路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性分析

孟凡亮

淮安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇淮安 223001

隨著我國交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展和家用轎車數(shù)量的不斷增多，路橋工程在道路交通方面發(fā)揮的作用愈加顯著，與其他道路交通工程相比較，路橋工程具有明顯的復(fù)雜性，這種現(xiàn)象進(jìn)一步提高了對路橋工程設(shè)計(jì)的要求，在路橋工程設(shè)計(jì)中，路橋項(xiàng)目耐久性和安全性設(shè)計(jì)至關(guān)重要的，但是路橋項(xiàng)目耐久性和安全性設(shè)計(jì)又存在諸多影響因素，而加強(qiáng)路橋安全性和耐久性設(shè)計(jì)分析，是保證路橋工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要舉措。

1 路橋工程耐久性與安全性設(shè)計(jì)的影響因素

為了使得道路橋梁的安全性以及耐用性經(jīng)受住運(yùn)營過程中的考驗(yàn)，施工單位應(yīng)當(dāng)對道路橋梁設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)。

1.1 設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方案

通過對多個(gè)大陸橋梁進(jìn)行跟蹤分析結(jié)果顯示出現(xiàn)質(zhì)量問題的道路工程引發(fā)其質(zhì)量問題的主要因?yàn)樵谑┕み^程中沒有嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，或者本身路橋設(shè)計(jì)存在設(shè)計(jì)方案不合理的問題。在施工過程中沒有對施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，以及監(jiān)督過程。

1.2 結(jié)構(gòu)體系和疲勞損傷

當(dāng)前大多數(shù)路橋工程均采用混凝土作為施工材料，而混凝土存在質(zhì)量損傷的問題是影響整個(gè)路橋工程的重要原因，在進(jìn)行安全性與耐久性的設(shè)計(jì)過程中，要考慮到混凝土形成的橋體結(jié)構(gòu)或道路結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)疲勞損傷的情況，要通過多種手段和措施，對路橋裂縫問題進(jìn)行預(yù)防。

1.3 設(shè)計(jì)人員綜合水平

設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平以及綜合素質(zhì)決定著路橋的安全性和耐久性，因此路橋設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷的在專業(yè)水平方面提高和完善自己。要依據(jù)路橋的質(zhì)量目標(biāo)對路橋的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行篩選，找到路橋建設(shè)的重點(diǎn)方向，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，綜合性的提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2 路橋設(shè)計(jì)中耐久性與安全性設(shè)計(jì)存在的問題

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在不足

設(shè)計(jì)不合理是路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的情況，相關(guān)工作人員在進(jìn)行路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒有對施工現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)查，在設(shè)計(jì)過程中沒有嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范在路橋運(yùn)營過程當(dāng)中，通過循環(huán)不斷的測量載荷，帶給橋梁的應(yīng)力作用以及自然災(zāi)害如降雨地震等對橋梁造成的影響，使得路橋的整體性能以及質(zhì)量很容易遭到破壞，影響了路橋的使用壽命。

2.2 疲勞損傷設(shè)計(jì)不到位

忽略了路橋的疲勞損傷是導(dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)較容易出現(xiàn)問題的主要原因。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)忽略路橋施工的原材料選擇問題。不符合設(shè)計(jì)要求的材料選擇使得混凝土的強(qiáng)度遭到了破壞，或在進(jìn)行混凝土配比過程中，沒有嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行配合配比。這些問題都會(huì)使得混凝土的結(jié)構(gòu)疲勞出現(xiàn)較大的問題使得路橋的整體性能受到了影響[1]。

2.3 結(jié)構(gòu)的連續(xù)性與整體性欠缺

在進(jìn)行路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，某些設(shè)計(jì)人員對路橋結(jié)構(gòu)的連續(xù)性沒有反映，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容中。集中導(dǎo)致路橋工程的某些構(gòu)件在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了不合理的情況，其表現(xiàn)是構(gòu)件連接的過程不夠順暢，這使得路橋的外觀美觀度遭到了破壞，更深層次影響了路橋工程，其整體穩(wěn)定性也受到了影響。

