王 建 刚

(太原市市政工程设计研究院,山西 太原 030002)

探究道路桥梁中的安全性与耐久性设计

王 建 刚

(太原市市政工程设计研究院,山西 太原 030002)

研究了道路桥梁设计中安全性与耐久性的不足之处，对道路桥梁设计中安全性与耐久性的改进方向进行了探索，并提出了一些增强设计安全性与耐久性的建议，以保证道路桥梁的建设质量，带动区域经济的发展。

道路，桥梁，耐久性，安全性

近年来，我国各地区为了在最大程度上满足区域经济一体化的发展要求，开始在国家财政与地方政府财政的大力支持下兴建各项基建工程，其中公路工程的建设便是整个基建工程中最为关键的项目，其建设质量与区域经济一体化进程有着紧密联系，所以政府职能部门与全社会十分注重公路交通系统建设。虽然我国道路桥梁设计领域的整体技术水平已经上升至国际领先水平，但是我们无法否认很多道路桥梁设计方案中都匮乏安全性、耐久性等设计，或者是整个设计方案中的安全性与耐久性的技术水平较低，这些问题都会对整个社会经济的健康发展产生影响，所以要求设计单位要进一步加强道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计。

1 道路桥梁中的安全性与耐久性设计概述

安全性主要体现在桥梁的承载能力极限状态情况。桥梁结构的安全性主要和结构的安全等级、结构重要性系数、结构荷载组合有关，验算时主要从结构的弯矩、应力、扭矩等方面考虑。耐久性主要体现在桥梁的正常使用极限状态情况。桥梁结构的耐久性主要和结构材料等级、优劣、组成有关，如最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量等，验算时主要从结构的裂缝、挠度等方面考虑。现阶段我国公路工程建设的数量与规模有了很大提升，其主要体现在社会经济的快速发展对其提出了更多要求，同时在公路工程建设与使用阶段的安全事故报道也相对较多，例如，某些公路工程在使用阶段发生的桥梁坍塌事故与路面塌陷事故等，这些安全事故的发生都会对广大社会居民的生命财产安全产生巨大威胁，同时也会对我国各地区的区域经济一体化进程产生极大的不良影响。本文通过对大量文献与工程资料的分析发现，导致道路桥梁工程在运行阶段出现上述安全事故的主要原因在于，设计单位给予的设计方案中存在较多的设计缺陷，最为突出的问题便是道路桥梁设计方案中安全性与耐久性设计的不合理，再加上部分施工企业的资质不足与施工人员素质偏低等因素影响，导致整个道路桥梁工程在运行阶段存在不同程度的安全隐患。部分道路桥梁设计人员在设计过程中没有结合实际情况，或者是在计算相关数据过程中出现错误等问题，最终导致整个道路桥梁工程设计方案的质量不达标，从而使工程在使用阶段会出现一些安全性与耐久性的问题。部分设计机构在自身利益的影响下没有按照国家现行技术标准进行设计，导致整个道路桥梁工程设计方案中存在过多的设计缺陷问题，所以对于设计人员来说只有按照国家相关现行技术标准，对道路桥梁工程耐久性与安全性进行有效设计，才能确保我国公路工程的整体发展状况可以满足各地区经济发展要求。

2 道路桥梁设计中安全性与耐久性的改进方向

2.1 重视结构的耐久性设计

本文认为对于道路桥梁来说其耐久性主要体现在工程的使用寿命方面，道路桥梁在运行阶段的使用寿命则决定了工程投资的总体效益，再加上道路桥梁在运行阶段容易受到多种因素影响而降低其使用寿命，例如，外界环境因素、施工工艺因素以及施工材料因素等，这些问题都会导致道路桥梁在运行阶段的使用寿命不断降低。相关研究结果表明，道路桥梁设计方案质量与其使用阶段的寿命有着紧密联系，虽然我国道路桥梁设计人员在设计阶段十分注重其整体结构的设计质量，但是在设计中却没有注重一些细节方面，例如，部分道路桥梁设计方案中对于其后期维护方面的设计缺乏针对性，导致道路桥梁在使用阶段的维护与维修难度较大。所以对于道路桥梁设计人员来说其在设计阶段应充分重视这些细节设计问题，只有这样才能进一步提高道路桥梁设计方案的整体效果，并且对于设计人员来说耐久性设计与其他常规设计存在较大差别，所以本文提出推动耐久性设计向定量分析方向过渡，并且设计人员要对设计方案中道路桥梁在运行阶段可接受危险水平加以分析与研究，并要对于其在使用阶段的可检测性与可维护性加以论证，这样才能进一步提高整个道路桥梁工程在使用阶段的耐久性。

