橋梁設計中安全性及耐久性研究

李 勇

（內蒙古交通設計研究院有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010010）

隨著我國社會快速發(fā)展，橋梁工程的建設規(guī)模逐漸擴大，其工程結構也越來越復雜，給橋梁工程設計帶來較大挑戰(zhàn)。在進行橋梁設計時，普遍存在橋梁設計與工程施工管理缺乏協(xié)調性、工程設計理念過于落后、工程設計結構體系不夠完善等問題，對橋梁工程的安全性及耐久性造成極大影響，難以保證橋梁工程的正常使用，給橋梁工程建設事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來很多隱患。因此，為確保橋梁工程的整體質量，使橋梁設計水平得到有效提高，必須深入分析橋梁設計中的安全性及耐久性問題，通過科學有效的方法對其進行改進，使橋梁設計能夠充分滿足橋梁工程建設的要求，有效促進橋梁工程建設事業(yè)科學發(fā)展。

1 橋梁設計中的安全性及耐久性問題

1.1 橋梁設計與工程施工管理缺乏協(xié)調性

在進行橋梁工程設計時，既要保證工程設計質量，又要注重工程施工環(huán)節(jié)的質量控制，以此提高橋梁工程的安全性及耐久性，使橋梁工程的正常運行得到有效保障。同時，也要注重與橋梁工程施工管理的銜接，確保橋梁設計與工程施工管理之間的協(xié)調性，使橋梁工程施工作業(yè)得以順利進行。就實際情況來看，我國橋梁設計與工程施工管理的協(xié)調性較差，大部分橋梁工程施工事故都是因為工程質量不達標造成的，比如施工工序缺乏合理性、工程材料的強度較差等問題都會影響工程施工質量。整個施工過程中容易出現混凝土配合比不合理、水泥選用及混凝土養(yǎng)護不科學等問題，進而影響到橋梁工程的安全性及耐久性，給其正常運行帶來較多隱患。

1.2 工程設計理念過于落后

在快速發(fā)展的背景下，我國人民的生活水平逐漸提升，對橋梁工程的需求不斷提高。為充分滿足人民的出行需求，我國橋梁工程的建設數量逐漸增多，其施工技術也在快速更新，各種地基處理技術和混凝土技術被應用到橋梁工程施工中，對提高工程施工效率及質量起到了積極作用。但受傳統(tǒng)設計思想影響，橋梁工程設計理念依舊比較落后，整個過程沒有充分考慮到多方面的影響因素，導致橋梁工程設計中存在諸多安全性及耐久性問題。目前來看，部分橋梁工程設計人員對新技術和新材料都缺乏正確認識，未認識到材料強度的規(guī)范性，沒有根據橋梁工程的構造體系做好優(yōu)化設計，導致橋梁設計缺乏安全性及耐久性，嚴重影響到橋梁工程的正常運行。

2 橋梁設計中安全性及耐久性問題的危害

2.1 經濟損失較大

在橋梁工程建設過程中，普遍要消耗大量的物力和財力，對工程施工技術的要求也相對較高，這就需要提高施工人員的整體素質，以保證橋梁工程施工作業(yè)的順利開展。若在橋梁設計過程中存在安全性和耐久性問題，勢必影響到橋梁工程的穩(wěn)定運行，難以保證橋梁工程的社會效益，甚至增加了工程維護成本，造成較大的經濟損失。同時，在進行橋梁工程維護管理時，也容易出現各種各樣的安全問題，進而產生較多的維修費用，給橋梁工程建設事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展帶來較大挑戰(zhàn)。

2.2 安全隱患較多

從我國橋梁工程建設事業(yè)的發(fā)展情況來看，橋梁工程施工中的安全事故越來越多，既威脅到人民的生命安全，又造成了一定的經濟損失。因此，我國對橋梁工程施工水平提出了更高要求，這也是促進橋梁工程建設事業(yè)進一步發(fā)展的重要途徑。一般橋梁工程施工中的安全事故都是人為因素造成的，其主要原因是工程施工管理不夠全面、橋梁結構設計不夠科學、橋梁施工質量無法得到保障等。一旦橋梁工程的安全性及耐久性得不到保障就會顯著增加橋梁坍塌等問題的發(fā)生率，嚴重威脅人民的生命及財產安全，給橋梁工程建設事業(yè)的健康發(fā)展造成較大阻礙。

