出行提供便利的同时也提高安全保障，为我国道路桥梁的长期稳定发展做出贡献。

参考文献：

[1]彭明.市政桥梁设计的安全性与耐久性探讨[J].建材与装饰，2016（36）.

[2]陈卫东.探究市政路桥设计中的安全性和耐久性[J].安徽建筑，2016，23（05）.

[3]梁成增.如何做好市政路桥中的安全性与耐久性设计[J].城市建筑，2013（14）.