道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

贾蓓戈春启

驻马店市华中公路设计有限公司河南驻马店463000

摘要：市政桥梁在我国的城市化发展中发挥了关键的作用，然而市政道路在桥梁设计时其安全问题与耐久性的问题越来越突出，造成市政桥梁的质量无法得到保证。文章主要对市政道路桥梁存在的安全性与耐久性问题进行研究，并提出相关的改进对策。以期对观者具有一定的启发作用。

关键词：道路桥梁；安全性；耐久性；设计

1、加强道路桥梁中的安全性与耐久性设计的必要性

道路桥梁的安全性主要体现于其极限承载能力方面，而其结构的安全性则主要与结构的安全等级、结构重要性系数以及结构荷载组合等都有关，而且相关的验算也主要从其结构的弯矩、应力、扭矩等多方面进行考虑。道路桥梁的耐久性则主要体现在桥梁正常使用的极限状态。相比于桥梁结构的安全性，桥梁的耐久性设计则更复杂，与结构材料等级、优劣、组成有关，如最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量等，验算时结构的裂缝、挠度等都会对其造成影响。目前阶段，我国道路工程的建设数量及规模都在不断增加，在社会经济快速发展的同时，公路工程建设与使用阶段也在不断地发生着安全事故。例如，某些道路工程在使用阶段，发生的桥梁坍塌事故与路面塌陷事故等，这些事故的发生不仅会给人们的生命安全带来巨大威胁，同时也会对我国各地区的区域经济一体化的发展造成极其不利的影响。根据大量的调查显示，目前阶段导致道路桥梁工程出现安全事故的原因主要有以下两方面：一、设计单位的方案中存在一定的缺陷，进而对道路桥梁设计的安全性与耐久性造成严重影响；二、施工企业的能力不足，施工人员素质偏低，导致在实际的施工中埋下不同程度的安全隐患，对桥梁的质量造成严重影响。基于此，相关的管理部门不断加强道路桥梁工程设计，不断进行设计方案的完善，进而才能确保桥梁不会出现质量问题。

2、道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

2.1加强对市政道路桥梁的安全性设计

为了能够进一步优化市政道路桥梁安全性，需要做好以下方面的工作：

2.1.1高度重视道路桥梁疲劳损伤

进行道路桥梁规划和设计的过程中需要充分的了解实际情况以及水文特征，对于桥梁施工中可能出现的影响疲劳损伤的因素进行辨别。同时在设计的过程中，有效地避免这些问题，从而能够更好地确保整体的设计水平。另外，为了进一步提高道路桥梁的整体水平，需要全面研究结构应力，同时使用先进的建筑设备和施工技术进行建设，有效地控制疲劳损伤问题。

2.1.2不断加强设计施工管理

随着社会的不断发展，越来越多的新型建筑技术和材料被应用于工程建设中，在进行道路桥梁设计的时候，需要有效地融入这些新技术核心工艺，涉及工作人员需要不断地更新设计观念和方法，进一步提高自身的设计质量和水平。设计工作在整个道路桥梁建设过程中非常重要，设计过程中要严格按照相关要求和规范进行操作，并且有专业的人员进行管理，从而进一步提高设计方案的质量，并且符合现场环境。同时在整个过程中，还需要重点加强设计工作人员的技能培训，提高他们的整体职业素养和专业水平，从而能够更好的符合实际发展需求。

2.2道路桥梁的耐久性设计

市政道路桥梁建设非常重要的部分是材料的选择，因此需要高度重视水泥材料的选用。混凝土的主要构成是水泥，因此水泥的质量对于混凝土的强度和稳定性都有直接的影响。例如，粉煤灰水泥与硅酸盐水泥，他们的化学成分存在着一定的差异，从而使得整体的强度和稳定性也会存在差异，桥梁的施工质量也会受到很大影响。因此在应用的过程中需要重点加强水泥的选择，充分的考虑环境以及温度以及水文的特点，同时进行水泥类别的选择。在进行混凝土搅拌的过程中，需要根据实际情况进行选择水泥类别，能够有效地控制碳化速度。另外，还需要确保水灰比的科学性。市政道路桥梁在施工的时候需要保证整体的科学性，尤其是水灰比方面。如果实际的情况需要选择高强度混凝土，就需要确保混凝土的密实度，才能够保证整体的强度。如果密度太高，会对气体的发挥造成很大影响，降低碳化速度，因此需要重点进行控制。

