公路桥梁设计的安全性和耐久性分析

杨得宏

云南鸿然路桥设计有限公司  云南昆明650000

摘要：在公路规划设计当中对于桥梁结构的灵活运用能够更好地适应于不同的建设环境，特别是一些大跨境的河流需要通过连续桥的建设实现两岸接通。在桥梁设计当中对于安全性和耐久性的保障和其使用寿命与道路运营之间有十分密切的联系，必须要引起设计人员的关注，同时平衡好建设施工的质量和成本，优化公路桥梁的建设水平。

关键词：公路桥梁设计；安全性；耐久性；分析

引言

国家大力推动基础设施建设背景下，公路桥梁工程建设力度进一步增加，无论是资金投入力度还是优惠政策的颁布，均为公路桥梁建设事业良性发展创造了有利环境。公路桥梁工程质量高低关乎人们交通出行安全以及经济发展，为了打造高质量的公路桥梁工程，应做好公路桥梁工程总体设计工作，编制合理设计方案。但由于公路桥梁设计属于系统工作范畴，其中需要考虑的因素多样，包括设计规范、设计人员、施工现场情况、技术和工艺等因素，任何一个因素考虑不全面，就会产生连锁反应，对工程整体质量带来不良影响。鉴于此，新时期加强公路桥梁设计的耐久性和安全性内容分析，便于积累经验，指导后续工程设计工作开展。

一、公路桥梁安全性和耐久性设计概述

现代社会背景下，为了满足社会生产、经济发展的需求，公路桥梁工程规模不断扩大，对设计施工质量提出了更高的要求。公路桥梁的稳定性、耐久性作为反映其质量的关键指标，应当在设计之初就得到重点关注。在相关专业领域中，公路桥梁的安全性、耐久性设计，主要是基于公路桥梁工程的建造技术，以保证工程结构稳定、耐用为核心目标，结合拟建地现场环境特征，对其结构、造型及工艺进行科学设计的过程[1]。具体来讲，公路桥梁的安全性设计及耐久性设计，除了要从结构力学、工程技术角度保证其稳定、可靠以外，还要从材料的耐用性、施工工艺的合理性入手，提升桥梁适应复杂环境的能力，以延长期使用寿命。具体来讲，公路桥梁是一个复杂的结构体，从整体到局部，都应当基于安全、可靠、耐用为的原则，进行力学分析、科学计算及场景模拟，以规避工程质量影响因素，提升桥梁承受环境因素影响的能力。

二、重视公路桥梁设计安全耐久性的重要意义

在公路桥梁的应用过程当中对其安全性和耐久性提出了较高的要求：必须要能够满足不同类型、载重车辆的反复碾压；抵抗地下水系和河流对梁体结构的冲刷；符合公路桥梁建设的相关标准。在公路桥梁的应用过程当中，其整体结构和内部零件都会存在着实际荷载不断上升的情况，其结构稳定性会随着环境和使用年限而发生老化，一旦超出桥梁结构的极限形变状态就会产生开裂现象，这不仅会影响桥梁本身的使用寿命，还会对其行驶的车辆造成较大的安全威胁，必须要引起行业重视，并从设计、施工与养护等不同的阶段予以关注，更好地提升我国公路桥梁的建设水平和使用寿命。在公路桥梁的设计优化过程中，能够更好地明确风力、压力等方面的荷载参数，提前做好桥梁使用中的潜在风险。