2.2 注重道路桥梁使用阶段的超载问题

现阶段我国道路桥梁工程领域在发展中应面对车辆超载这一问题，这是因为部分车辆会存在一些违规超载现象，还有一部分道路桥梁在运行阶段的车流量严重超过了其设计标准，再加上一部分道路桥梁在长时间使用后会受到地方财政因素影响，使其出现不同程度的负载运营问题，所以对于设计单位来说其在道路桥梁设计阶段要高度重视上述问题。道路桥梁工程在运行阶段会受到车辆超载等因素影响，使其整体受力损伤程度会变得更加严重，这也是导致一些道路桥梁工程在运行阶段出现破坏事故的主要原因。由车辆超载所引起的桥梁内部损伤是很难通过维修与维护彻底恢复的，这不仅会导致整个道路桥梁工程在运行阶段的使用性能不断降低，同时也会不断降低其整体安全性与耐久性，设计人员在道路桥梁安全性与耐久性设计中要重视这一问题，否则势必会导致当前道路桥梁设计方案质量难以满足社会发展要求。

3 提高道路桥梁安全性与耐久性设计的建议

道路桥梁在运行阶段会受到环境中一些化学物质的侵蚀，并且其需要承受车辆行驶与超载、地震等因素的影响，再加上道路桥梁工程所使用的材料会受到时间因素影响而性能不断下降，从而使整个道路桥梁结构在荷载的作用下出现受力损伤，因此，设计人员在道路桥梁的安全性与耐久性设计中要基于上述几个出发点，只有这样才能不断提高道路桥梁工程在运行阶段的整体使用性能。首先，设计人员在道路桥梁安全性与耐久性设计中要改善表面铺装的抗疲劳性能，将道路桥梁铺装与主梁有机结合在一起，所以设计人员在设计阶段可以在其表面铺装的混凝土中，加入钢纤维的设计方式来达成这一目的，其不仅可以有效改善道路桥梁表面铺装层的抗疲劳性，同时也对防止路面开裂等常见质量通病有着重要作用。其次，对于道路桥梁的安全性与耐久性设计来说其防水层是重点内容，桥面铺装层与主梁之间加设防水混凝土层的设计，可以进一步提高整个道路桥梁工程的防水性能，但是设计人员要意识到该种刚性防水层在开裂情况下的防水性能会下降，所以本文提出设计人员在该种设计理念下可以考虑使用防水混凝土与防水层相结合的方式，利用双层防水层来进一步提高道路桥梁工程在运行阶段的安全性与耐久性。最后，道路桥梁的安全性与耐久性设计中主梁设计质量则关系到其能否满足使用要求，主梁作为整个结构体系中最为关键的承力构件，设计人员在设计阶段要对其整体和局部进行综合分析，并且要充分考虑主梁在工程使用阶段容易出现的积水等问题，避免积水灌满箱体而导致主梁预应力受到损伤，所以对于设计人员来说其在设计中要充分考虑一些细节问题。本文认为我国道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计，应广泛借鉴国外发达国家的道路桥梁设计经验，并基于现实角度对道路桥梁设计体系中的缺陷与不足进行分析，并要重视道路桥梁设计过程中的一些细节问题，这样才能帮助设计人员在设计阶段进一步提高设计方案的质量，同时也对提高道路桥梁工程在运行阶段的安全性与耐久性有着重要作用。

4 结语

道路桥梁工程设计中的安全性与耐久性会对工程质量、使用性能以及综合效益产生极大影响，所以要求设计单位要对现行设计体系中存在的问题进行具体分析，以便于其可以在国内外相关领域成熟经验的指导下来进一步提高安全性与耐久性设计。

[1] 李 芳.刍议桥梁设计中的结构耐久性问题[J].建筑遗产，2013(19)：75-76.

[2] 林前丰.刍议路桥设计中的安全性与耐久性[J].建筑工程技术与设计，2013(7)：91-92.

[3] 徐 维.浅析路桥设计中的安全性和耐久性[J].城市建设理论研究,2014(7)：134-135.

Inquiry on highway bridge safety and durability design

Wang Jiangang

(TaiyuanAcademyofMunicipalEngineeringDesign,Taiyuan030002,China)

The thesis studies defects of highway bridge design in aspects of safety and durability, explores highway bridge design safety and durability improving tendency, and puts forward some suggestions of improving design safety and durability, with a view to guarantee highway bridge construction quality and improve regional economy development as well.

highway, bridge, durability, safety

2015-03-07

王建刚(1982- ),男，工程师

1009-6825(2015)14-0192-02

U447

A