淺談市政路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性

林俊鎪

摘要：文章分析了市政路橋設(shè)計(jì)中安全性與耐久性的相關(guān)問(wèn)題，先闡述了路橋出現(xiàn)安全性與耐久性問(wèn)題的原因，再對(duì)其設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：市政工程；路橋設(shè)計(jì)；安全性；耐久性

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，城市交通運(yùn)輸條件逐漸改善，如何強(qiáng)化市政路橋設(shè)計(jì)中的安全性與耐久性水平，進(jìn)而更好的服務(wù)于城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)，逐漸得到人們的重視。文章將以此為背景，對(duì)市政路橋設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。

1.市政路橋設(shè)計(jì)中出現(xiàn)安全性與耐久性問(wèn)題的原因

1.1設(shè)計(jì)方面的原因

在市政路橋設(shè)計(jì)中，之所以會(huì)產(chǎn)生安全性與耐久性方面的問(wèn)題，主要是因?yàn)槁窐虬踩O(shè)計(jì)、施工階段出現(xiàn)問(wèn)題，包括設(shè)計(jì)方案不合理、原材料質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期等，都會(huì)對(duì)路橋的耐久性、安全性造成影響。同時(shí)在路橋設(shè)計(jì)中需要考慮諸多因素的影響，這是因?yàn)檎麄€(gè)路橋是由多個(gè)不同的組件構(gòu)成的，為了保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)不是單一的，設(shè)計(jì)人員需要在結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性翻年進(jìn)行控制。因此在具體操作中，需要針對(duì)整個(gè)路橋結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵階段進(jìn)行技術(shù)性試驗(yàn)，檢驗(yàn)相關(guān)部件的質(zhì)量，保證其安全性、耐久性能達(dá)到預(yù)期。

1.2設(shè)計(jì)單位自身原因

在市政路橋設(shè)計(jì)中，很多路橋設(shè)計(jì)都是停留在靜態(tài)階段，在階段的主要特征為：所設(shè)計(jì)的路橋數(shù)值計(jì)算十分精準(zhǔn)，并且相關(guān)技術(shù)指標(biāo)完全滿足路橋設(shè)計(jì)規(guī)范，但在實(shí)際應(yīng)用中存在落差，導(dǎo)致路橋的耐久性嚴(yán)重不足。同時(shí)再?gòu)慕?jīng)濟(jì)層面來(lái)分析，在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員更多關(guān)注的就是工程成本，反而忽略了在設(shè)計(jì)階段采取相應(yīng)的預(yù)防措施，最終導(dǎo)致整個(gè)工程項(xiàng)目無(wú)法達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量要求，甚至增加了路橋未來(lái)的維修成本，無(wú)法真正達(dá)到降低成本的目的。

2.市政路橋安全性、耐久性設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在市政路橋安全性、耐久性設(shè)計(jì)中，為了保證路橋的安全性、耐久性能達(dá)到語(yǔ)氣標(biāo)準(zhǔn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)中必須要重點(diǎn)關(guān)注以下問(wèn)題：

2.1橋面鋪裝

橋面鋪裝時(shí)直接接觸汽車組間的關(guān)鍵部位，也是橋面排水的關(guān)鍵點(diǎn)。由于橋面不僅要承擔(dān)車輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的剪切力，還要承擔(dān)束應(yīng)力、結(jié)構(gòu)變形的影響。在上述力的作用下，路橋在早期就會(huì)出現(xiàn)損傷，進(jìn)而影響路面安全性；同時(shí)混凝土路面也會(huì)在上述力的作用下逐漸脫離主梁，進(jìn)而影響主梁受力情況，最終對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性造成影響。

2.2主梁

在路橋結(jié)構(gòu)中，主梁的作用最為明顯，作為橋梁的主要承載構(gòu)件，在路橋總體設(shè)計(jì)中，主梁一直是設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)關(guān)注的部位，如何保證主梁的安全性、耐久性達(dá)到預(yù)期，成為設(shè)計(jì)人員普遍關(guān)注的問(wèn)題。而從當(dāng)前路橋主梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀來(lái)看，主梁箱體大量積水、滿水箱的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，不僅影響了預(yù)應(yīng)力鋼梁與普通鋼筋的性能，更對(duì)主梁安全性造成影響。導(dǎo)致出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因主要為設(shè)計(jì)存在缺陷，導(dǎo)致排水結(jié)構(gòu)不足。