三、公路桥梁设计中耐久性与安全性的影响因素

3.1公路桥梁项目的设计中不具备耐久性元素

公路桥梁的根本任务在于对交通运输的承载，具体而言，交通直接关系着公路桥梁的具体使用情况，其次，是环境因素对公路桥梁带来的影响，这些外在因素直接关系着桥梁的使用年限。在众多因素中，对公路桥梁寿命带来最大影响的是公路桥梁项目设计过程中耐久性的体现。耐久性主要是指公路桥梁建设对载荷等各种影响因素所具备的抵抗能力，其中交通运输、自然灾害腐蚀和自身重量等方面带来的影响最大，因为各种原因导致公路桥梁遭受的细微损伤都会进一步演变为不可预想的结构损伤，进而对公路桥梁的整体结构和施工质量带来影响。在具体的设计与施工期间，因为经验的极度缺乏或其他各种原因，这些因为环境因素造成的细微损伤通常会被设计人员和施工人员所忽视，在漫长的施工和后期使用过程中，这些问题逐渐被放大，并不断凸显出来，进而导致公路桥梁出现质量问题。在公路桥梁项目的设计以及施工中，不仅需要施工方的科学设计和现代化技术的支持，而且需要联系运营部门和养护部门一起讨论，通过科学设计、施工以及后期维护工作的完美配合，降低这类问题出现的概率，保证公路桥梁具有较强的耐久性，让交通运输设施增加使用年限。

3.2缺少完善的设计理论和结构构造体系

在科学技术不断发展的过程中，设计人员要有长远的发展眼光，不能只局限于现行的技术力量和社会环境中，应放眼全球，借鉴西方国家先进的生产技术和成功经验，引进新材料和新技术，推动我国路桥工程建设朝着更加先进的方向发展。超强的专业知识加之自身多年积累的丰富经验，提升路桥工程设计方案的可行性和合理性，使桥梁的耐久性和安全性满足标准。大多数路桥工程在设计过程中基本上能够满足规范标准，但是在投入使用一段时间以后，其耐久性和安全性问题就会暴露出来，给整体结构造成了致命的损伤。

四、提升公路桥梁设计耐久性的有效对策

4.1明确设计原则

桥梁设计与建设的过程中要秉持基本设计原则的相关要求，从耐久、安全、适用、环保等多个角度出发，做好综合化的设计统筹，确保公路桥梁的建设项目能够更好地服务于民众。特大、大跨度的桥梁由于建设难度大、投入成本高，在各级公路的设计过程中都必须要按照100年的建设年限予以规划，中规模的桥梁在高速和一级桥梁中的寿命要求为100年，二、三、四级公路的寿命年限为50年，小规模的桥梁和涵洞等设计寿命一般以30~50年为主[1]。在明确了桥梁的设计要求后开展对应的工作会更具参考性和方向性，有效促进设计方案的桥梁质量保障性。在桥梁结构设计与分析的过程中，还需要考虑到建材和气候的影响性，如对于一些气候潮湿的区域，在选择混凝土材料时要具有更强的防水抗渗能力，确保能够和桥梁的结构稳定性之间形成更好地适配，满足50、100年的寿命要求。

4.2优化设计理念，提升结构设计科学性

公路桥梁作为最基础的交通运输设备，在设计过程中不仅需要能够充分考虑到美观，减少成本支出，还需要能够对公路桥梁安全性和耐久性加以重视，这也是最为基础的设计内容。在对承载力进行设计过程中，就需要严格控制承载力的范围，还应该注重在承载力增加后，是否能够适当的延长公路桥梁的使用寿命，并更好的保证其使用质量[6]。相关人员也需要能够改变以往的工作理念，要能够积极提高设计水平，并针对在设计中各个参数都需要严格考虑，全方面的了解设计过程中的各个环节，严格对质量进行控制，更好的提高设计水平和标准。基于此，要充分结合各方面因素，对公路桥梁形式和结构进行科学设计，确保其结构能够很好适应环境特征和应用需求。

结束语：

总而言之，在公路桥梁设计中，需要设计人员重点考虑耐久性和安全性因素，积极吸收和借鉴先进设计理念，在充分进行实地勘察结果的基础上优化设计，有侧重性地把控耐久性和安全性设计内容，提升设计合理性，为后续工程建设质量提供支持和保障。

参考文献：

[1]黄升,蒋明.公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析[J].运输经理世界,2020(07):133-134.

[2]邹伟.公路桥梁设计的安全性与耐久性解析[J].智能城市,

[3]魏旭华.刍议公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性[J].黑龙江交通科技,2020,43(05):106-107.DOI:10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2020.05.061.

[4]张实.公路桥梁设计的安全性和耐久性分析[J].林业科技情报,2019,51(04):126-127+132.

[5]朱勇骏.公路桥梁设计的安全性和耐久性分析[J].工程技术研究,