2.3加强对疲劳损伤的研究

道路桥梁工程使用后，会承受很大的动荷载，同时加载的次数也会越来越多，对此会产生很大的疲劳损伤。就目前的情况来看，道路桥梁工程建设中会使用很多的钢筋以及混凝土材料，对于这些材料最大的特点是具有不均匀连续性，从而会存在很多的裂缝。如果不能及时的进行有效控制，会直接影响到整体的安全性以及耐久性。对此在进行道路桥梁设计的时候，相关设计人员需要重点进行疲劳指标计算和验算。从相关的资料中可以知道不是所有的道路桥梁工程会受到高荷载和高温的影响，一些低温环境以及荷载也会直接产生断裂情况。因此在进行冲击试验后，可以知道很多的钢材在常温下，具有一定的脆性，因此在进行钢材选择的时候，需要选择那些韧性比较好，同时变异系数比较小的钢材，从而确保整体的道路桥梁的安全以及耐久性。

2.4关注市政桥梁在使用过程中的超载情况

市政道路桥梁使用过程中，如果桥梁长时间处于超负荷状态，会直接对桥梁整体产生影响，而这些损伤是不能够使用维修的方法进行恢复的，因此会直接影响桥梁的安全性和耐久性。因此在进行市政桥梁设计的时候，需要高度重视桥梁使用中的超载现象，在施工过程中需要严格按照相关规定及要求进行控制，从而确保整体的施工质量，保证整体的安全性能。

2.5对结构进行抗震设计

在进行道路桥梁结构抗震设计的时候，需要重点提高整体的稳定性。例如，在进行结构优化的时候需要使用隔震支座，使用减震支座或者是隔震支座，能够进一步提高整体的结构，从而降低地震反应所带来的影响，同时也能够确保整体的安全。另外，选择使用桥墩延性减震，在桥墩设计的过程中提高某个部位的延性。如果发生了强烈的地震，很多的部位会形成稳定的延性，其会产生很大的形变，从而使得结构周期延长，降低正能量的耗散。此外，还可以使用新的减震结构，也就是新高混凝土结构，将行型钢包裹在混凝土外，从而提高整体的抗剪承载力，提高整体的延性，确保整体的抗震性能。对于这个结构能够吸收和分散相应的地震能量，并且起到隔离的效果，进一步降低整体的地震反应，从而有效地控制变形。

2.6重视道路桥梁的耐久性设计及管理工作

道路桥梁建设工程工程量大，同时施工非常的复杂，因此在进行道路桥梁建设的时候，需要高度重视耐久性和使用寿命方面。在进行施工的时候，由于混凝土的稳定性非常好而被广泛的使用，但是混凝土的稳固程度会直接受到外界因素影响，因此在混凝土选择的过程中需要有效地进行原材料配比控制，并根据实际情况和要求来进行各个组成部分的比例配合，从而提高整体的密度，降低攻击对钢筋氧化作用，提高整体的防护性能，确保道路桥梁工程的耐久性能。

3、结束语

总之，道路桥梁工程项目的安全性和耐久性对该地区居民的出行和交通发挥着非常重要的作用，需要在设计中加强对桥梁安全性与耐久性的分析与研究，保证道路桥梁的质量，需要设计人员根据自身的经验，结合道路桥梁的环境问题进行全面的考虑与设计，使得市政道路桥梁的质量稳固提升。

参考文献：

[1]陶璇.路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].交通世界（运输·车辆），2016，08：238~239.

[2]文怀龙.道路桥梁的安全与耐久性设计研究[J].绿色环保建材，2017，07：83.

[3]姜良才.桥梁设计中的安全性和耐久性问题研究[J].工程建设与设计，2016，08：110