市政道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

袁鹏飞

合肥市规划设计研究院安徽合肥230041

摘要：市政道路桥梁设计是一项比较复杂的作业工程，对于整个道路桥梁的质量有着不可忽视的重要影响。所以在进行道路桥梁设计过程中必须充分考虑多种影响因素，使其增强道路桥梁的耐久性及安全性，防止因道路桥梁设计过程中而出现的误差影响最终的质量安全。下面文章针对市政道路桥梁设计的安全性及耐久性进行详细的阐述，希望通过文章的简要叙述可以为相关人员提供一定的参考，以便更好的推动我国桥梁建设的发展。

关键词：市政道路；桥梁工程设计；安全性；耐久性

1.市政路桥设计的重要意义

在市政桥梁设计过程中，越来越注重其经济性、适用性和美观性，而为了满足这些要求，在设计过程中就忽略了桥梁的耐久性问题。桥梁的耐久性因设计不合理受到影响主要体现在：一是桥梁所使用的混凝土不能达到使用标准而导致出现渗漏、碳化及开裂等问题；二是市政桥梁中的钢筋出现疲劳、锈蚀及脆化等现象，导致钢筋的作用效果受到影响；三是会大大减弱钢筋和混凝土粘结的作用效果，导致注浆不密实或锚具失效而使桥梁的整体质量受到影响。由此可以看出，桥梁的使用寿命会受到这些因素的直接影响，导致质量问题频繁发生。因此，桥梁的耐久性设计应引起足够的重视。

2.我国市政道路桥梁的安全性和耐久性的现状阐述

2.1对于安全性和耐久性意识的缺乏

在进行市政道路桥梁的设计时，设计师首先考虑到的是经济因素，要求设计师在进行设计过程中，多为企业的经济效益思考，多为企业节省资源，降低能源消耗，进而降低资金投入。设计师这样的考虑在一定程度上就会降低对安全性和耐久性的思量，而这也就导致设计师安全性和耐久性意识的缺乏。设计师设计好方案后，由于安全性和耐久性意识的短缺，就会导致后期施工中出现很多的问题，比如混凝土的开裂、侵蚀以及破碎和磨损等，钢筋也可能会出现催化和生锈的现象，而诸多的现象，都使得市政道路桥梁在投入使用后，质量不过关，寿命短暂。

2.2市政道路桥梁设计方案的不合理

对于市政道路桥梁设计来说，安全性和耐久性的缺乏，不仅仅是因为设计人员意识的缺乏，还因为设计方案的不合理。部分设计师在进行市政道路桥梁设计时，只是简单的重视相关的规范对结构强度的要求，但是对于市政道路桥梁设计结构、材料和设计程序，都会出现一些人为的失误，但是这些都往往不会引起设计师的注意，进而导致设计方案的不合理。另外，在市政道路桥梁的设计过程中，很多的设计人员仅仅是重视科学理论的应用，考虑的问题都不够全面，也没有结合实际情况来进行设计方案的考虑。最后，部分设计师在市政道路桥梁的设计上，缺乏实战经验，不足以完善设计方案。诸多的因素，都使得市政道路桥梁设计方案的不合理和不科学，进而有害于桥梁的安全性和耐久性。

2.3桥梁施工的不规范

目前，我国部分地区的市政道路桥梁坍塌现象时有发生，对国家社会主义建设和人民安全出行存在着极大地威胁，因此市政道路桥梁的安全性和耐久性就显得尤为重要。导致这些现象产生的原因，除设计方面外，还在于一定程度上的不规范施工。我国市政道路桥梁在施工时，存在诸如质量不达标、施工材料不合理的现象。另一方面，在进行市政道路桥梁施工时，往往缺乏安全施工的意识，在使用施工材料中，为了给企业争取到最大的经济效益，可能以次充好地使用施工材料，最终都导致市政道路桥梁结构强度不能满足设计以及规范要求；施工人员在施工时也存在部分失误，使得施工和设计方案不同，未按照设计方案进行施工，都可能导致市政道路桥梁在投入使用后出现承载力与设计要求不符，最终导致市政道路桥梁坍塌，缩短使用寿命。

