道路橋梁的安全與耐久性設(shè)計剖析

戴光亞

摘 要：道路橋梁是我國交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分，安全性和耐久性設(shè)計直接關(guān)系著地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和日常的交通出行，根據(jù)相關(guān)施工設(shè)計要求，結(jié)合不同地區(qū)氣候環(huán)境的實際情況，特別注意道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，確保良好的使用性能，優(yōu)化道路橋梁施工設(shè)計，為駕駛員提供一個安全、舒適的道路橋梁環(huán)境。文章分析了道路橋梁工程設(shè)計現(xiàn)狀，闡述了道路橋梁的安全性和耐久性設(shè)計，以供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；安全性；耐久性；設(shè)計

近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，各個地區(qū)的交通運輸量大幅上漲，這對于道路橋梁的耐久性和安全性要求較高。我國道路橋梁工程發(fā)展存在很多問題，相關(guān)施工工藝和施工技術(shù)比較落后，并且沒有根據(jù)當?shù)氐乩憝h(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展情況，使得道路橋梁施工設(shè)計不合理，為了保障道路橋梁正常通行，必須優(yōu)化和完善結(jié)構(gòu)設(shè)計，加強施工管理和控制，消除質(zhì)量隱患和結(jié)構(gòu)病害，確保道路橋梁工程的安全性。

1 道路橋梁工程設(shè)計現(xiàn)狀

1.1 安全性較低

由于一些地區(qū)的道路橋梁施工建設(shè)時的施工工藝還不成熟，使得道路橋梁存在很多質(zhì)量隱患，并且道路橋梁工程局部地區(qū)存在質(zhì)量隱患，再加上后期道路橋梁工程的維修加固不到位，隨著投入時間的增長，道路橋梁逐漸出現(xiàn)老化或者損壞，并且一些鋼筋混凝土道路橋梁的損害速度遠遠超過后期維修養(yǎng)護的速度，使得道路橋梁由于承載力不足，影響其正常的運營使用，只能限速限載。

1.2 耐久性不足

我國道路橋梁工程施工原材料主要是鋼筋混凝土，混凝土結(jié)構(gòu)長時間受到重復荷載和外界因素的影響，很容易出現(xiàn)老化或者疲勞，產(chǎn)生明顯變形，如果檢測加固處理不到位，會嚴重損害道路橋梁結(jié)構(gòu)。同時，道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，施工工藝落后，道路橋梁投入使用后受到重力荷載的影響，形成各種裂縫，導致內(nèi)部鋼筋材料暴露在空氣中易發(fā)生銹蝕，并且二氧化碳通過裂縫進入道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部和混凝土材料發(fā)生化學反應，直接影響混凝土的穩(wěn)定性和堿度，損害鋼筋材料表面的保護膜，在很大程度上加速道路橋梁鋼筋的銹蝕，鋼筋體積不斷膨脹，使得道路橋梁結(jié)構(gòu)中的鋼筋和混凝土粘結(jié)力不斷下降[1]，使得道路橋梁工程使用壽命不斷縮短。

1.3 維護管理不當

混凝土澆筑振搗施工質(zhì)量對于道路橋梁工程穩(wěn)定性和使用性能有著決定性的影響，若混凝土振搗不密實、澆筑施工不合理，會直接影響道路橋梁結(jié)構(gòu)的密實度，并且道路橋梁長期受到重力荷載的影響產(chǎn)生裂縫，相關(guān)管理部門對于道路橋梁工程缺乏科學有效的維護管理制度，空氣中的二氧化碳不斷滲入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在日常運營過程中相應的管理維護不到位，道路橋梁各個部位的病害無法得到處理，直接影響道路橋梁的使用性能[2]。

2 道路橋梁工程項目的設(shè)計策略

2.1 安全性設(shè)計

2.1.1 重視疲勞損傷。道路橋梁規(guī)劃設(shè)計階段，對施工場地周圍的地形地貌、水文等進行實地勘測，特別注意分析道路橋梁工程容易出現(xiàn)疲勞損傷的影響因素，仔細分析道路橋梁發(fā)生疲勞損傷的主要原因，結(jié)合道路橋梁工程各種影響因素，編制科學合理的施工設(shè)計方案，有針對性地采取相關(guān)方法，合理進行處理。為了滿足道路橋梁的重載荷運營要求，在施工設(shè)計過程中，應仔細分析道路橋梁結(jié)構(gòu)的應力情況，引進先進的技術(shù)和設(shè)備，簡化復雜的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計流程，嚴格把關(guān)各個設(shè)計環(huán)節(jié)，并且為了滿足社會發(fā)展需求，應仔細研究道路橋梁結(jié)構(gòu)機理，最大程度地消除道路橋梁的疲勞損傷。

