試析公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性

楊小波

摘 要：目前我國的公路橋梁中存在一些問題，影響著橋梁發(fā)揮出它重要價值，其中以橋梁的使用安全性和使用耐久性為重點問題，急需我國相關(guān)部門的大力解決，提高橋梁的使用率?；诖?，文章就公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性做一個簡要的分析和探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁設(shè)計；安全性；耐久性

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，我國各項工程在不斷建設(shè)。公路橋梁的安全性和耐久性，帶動了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，公路橋梁基礎(chǔ)工程也得到了更快提升，同時所承擔(dān)的壓力更是加大，因而對于相關(guān)工作人員來說無疑是增加了要求和各項工作難度。道路橋梁工程設(shè)計情況從其安全性以及耐久性上就可以有所體現(xiàn)，因此通過到公路橋梁安全性以及耐久性出發(fā)，制定相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。從當(dāng)前實際情況來看，還存在著各種問題以及周圍各種因素影響，導(dǎo)致工程可能會出現(xiàn)變形或者是損壞等問題，因此加大對于公路橋梁工程安全性以及耐久性設(shè)計工作具備重要意義。

2 公路橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀

城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市公路橋梁的建設(shè)規(guī)模一般較大，數(shù)量也較多，是由政府相關(guān)部門根據(jù)城市的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行合理規(guī)劃而進(jìn)行建設(shè)。在建設(shè)之前，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行詳細(xì)的實地調(diào)查，設(shè)計出符合實地情況的橋梁設(shè)計計劃。然后由政府部門進(jìn)行招標(biāo)，選擇合適的承包商來進(jìn)行橋梁設(shè)計的施工工作。但由于政府的監(jiān)管不到位，在設(shè)計圖紙的審核工作上沒有按照嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)考量，再加之建筑商社會責(zé)任感的不足，在公路橋梁的設(shè)計質(zhì)量上沒有嚴(yán)格按著高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。種種因素導(dǎo)致公路橋梁的安全性和耐久性受到影響，阻礙了城市化發(fā)展的進(jìn)程社會經(jīng)濟(jì)水平的提高。近些年，我國不斷出現(xiàn)關(guān)于公路橋梁安全性出現(xiàn)的事故，以橋梁坍塌事故占重，給人民生命，國家財產(chǎn)及社會秩序造成影響。因此，公路橋梁關(guān)于損壞和坍塌的安全性問題深受社會的關(guān)注。目前我國公路橋梁設(shè)計方面存在的主要問題在于對橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠牢固，降低了橋梁的安全性效果，增加了橋梁使用的安全性隱患；耐久性設(shè)計時考慮的不夠全面，對于橋梁的承受超載范圍沒有一個嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，使公路橋梁在使用過程中大大的降低了使用壽命，給人民的生命安全和國家的公共財產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。

3 安全性及耐久性在公路橋梁設(shè)計中的重要性

公路橋梁是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著社會發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，人們對公路交通的質(zhì)量、功能也提出了更高的要求，其中公路橋梁的安全性與耐久性是人們關(guān)注的重點。公路橋梁的安全性主要可以從兩個方面進(jìn)行考慮，即橋梁結(jié)構(gòu)與承載力；而公路橋梁的耐久性指的就是橋梁在正常使用情況下的極限狀態(tài)，它主要可以從如下幾方面進(jìn)行考慮：施工材料、施工工藝、成分含量等。對于公路橋梁工程來說，安全性與耐久性同等重要，任何一個方面無法保障就會直接威脅到人們的生命安全。例如，如果公路橋梁的耐久性與安全性存在問題，就可能會引發(fā)公路橋梁裂縫問題或者坍塌事故，進(jìn)而造成不可估量的后果，著名的“連霍高速高架橋坍塌”事件就是其中較為嚴(yán)重的一次。公路橋梁工程不僅關(guān)系到人們的生命安全，同時還對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會穩(wěn)定具有十分重要的影響，由此可見，保證公路橋梁的安全性與耐久性非常重要。與此同時，公路橋梁項目一般都具有投資大、周期長、影響面廣的特征，如果缺乏科學(xué)完善的事前規(guī)劃設(shè)計，那么在現(xiàn)場施工過程中就容易造成秩序混亂、交叉施工等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的平衡。然而，我國公路橋梁設(shè)計中對于安全性、耐久性的關(guān)注程度并不高，更多的是針對經(jīng)濟(jì)利益最大化的考慮，這就導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)計缺陷出現(xiàn)。