2.3伸縮縫

伸縮縫是橋面的重要組成部分，對(duì)橋梁的靈活性產(chǎn)生重要影響。在設(shè)計(jì)中，如果沒(méi)有充分考慮主梁收縮與形變的要求，將會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)在高溫狀態(tài)下受損，而隨著溫度降低，橋梁結(jié)構(gòu)將會(huì)出現(xiàn)變形拉壞，最終影響橋梁耐久性。同時(shí)，縱向接頭是保證梁地?cái)U(kuò)張的關(guān)鍵，在這個(gè)過(guò)程中需要重點(diǎn)分析橋梁的防水性能。一般在設(shè)計(jì)中，主要采用直線型伸縮縫，這種設(shè)計(jì)雖然簡(jiǎn)單，但會(huì)導(dǎo)致橋梁兩端的護(hù)欄區(qū)出現(xiàn)泄露點(diǎn)。

3.市政路橋安全性、耐久性設(shè)計(jì)的基本思路

3.1更新設(shè)計(jì)理念

在整個(gè)市政路橋設(shè)計(jì)中，為了保證路橋性能有效滿足當(dāng)前城市發(fā)展需求，設(shè)計(jì)人員必須要充分總結(jié)影響工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的要素，根據(jù)本地的地質(zhì)條件、城市規(guī)劃等，了解本次工程項(xiàng)目適宜的材料、施工技術(shù)等，并將其帶人到工程項(xiàng)目中，最終保證項(xiàng)目的耐久性、安全性等達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.1重視路橋荷載

荷載時(shí)路橋設(shè)計(jì)中必須要重視的問(wèn)題，也是影響路橋耐久性、穩(wěn)定性的重要因素，大部分市政路橋撐起承受超載問(wèn)題，導(dǎo)致其耐久性、安全性達(dá)不到預(yù)期。同時(shí)，若路橋通行量超過(guò)了當(dāng)初的預(yù)期設(shè)計(jì)，再加上路橋在使用過(guò)程中頻繁出現(xiàn)的超載行為，導(dǎo)致路橋的安全性、耐久性受到影響。因此對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，在路橋設(shè)計(jì)中，必須要結(jié)合本地區(qū)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，預(yù)判為了相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)交通量變化情況，再進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證路橋性能達(dá)到預(yù)期。

3.1.2重視路橋疲勞損傷控制

在路橋施工結(jié)束后，路橋結(jié)構(gòu)會(huì)隨著使用年限的增長(zhǎng)而出現(xiàn)不同程度的損傷問(wèn)題。因此在路橋設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要全面分析整個(gè)路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并重點(diǎn)分許路橋重要結(jié)構(gòu)部位的安全，了解承受力變化情況，通過(guò)提升路橋承載水平，降低疲勞損傷所造成的危害，保證路橋穩(wěn)定性。

3.2優(yōu)化路橋工程耐久性、安全性設(shè)計(jì)

3.2.1增加混凝土保護(hù)層厚度

混凝土保護(hù)層的主要功能，就是保證路橋工程鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度，不僅保證了鋼筋的使用性能，也具有一定的屏障作用，預(yù)防有害介質(zhì)入侵，保證路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。相關(guān)研究認(rèn)為，在氯離子擴(kuò)散在鋼筋表面的情況下，其保護(hù)效果與擴(kuò)散時(shí)間呈正比例關(guān)系，一般認(rèn)為，如果混凝土保護(hù)層厚度越厚，則產(chǎn)生的保護(hù)效果越好，因此在設(shè)計(jì)階段需要適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層厚度，達(dá)到提高路橋耐久性目的。

3.2.2做好原材料控制

在當(dāng)前工程項(xiàng)目建設(shè)中，原材料是影響工程施工質(zhì)量的重要因素，低質(zhì)量原材料會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目施工質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期。因此在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員必須要認(rèn)識(shí)到原材料質(zhì)量能路橋安全性、耐久性的影響，使用高質(zhì)量原材料。同時(shí)在工程施工中，施工單位要盡量選擇高性能混凝土；在路面施工中，使用環(huán)氧瀝青混凝土，該原材料在增強(qiáng)路面羌胡、提高路面耐磨性中發(fā)揮重要作用。

4.結(jié)語(yǔ)

為了保證市政路橋設(shè)計(jì)的安全性、耐久性等達(dá)到預(yù)期效果，設(shè)計(jì)人員必須要積極轉(zhuǎn)變自身觀念，努力將高質(zhì)量原材料應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行更新，始終以發(fā)展的眼光看待路橋設(shè)計(jì)工作，保證路橋結(jié)構(gòu)能滿足城市發(fā)展要求。