2.4后期对桥梁结构管理养护不到位

养护作业对整个桥梁结构的使用有着不可忽视的重要意义，所以在使用过程中必须对特殊环境下的桥梁使用给予足够的重视，如雨雪天气或是桥面结冰、积水等都会对桥梁结构构成一定威胁，所以要加强这方面的养护，对于设计基准期而言，市政桥梁设计中必须将主要受力构件放在重中之重，对于非主要构件，通常斜拉索护套、支座等寿命只有20-30年，结构的整体工作性能会因后期构件更换不及时，养护管理工作不到位受到严重影响，从而难以确保市政桥梁的安全性和耐久性。

3.提高市政桥梁设计中安全性及耐久性的策略

3.1在市政桥梁结构中加强安全性设计

市政桥梁安全性设计中要注意以下几点：

①桥梁结构的基本设计，必须结合桥梁周围环境和桥梁结构功能，合理的选择和设计方案；

②设计中标注的各种混凝土、钢筋及构件型号，必须满足桥梁的安全性的要求，不能偷工减料或应付；

③桥梁设计必须通过各种安全测试和评估，在设计中考虑满足施工要求，确定设计方案。

3.2加强结构的耐久性设计

对桥梁而言，耐久性即为服务年限，路桥的使用寿命与经济效益相关。在路桥施工中，施工技术、材料质量等问题会影响路桥的耐久性，缩短其使用期限。经过大量实践证明，建筑、材料和设计环节等对路桥结构的耐久性都有一定的影响。很长一段时间，大多数设计师的路桥设计只是注重整体结构，忽略了细节，并没有考虑到路桥的后期使用和维护。在设计过程中，设计者应充分考虑，不仅要强调结构设计，安全、耐久及完整性的施工，而且要考虑路桥使用阶段中的检测与维修技术。

3.2合理选用高性能材质

材质的选择也是提高结构耐久性的有效途径之一，在选材时选用屈服性能高、强度高、韧性强、焊接性能良好、耐腐蚀性强的钢筋将会使混凝土结构的耐久性大幅度的提高。在混凝土的选材上也要尽量选用性能较高的混凝土，面层混凝土选用环氧沥青混凝土不仅可以提高桥顶路面的耐磨性和密实性，同时也能够有效的提高路面的强度，减少对于内部结构的破坏。而对于处于水下的基础部分，则应该优先选用抗渗性能良好的混凝土，如果情况特殊需采用硅酸盐水泥，则水泥的标号应高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合时水灰比不应低于0.45。而对于现场拌合的混凝土则应该严格按照有害裂缝控制标准来制定配合比，如果施工过程需要选用碱性含量较低的水泥时，在集料的选择上要避免选用碱活性集料，尽量减少含有氧化镁、硫酸盐的膨胀性集料，碱性物质如生石灰等也要尽量避免混入到集料之中。由于氯离子是造成钢筋腐蚀的最大因素，因此在拌合混凝土时要保证氯盐含量少于水泥含量的1%，且在施工过程中要密实振捣，且不采用蒸汽养护。

3.3加强桥梁的细节设计

从某种意义上来讲，细节决定成败，在桥梁设计过程中，细节设计至关重要。细节的准确性将大大降低桥梁结构的腐蚀，提高桥梁整体的稳定性和耐久性等。针对不同的桥梁设计可以选择恰当的建筑结构作为其保护层，这样能够避免桥梁钢筋不被腐蚀，与此同时可以在桥梁设计过程中加入排水及防水层作业设计，这样就能提高桥梁的防水性能，即便是雨水天气也能够起到很好的保护作用。

结束语

综上所述，市政桥梁设计的安全性与耐久性不足问题亟待解决，也成为设计者必须面对和重视的问题，这不仅需要不断总结和吸收国内外桥梁设计的经验与教训，也需要积极借鉴国外先进的经验与成功做法，最终将我国桥梁设计提升到一个新的水平。

参考文献：

[1]邝德明.市政桥梁设计的安全性与耐久性探讨[J].山西建筑，2016，06：169~170.

[2]王永海.公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨[J].民营科技，2016，06：193