4 完善公路橋梁設(shè)計中安全性與耐久性分析

4.1 保護(hù)層厚度控制

現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》中鋼筋安裝檢查時，除了合格率必須達(dá)到90%以上外，對超出安裝允許偏差范圍的作出明確規(guī)定，規(guī)定正負(fù)偏差的限值區(qū)間范圍。建議參照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2011），結(jié)合公路橋梁特點，規(guī)定每次抽樣結(jié)果中不合格點的最大正負(fù)偏差限值，超過限值的無條件予以糾正。對于鋼筋厚度以及保護(hù)層之間發(fā)生的偏差情況和數(shù)值進(jìn)行明確，在梁板以及拱橋之間出現(xiàn)偏差數(shù)值進(jìn)行控制，一般為“+10mm，-7mm”，而對于墩臺之間的偏差數(shù)值上來看，一般在“+12mm，-5mm”，對于樁基礎(chǔ)的偏差值可允許數(shù)據(jù)為“+15mm，-10mm”。

4.2 鋼筋以及混凝土的配置控制

鋼筋中發(fā)生銹蝕情況會直接對亞原結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接影響，導(dǎo)致公路橋梁中各項材料能夠抵抗壓力情況有所降低。同時整個受力面減少，導(dǎo)致原有工程應(yīng)力更加集中，導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)發(fā)生安全問題；對于工程中更多情況來看，鋼筋銹蝕情況還會對截面產(chǎn)生影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低，整體構(gòu)件性能會最大程度降低，同時鋼筋中發(fā)生銹蝕情況概率會有所增加。從一方面上來看，對于鋼筋設(shè)計工作中，鋼筋保護(hù)層厚度以及能夠起到防腐作用進(jìn)行保證；另外對于工程建設(shè)中混凝土施工技術(shù)進(jìn)行控制，在振搗中特別注意施工技術(shù)和方式，避免其中產(chǎn)生蜂窩或是麻面情況，保證混凝土具備更大的穩(wěn)定和耐久性；對于一些沿海位置工程，通過結(jié)構(gòu)更好地去進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)工作，實現(xiàn)例如采用高性能混凝土、創(chuàng)新鋼筋防腐涂層方法、轉(zhuǎn)移氯離子吸附方向等。

高性能混凝土是一種混合式新型材料，有著非常特殊的優(yōu)勢和特點。同時技術(shù)方式相對比較復(fù)雜，對于混凝土攪拌過程要求非常高，如果只是運用傳統(tǒng)工藝是不能夠滿足工程需要的。而高性能混凝土穩(wěn)定性非常好，同時具備非常高的密實度，保證了結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。

4.3 涂裝設(shè)計控制

4.3.1 材料的選擇

①熱浸鍍鋅，一般鍍層厚度為80～100μg，鋼與鍍層之間不存在結(jié)合力。②熱噴鍍鋅，一般的鍍層厚度為100～300μg，鋼與鍍層之間的結(jié)合力為6～8kP。③熱噴涂鋁，一般的鍍層厚度為100～300μg，鋼與鍍層之間的結(jié)合力為10～17kP。④環(huán)氧富鋅，一般的鍍層厚度不大于80μg，其鋼與鍍層之間的結(jié)合力為2～3kP。⑤無機(jī)富鋅，一般的鍍層厚度小于80μg，其鋼與鍍層之間的結(jié)合力為4～5kP。⑥水性富鋅，一般的鍍層厚度不大于80μg，其鋼與鍍層之間的結(jié)合力為2～3kP。

4.3.2 封閉涂層和中間涂層的應(yīng)用

在封閉涂層之間通過涂料進(jìn)行涂抹，能夠降低涂料之間發(fā)生電化學(xué)腐蝕情況，讓鋼板能夠具備更長時間的抗腐蝕能力。同時中間涂層顧名思義在底層位置上與表面層之間進(jìn)行連接，因此在這個位置上加入涂層不僅能夠增加整體厚度，同時保證了整體涂裝體系形成。

5 結(jié)語

總的來說，公路橋梁工程的安全性與耐久性十分重要，它直接關(guān)系著公路橋梁的后期使用與正常運營，如果其安全性與耐久性無法得到保證，就會直接威脅到人們的生命安全。因此，在實際的工作中，應(yīng)從設(shè)計階段入手，通過采取合理的措施，保證公路橋梁工程的安全性與耐久性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 冀永生.略述公路橋梁設(shè)計中的安全性與耐久性[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017（4）：100～101.

[2] 李安順.公路橋梁設(shè)計中的安全性及橋梁耐久性[J].黑龍江交通科技，2016（6）：146+148.

[3] 張輝，王春曉，李聞濤.公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性研究[J].交通企業(yè)管理，2014（1）：51～52.