2.4 抗荷載能力設(shè)計(jì)被忽視

大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，即注意到了橋跨橋臺等路橋主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而對這些結(jié)構(gòu)所形成的路橋載荷能力設(shè)計(jì)沒有得到足夠的重視，因此在路橋投入運(yùn)營之后，在載重較高的運(yùn)輸車輛，通過路橋過程中，會(huì)不斷的對路橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖擊。如果路橋的抗載荷能力不足就會(huì)嚴(yán)重影響路橋的使用壽命。

3 路橋設(shè)計(jì)中耐久性與安全性設(shè)計(jì)的有效措施

在進(jìn)行路橋設(shè)計(jì)過程中，為提高路橋的安全性以及使用壽命，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行以下相關(guān)措施。

3.1 提高路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平

在路橋竣工投入使用后，路橋就會(huì)受到某些自然災(zāi)害如地震和降雨等影響。加之車輛日復(fù)一日的對路橋進(jìn)行沖擊，在這種環(huán)境下，路橋是否能夠經(jīng)受得住各種因素的考驗(yàn)，保證其使用壽命是由路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的。因此要通過在設(shè)計(jì)過程中對路橋進(jìn)行合理的布局，特別是對于主要結(jié)構(gòu)，如梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平要進(jìn)行不斷的完善，可以通過加裝排氣口來平衡內(nèi)外部溫差，降低裂縫出現(xiàn)的概率延長橋梁的使用壽命。

3.2 重視路橋結(jié)構(gòu)疲勞損傷設(shè)計(jì)

為解決疲勞損傷問題，應(yīng)當(dāng)選擇耐腐蝕性較強(qiáng)的混凝土材料，并在設(shè)計(jì)過程中保證材料的連續(xù)性以及結(jié)構(gòu)的整體平衡，不斷提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗疲勞性[2]。

3.3 確保路橋結(jié)構(gòu)的連續(xù)性與整體性

目前，多數(shù)路橋工程屬于桿系結(jié)構(gòu)，由若干個(gè)桿件組成，多個(gè)桿件匯交聯(lián)結(jié)處為節(jié)點(diǎn)。為提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，整體結(jié)構(gòu)不能出現(xiàn)不必要的位移變化，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。作為設(shè)計(jì)人員，要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)路橋結(jié)構(gòu)的連續(xù)性與整體性，保證構(gòu)件截面均勻、平順變化。這樣既能提升路橋結(jié)構(gòu)外形美觀程度，又能確保路橋結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度合格，增強(qiáng)路橋工程穩(wěn)定性。

3.4 加強(qiáng)路橋結(jié)構(gòu)的抗荷載能力設(shè)計(jì)

進(jìn)行荷載試驗(yàn)以評定路橋工程整體性能，掌握局部結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)。路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在關(guān)鍵部位要設(shè)置減震裝置，常用方法是設(shè)置黏滯阻尼器，借助氣彈性部件大幅降低橋梁振動(dòng)過程中所產(chǎn)生的動(dòng)能，最大限度減少過往車輛、振動(dòng)對路橋結(jié)構(gòu)的破壞。

4 結(jié)語

總之路橋工程的安全性和耐久性直接影響著路橋項(xiàng)目工程質(zhì)量以及使用壽命，而能夠影響路橋工程安全性與耐久性的原因來自多個(gè)方面，我們所應(yīng)做的就是對這些影響因素進(jìn)行全面細(xì)致的挖掘研究，并在有效了解路橋工程安全性及耐久性設(shè)計(jì)不足之處的基礎(chǔ)上，合理分析相應(yīng)的解決措施，借此確保路橋工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性，為構(gòu)建高品質(zhì)路橋供應(yīng)城提供有利條件。