公路桥梁设计安全性和耐久性分析

1 公路桥梁设计安全性和耐久性存在的问题

1.1 设计理论及公路桥梁构造体系的缺陷

现阶段, 我国公路桥梁设计理论仍然较为薄弱, 公路桥梁设计人员在进行设计时, 并未对公路桥梁强度和耐久性两方面因素进行综合考虑, 通常会过于注重桥梁结构强度的提升二忽略桥梁结构的耐久性, 导致桥梁结构强度与耐久性二者不平衡, 桥梁整体结构的冗余性仍然较差。同时, 由于很多桥梁在设计时并未对公路桥梁的使用年限进行明确界定, 导致各种质量问题在桥梁投入使用之后频繁发生, 严重影响桥梁的耐久性。上述这些问题的出现主要是由于公路桥梁设计理论薄弱而引起的。

1.2 公路桥梁设计整体方案不够严谨

公路桥梁设计方案的合理性是保证公路桥梁具有良好安全性和耐久性的基础。但是就现阶段的实际情况而言, 国内的一些公路桥梁工程的设计人员在对桥梁设计过程中, 桥梁的整体设计方案对桥梁本身的结构、材料的选择以及后期维护等方面的内容并未进行全面、总和的考虑, 导致桥梁安全指标不足, 对公路桥梁整体结构保持良好的延展性产生了极大的限制。主要体现在桥梁部分结构混凝土厚度不达标、材料性能不达标等, 对公路桥梁的安全性和耐久性都产生了极大的制约。

1.3 公路桥梁施工管理水平偏低

施工管理的质量也是影响公路桥梁安全性和耐久性的重要环节之一。现阶段, 我国很多施工企业在参与公路桥梁施工的过程中, 为了最求利益最大化, 在实际施工中选用劣质材料, 并且缺乏专门的管理部门对施工过程的有效监管, 导致施工企业不按照正常的施工工艺进行施工, 对公路桥梁的施工质量产生了严重的影响。从过去公路桥梁安全性和耐久性问题的具体原因来看, 施工质量不足是最主要的因素之一, 我国很多施工企业的施工人员主要成员为农民工, 专业技能不足、安全意识和责任意识也较低, 在公路桥梁施工过程中, 无法按照规定的工艺和相关的规范进行合理施工, 影响混凝土配置和振捣的质量, 进而影响公路桥梁的安全性和耐久性。

2 公路桥梁设计安全性和耐久性提升策略

如果公路桥梁设计的安全性和耐久性无法达到要求, 就会导致桥梁在投入运营之后更容易遭到各种原因导致的破坏, 严重的甚至可能会引发严重的安全事故。比如公路桥梁混凝土耐久性差, 就可能导致桥梁关键的结构部件出现裂缝甚至破碎, 而如果由于选用劣质钢筋材料导致钢结构耐久性不足, 就会对影响到桥梁的载荷极限, 一旦出现车辆超载的情况, 就会对桥梁结构造成永久性的破坏。因此, 提升公路桥梁设计的安全性和耐久性对于保证桥梁运营安全而言就显得尤为重要。

2.1 加强设计前的勘察工作

设计前的勘察工作对于保证设计工作的科学性以及合理性至关重要。桥梁设计单位应该在提出设计方案之前, 成立专门的现场勘察小组到桥梁施工所在区域对水文地质条件、周边环境等内容进行全面的勘察, 做好各方面的数据记录, 确保勘察数据的可靠性, 从而为设计方案提供准确可靠的数据支持。在实际勘察时, 应该合力的确定施工线路, 尽可能在相同成本条件下, 提高公路桥梁设计的安全性和耐久性。设计人员需要结合实际情况总和考虑公路桥梁的功能要求、具体结构、材料使用等方面的要求, 确保公路桥梁的各方面性能指标都能够达到最佳状态, 全面保证设计的安全性和耐久性。同时, 在设计方案的过程中, 需要充分考虑公路桥梁在投入使用之后的载荷情况, 并且需要制定好应对各种施工突发事件的应急预案, 充分保障施工质量。

2.2 重视设计过程中的疲劳损伤

公路桥梁在通车运营之后, 车辆的长期运行会对桥梁结构产生较大的荷载作用力, 经过长时间的积累, 公路桥梁结构会逐渐形成疲劳损伤, 并且如果车辆的荷载作用力超过桥梁承载的极限, 还会导致这种损伤进一步加剧。因此, 桥梁设计人员需要充分重视桥梁疲劳损伤的问题, 由于桥梁的各个结构并非一个完整的整体, 连接位置必然会存在一些小的缺陷, 疲劳损伤如果长时间存在, 就可能导致这些小的缺陷不断放大, 导致桥梁结构出现问题, 严重的甚至可能引发安全事故。从之前出现的桥梁安全事故来看, 由于桥梁结构疲劳损伤引起的事故占据较大的比例, 因此, 设计人员在公路桥梁的设计过程中需要进一步加强对桥梁结构疲劳损伤控制措施的研究。

2.3 加强对公路桥梁的养护管理

公路桥梁超载主要表现为以下三种情况:其中第一种是由于公路桥梁的设计载荷较低, 而实际车流量远远超过预期, 就可能导致公路桥梁超载;第二种是较早之前设计并投入使用的桥梁, 桥梁的各种部件已经老化, 导致其承载能力下降, 就可能出现超载的情况;第三种是由于车辆驾驶人员超载运行而导致的公路桥梁超载, 一般主要时大型的货车超载。其中第三种超载情况会直接对公路桥梁结构造成严重破坏, 并且无法修复, 严重威胁到公路桥梁的安全性和耐久性。针对这一问题, 公路桥梁管理部门需要进一步加强对桥梁通行车辆的管理, 并定期对桥梁的结构进行质量评估, 根据评估结果制定针对性措施进行维护, 全面确保全面保证公路桥梁的安全性和耐久性。

3 结语

从当前我国大部分公路桥梁设计情况来看, 过于追求其功能, 而忽视了桥梁结构本身的安全性和耐久性的要求, 同时加上施工质量问题以及后期维护管理工作的缺陷, 导致桥梁的疲劳损伤或者破坏会进一步加快。针对当前存在的这一系列问题, 需要在今后的工作中, 不断转变观念, 进一步提升桥梁设计的科学性及合理性, 全面保障公路桥来那个的安全性和耐久性。

摘要：安全和耐久是公路桥梁建设过程中需要考虑的最关键的两项质量指标。面对当前频繁发生的桥梁安全事故, 对桥梁工程的整体效益产生了极大的负面影响, 对交通运输网络的破坏性也日渐凸显。设计作为公路桥梁工程的核心, 设计的质量将会影响到桥梁的质量, 如果能够在设计环节有效解决桥梁安全性和耐久性的问题, 就能够进一步提升桥梁的质量。论文对公路桥梁设计安全性和耐久性存在的问题进行了分析, 并提出了相应的对策, 希望能够为公路桥梁工程的设计工作提供一些简单的参考。

关键词：公路桥梁工程,设计,安全性,耐久性