黑河市旭欣公路勘察设计有限责任公司 黑龙江黑河 64300
摘要:公路桥梁应用过程中的安全性和耐久性一直是工程建设中的重点内容,其关系到公路桥梁的应用效果和人们的出行安全,要加强对这方面的施工重视。为了提升桥梁工程这两方面性能,一定要注重设计方案的合理性。要根据国家桥梁工程的建设需要和公路桥梁施工的实际情况,进行科学的施工设计,要从全方面进行考虑,控制影响路桥安全性和耐久性的各项因素,制定完善的设计方案,提升整体工程的施工质量,以此延长路桥的使用寿命。
关键词:公路桥梁;安全性;耐久性;设计
公路桥梁建设工程的施工质量要满足质量评判标准,保证整体结构的强度、刚度、安全性、稳定性和耐久性等符合工程建设需要。路桥施工中会受到多种因素的影响,不能保证路桥的应用效果,这就需要做好多方面的工作。设计环节是关系到后续施工质量的基础环节,对工程应用期间的安全性和耐久性有着直接影响,要提升整体的设计质量和水平,改变以往的设计理念和方式,同时做好施工期间的管理工作,为工程建设提供保障。
一、公路桥梁中的安全性与耐久性设计
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,部分公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,最终导致整个公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。
二、公路桥梁安全性和耐久性的设计问题
1、设计不完善
(1)设计人员在设计时只注重施工标准,没有从结构的合理性、材料质量、后续维修等进行考虑,不能保证公路桥梁的长时间使用。
(2)在桥梁设计、施工到使用的全部过程中经常出现的主观意识上的错误,比较普遍的有:对结构整体性和延性把握不足,计算图式和受力路线不明确,混凝土强度等级过低、保护层厚度小、钢筋直径过细、构件截面过薄等等,这些都消弱了结构耐久性,严重影响结构的安全性。
2、施工管理水平低
桥梁的突然破坏与倒塌,已经使工程界对桥梁安全性问题备受关注。一般认为:工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。而在短期内发生的突然破坏与倒塌,多是由于施工质量没有达到规范和设计要求。例如:材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。
然而桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要的关系,例如:钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题其主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但是却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
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三、公路桥梁安全性和耐久性设计措施
1、完善耐久性方案设计
在对混凝土结构进行耐久性设计的过程中,要了解耐久性的具体要求,根据要求进行科学设计。混凝土材料是公路桥梁施工中主要的施工材料,保证混凝土结构的应用性能,才能为整体结构的应用性能提供保障。另外,在设计时需要从工作人员的操作方面进行考虑,保证设计合理的基础上简化施工流程,确保满足桥梁设计耐久性原则。
2、增加路桥保护层厚度
根据公路桥梁的整体施工构造进行配筋操作,将钢筋混凝土材料的应用性能体现出来,避免出现裂缝情况。保护层是路桥结构中的重要组成部分,增加保护层厚度可以降低外界因素对钢筋材料造成的影响,避免出现锈蚀情况,有利于钢筋混凝土结构的长久使用,这是提高整体结构耐久性的主要途径。裂缝问题也是影响路桥耐久性的重要因素之一,要对裂缝问题进行有效控制,按照施工标准和要求来对这种问题进行控制,保证整体结构的稳定性。
3、做好防水层合理设计
混凝土材料的种类有很多,不同的施工层面所应用的混凝土材料不同。对于铺装层来讲,需要应用密实性较高的混凝土材料,在铺装的过程中要铺设钢筋网,对混凝土材料起到束缚作用,避免其出现开裂的问题。在进行防水层设计时,一定要考虑到施工材料的防水效果,可以选择复纤维混凝土,在铺装层顶面进行设计。每个部位的施工要求不一样,防水层设计也存在着一定的差异,但一定要保证整体的防水质量。同时,还需要安装排水管道,保证排水工程的合理性,在积水较多的情况下可以及时排出。
4、注重路桥的超载问题
车辆超载对路桥的影响比较大,导致路桥内部结构的损伤严重,在维修方面也存在这较大的困难。如果超载现象比较严重,桥梁的部分结构也会出现破坏情况,这就容易在行驶过程中出现安全问题。另外,桥梁内部结构出现损伤情况不容易及时发现,在这种状态下继续进行使用,也会对其他部位造成影响,路桥应用期间的安全性和耐久性无法得到保证。这就需要加强对这方面的重视,在设计时考虑到这项因素,对其进行针对性的控制,提高设计效果。
5、借鉴国外优秀经验,提高设计质量
我国目前路桥设计中存在的问题有很多,所以使用效果和安全无法得到保证。管理水平低、施工质量差是导致以上情况的主要原因,这类问题很难在短期内进行改进,这就需要设计人员在设计时考虑到每个环节中的一些细节问题,对施工材料质量和施工技术水平进行掌握,在此基础上进行科学设计,提高施工期间的安全性,并设计多种施工方案,从中选择最适合公路桥梁施工的方案,确保桥梁施工质量可以达到相关标准。要汲取国外优秀经验,对设计方式和理念进行创新和完善,与实际施工相结合,保证各结构施工细节都可以得到有效处理。
结语:
路桥应用性能不光影响公路桥梁的经济效益,对社会的发展也有着较大的影响。保证路桥安全性和稳定性是工程建设中的重点内容,要结合路桥应用现状,对以往的设计理念和设计方法进行完善,并汲取国外的设计经验,对本国的路桥设计方法进行更新和优化,还需要提升桥梁设计人才的技术水平,对每个施工环节进行规范化管理,确保设计工作的合理性,提升公路桥梁整体的结构质量。
参考文献:
[1]张小明.公路桥梁的安全性和耐久性设计[J].交通建设与管理,2014(12):140-141.
[2]倪致力,潘建军.公路桥梁设计中的安全性及耐久性分析[J].交通世界(工程.技术),2015(11):46-47.
[3]胡娜.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(6):243-244.
论文作者:李志勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
标签:耐久性论文; 桥梁论文; 公路论文; 结构论文; 安全性论文; 混凝土论文; 材料论文; 《防护工程》2019年第6期论文;