3 橋梁設計中安全性和耐久性問題的解決措施

3.1 準確把握工程安全性及耐久性的影響因素

在進行橋梁工程設計時，設計人員要充分考慮到各種各樣的影響因素，避免橋梁工程的安全性及耐久性受到影響，使橋梁工程的功能作用得到充分發(fā)揮。橋梁工程在投入使用時，由于其工程材料的性能會隨著時間推移逐漸衰減，在重力碾壓下容易使工程結構變形，進而影響到橋梁工程的安全性及耐久性。因此，為保證橋梁設計質量，需要準確把握相關的影響因素，根據工程材料的化學和物理性質進行科學設計，工程材料的物理性質一旦出現變化，就預示著工程結構的耐久性逐漸降低，需要積極加強對各種材料的研究，了解其整體性能，進而合理選用工程材料，使橋梁工程的耐久性得到有效提高。同時，在進行橋梁設計時，設計人員要做好工程構件及鋼結構的設計工作，整個過程要重視耐久性設計，采用模擬試驗法進行承載能力的計算，進而確定其使用周期，使橋梁工程的安全性及耐久性得到有效保障。

3.2 優(yōu)化工程耐久性設計流程

從我國橋梁工程的施工和使用情況來看，整個過程很容易受到颶風、地震、車輛超載等不利因素的影響，以致橋梁工程的安全性和耐久性無法得到保障。因此，在進行橋梁工程設計時，設計人員需要結合這些問題綜合考慮，并在此基礎上進行工程耐久性的總體設計，使橋梁工程的整體質量得到有效保障。在進行工程耐久性設計過程中，設計人員需要在基于破壞概念的理論下進行混凝土結構壽命的計算，整個過程要參考混凝土的時間性能及承載性能。在進行工程總負載計算時，設計人員要充分考慮自然環(huán)境對橋梁工程整體結構的影響，對于工程總體性能的確定，需要結合橋梁工程的密實性、承載力及表面平整度進行綜合考慮。在確定混凝土耐久性參數過程中，需要對靜態(tài)和動態(tài)的性能參數進行有機結合。同時，需要在基于橋梁外部環(huán)境的基礎上進行工程耐久性設計，采用增強鋼筋抗腐蝕性、混凝土劣化補強等方法進行工程耐久性參數設計，使混凝土結構體系得到及時優(yōu)化，有效保障橋梁工程整體的安全性及耐久性。

3.3 提高對橋梁超載問題的重視度

在橋梁工程投入使用過程中，很容易出現橋梁超載問題，進而影響到橋梁工程的安全性及耐久性，這就需要做好橋梁工程的超載設計，有效降低超載問題對橋梁工程安全性及耐久性的影響。就目前來看，橋梁超載設計要充分考慮到以下方面：①橋梁工程的使用年限較長；②橋梁本身具有一定的承載負荷；③車輛違規(guī)超載的發(fā)生率較高，一旦在橋梁使用過程中出現超載問題，勢必會增加橋梁的應力，對橋梁的結構造成較大破壞，且這種破壞是難以修復的質量缺陷，嚴重影響到橋梁的安全性及耐久性。因此，在進行橋梁工程設計時，需要不斷提高橋梁工程的承載能力，選擇承載能力較強的工程材料及結構，使橋梁工程的承載能力得到有效提高，有效降低橋梁超載問題的發(fā)生率。同時，為降低車輛超載問題對工程安全性及耐久性的影響，相關部門需要加強對車輛超載問題的檢查，杜絕車輛超載問題的發(fā)生，使橋梁工程的使用壽命得到有效保障，為橋梁工程建設事業(yè)的健康發(fā)展提供有利環(huán)境。

3.4 提高橋梁工程施工的合理性及科學性

在橋梁工程施工過程中，需要做好混凝土配合比試驗和檢驗工作，確?；炷僚浜媳葏档目茖W性，使其能夠充分滿足橋梁工程的建設要求，使混凝土施工質量得到有效保障。同時要嚴格控制混凝土的澆筑高度、溫度及施工裂縫，整個混凝土澆筑過程要做到攪拌均勻，保證混凝土的密實性，使混凝土施工質量得到有效提升。同時，為降低外界因素對混凝土結構的不利影響，也要積極做好混凝土結構的養(yǎng)護工作，通過科學有效的養(yǎng)護措施，使混凝土施工質量得到有效保障。在進行混凝土養(yǎng)護工作時，要準確把握氣候溫度的動態(tài)變化，根據氣候溫度的變化采取針對性的防護措施，避免混凝土結構質量受到高溫、暴曬等問題影響，并根據混凝土施工情況進行拆模，防止拆模不規(guī)范導致混凝土裂縫，以有效保障橋梁工程的安全性及耐久性。

4 結語

為提高橋梁工程設計水平，使橋梁設計中的安全性及耐久性問題得到及時解決，應深入了解其危害，并進行相應改進，既要把握好工程安全性及耐久性的影響因素，也要積極優(yōu)化工程耐久性設計的流程，提高對橋梁超載問題的重視度、提高橋梁工程施工的合理性及科學性，從多方面提升橋梁設計的整體質量，使橋梁工程的安全性及耐久性得到有效保障。