2.1.2 加強施工設(shè)計管理。我國道路橋梁工程快速發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，應積極創(chuàng)新道路橋梁設(shè)計方法，有針對性地進行施工設(shè)計，不斷提高道路橋梁設(shè)計水平。道路橋梁施工設(shè)計時，結(jié)合道路橋梁工程設(shè)計規(guī)范，組織經(jīng)驗豐富的設(shè)計人員、施工人員和管理人員，做好道路橋梁施工組織規(guī)劃設(shè)計，完善道路橋梁的施工設(shè)計方案，使其符合道路橋梁工程施工場地的實際情況，優(yōu)化和改進道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，相關(guān)設(shè)計單位應對道路橋梁設(shè)計人員定期進行專業(yè)的教育培訓，強化設(shè)計人員的責任意識，豐富設(shè)計人員的道路橋梁設(shè)計知識，相關(guān)設(shè)計人員在進行道路橋梁施工設(shè)計之前，必須對施工現(xiàn)場進行全面勘察，制定科學合理的施工組織方案，選擇合適的施工材料和施工設(shè)備，創(chuàng)新道路橋梁施工設(shè)計。

2.2 耐久性設(shè)計

2.2.1 合理控制水灰比?；炷练€(wěn)定性和強度主要受到混凝土水灰比的影響，道路橋梁施工設(shè)計應嚴格控制水灰比，若施工設(shè)計要求混凝土的強度和穩(wěn)定性較高，其水灰比應小一點，確保混凝土的密實度；若道路橋梁水灰比較大，不僅會影響混凝土結(jié)構(gòu)的密實度和強度，還會給道路橋梁埋下很多質(zhì)量隱患。同時，外界空氣因素對于道路橋梁混凝土有著直接影響，特別是一些腐蝕性氣體通過結(jié)構(gòu)裂縫滲入內(nèi)部，若道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)密實度比較高，會阻礙腐蝕性氣體的滲入和擴散[4]，因此應合理控制混凝土水灰比，延緩道路橋梁混凝土碳化速度，保障道路橋梁的穩(wěn)定性和耐久性。

2.2.2 選擇合適類型的水泥材料。水泥材料是混凝土的重要組成部分，其質(zhì)量情況對于混凝土的強度和穩(wěn)定性有著決定性的影響，例如硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥，其化學成分不同，在實際應用中對于混凝土質(zhì)量的影響也不同，在道路橋梁施工設(shè)計時，應結(jié)合當?shù)氐乃?、氣候環(huán)境，選擇合適的水泥材料，攪拌混凝土時，添加適量的減水劑，控制水泥水化熱，延緩混凝土碳化速度。

2.3 優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容

當前，道路橋梁建設(shè)規(guī)模不斷擴大，傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計模式已經(jīng)無法滿足道路橋梁的發(fā)展要求，在進行規(guī)劃設(shè)計時，應從多個角度、全方位地進行考慮，盡量采用動態(tài)的設(shè)計思路[5]，加強道路橋梁耐久性和安全性管理和控制，確保道路橋梁的穩(wěn)定性。為了提升道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，根據(jù)施工場地周圍的地形地貌具體情況，因地制宜，優(yōu)化和改進道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且我國相關(guān)政府部門應加強道路橋梁施工設(shè)計監(jiān)管，編制健全的道路橋梁施工設(shè)計規(guī)范，由經(jīng)驗豐富的設(shè)計人員和監(jiān)理人員，針對當前道路橋梁設(shè)計存在的問題，完善規(guī)劃設(shè)計流程，科學指導道路橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計和施工建設(shè)。

2.4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)整體性

為了保障道路橋梁在規(guī)定期限內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，完善和改進道路橋梁整體性和局部結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計，在施工設(shè)計過程中盡量采用均勻、平順的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，根據(jù)施工現(xiàn)場道周圍的具體情況，合理設(shè)計各個部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使其符合道路橋梁設(shè)計要求。同時，為了避免道路橋梁工程發(fā)生各種安全事故，施工設(shè)計時，應注意道路橋梁結(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計，使道路橋梁結(jié)構(gòu)可以更好地抵抗各個部位的損傷和變形，特別是在地震頻發(fā)地帶，還要考慮到道路橋梁工程的抗震性，全面分析內(nèi)在和外在因素，在偶然突發(fā)的荷載影響下，相關(guān)冗余設(shè)計可以約束道路橋梁結(jié)構(gòu)變形，阻止大范圍的結(jié)構(gòu)構(gòu)件傾斜甚至坍塌，為了進一步提高道路橋梁的可靠性和穩(wěn)定性，加強道路橋梁施工設(shè)計管理，優(yōu)化冗余設(shè)計。

3 結(jié)束語

近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，各個地區(qū)的交通運輸量大幅度上漲，為了滿足其耐久性、穩(wěn)定性、安全性設(shè)計要求，必須堅持科學合理的設(shè)計原則，基于現(xiàn)場實際情況，對道路橋梁進行科學規(guī)劃設(shè)計，做好設(shè)計管理和控制，消除道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量隱患和各種病害，保障道路橋梁的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻

[1]王明焱.道路橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀與改善措施探析[J].黑龍江科學，2014，12：25.

[2]陳蛟.探討道路橋梁中的安全性與耐久性設(shè)計[J].中華民居（下旬刊），2014，10：254.

[3]王建剛.探究道路橋梁中的安全性與耐久性設(shè)計[J].山西建筑，2015，14：192-193.

[4]尚月.橋梁設(shè)計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].中國建材科技，2015，4：117-118.