摘要：随着我国城市化建设的推进，交通基础设施建设快速发展，市政道路桥梁作为城市发展的生命线有着极为重要的作用。本文从影响路桥设计中安全性和耐久性的主要原因、需要注意的技术问题进行相关分析，从提高市政路桥安全性、耐久性方面提出可行性建议。
关键词：市政路桥；安全性；耐久性
一、影响路桥设计中安全性和耐久性的主要原因
（1）国家对路桥设计的规范还不完善
我国对路桥建设的约束行为是通过相关法律规定来完成的，这种方式虽然对路桥设计的安全性和耐久性起到了一定的规范作用，但是一旦路桥设计出现更新变化，路桥工程建设就会面临无章可依的状况。为了保障我国公路桥梁的使用年限和人民生命财产的安全性，在路桥设计的过程中，必须严格按照国家对路桥设计的要求与规范来执行。而目前我国的相关规范还不完善，这就要求我国的相关部门尽快出台相关的明文规定和规范制度，使我国的桥梁设计工作有法可依，有章可循。
（2）路桥设计中缺乏对安全性和耐久性的重视
设计人员在对路桥设计时，未能充分考虑安全性和耐久性的问题，设计图纸生搬硬套，未能充分了解当地的建筑材料，选用了不合理的筑路材料或不够强度的钢筋。有些建设单位为了谋求经济利益，一心想着怎样节约建设资金，在对路桥工程设计提出诸多不合理的要求，而这些要求往往会造成了路桥设计存在不合理的问题。对路桥设计未能给予足够的重视，为路桥设计的安全性和耐久性留下了隐患，最终导致路桥建设工程容易出现事故。
（3）对路桥结构疲劳损害的理论研究未到位
随着路桥设计工程的快速发展，人们逐渐认识到混凝土结构的疲劳损害对路桥使用存在着不可估量的影响。随着科研设计人员对混凝土结构疲劳损害研究的力度加大，发现路桥建设所使用的材料一般都不是均匀连续的，在结构内部存在着我们肉眼所未能看到的缺陷。在交通荷载的不断重复作用下，这些缺陷会产生并不断严重，逐渐的形成疲劳损害，随着时间的流逝会出现裂纹。如果对这些裂纹不够重视，没有及时采取措施，随着时间的变化必然会引起路桥结构的脆性断裂，导致严重的安全问题。这些细微的结构损害往往不易被发现，需要加强设计研究，把事故防范于未然。
（4）路桥建设过程中施工和管理不当
近几年，我国很多的道路桥梁出现了安全性和耐久性差的问题，这些工程事故发生的很大一部分原因是施工不当和管理腐败所造成的。诸如短期内发生的路桥突然坍塌和破坏事件，多是由于施工质量没有达到设计和规范的要求，典型的问题就是材料强度达不到所要求规格和施工技术不合格等，也有的个别路桥建设工程中的材料质量不合格，以次充好、偷工减料等严重的问题，对路桥使用的安全和耐久性造成致命的损害。
二、路桥设计中的安全性和耐久性需要注意的技术问题
（1）路基设计的技术问题
水是危害路基的主要自然因素，几乎任何一种病害都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。稳固的路基对保证道路的安全性和耐久性具有十分重要的意义。设计时路基填料选择水稳定性较好的填料，必须按规范做好路基压实。同时需要做好路基与边坡的排水设计，避免地表水冲刷和地下水压力诱发路基的病害。
（2）路面结构设计的技术问题
目前设计寿命为15~20年的高等级路面，往往在通车后2~3年内就出现了不同程度的早期破坏现象。出现该困境的原因是车辆行驶导致路面平整度下降，而路面平整度恶化又会加剧车辆振动，使部分路面受力增大，加速了路面破坏。因此，除了对应交通荷载设计各层路面结构外，还需要注意以下几点：
沥青路面需要重视沥青混合料的质量，掌握好矿料级配和油石比。首先，混合料不符合要求会造成路面凹凸不平，选择质量劣质的矿料，会降低集料的压碎值和石料的抗压强度，降低路面混合料的稳定度和刚度；若是油石比例过大，已铺筑的路面会出现泛油情况；若油石配比过小，路面会出现松散，对工程的质量埋下安全隐患。
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水泥混凝土路面为刚性路面，对混凝土配合比的调配要求十分精准，水泥混凝土由水泥、粗集料、细集料、水及外加剂等组成，最大水灰比不超过0.46，坍落度1～1.5cm。
水泥的其物理性质及化学成分应满足国家现行标准的规定。粗集料应质地坚硬、耐久、洁净，石料等级不小于Ⅱ级，压碎值应小于15％，针、片状颗粒含量不大于15％，含泥量（冲洗法）不大于0.2％，硫化物及硫酸盐含量（折算为S03）不大于1％。细集料应质地坚硬、耐久、洁净，细度模数应在2.5以上，含泥量（冲洗法）不大于2％，硫化物及硫酸盐含量（折算为S03）不大于0.5％。粗、细集料的颗粒级配必须满足规范要求。
（3）桥隧工程设计的技术问题
桥隧工程包括了桥梁、涵洞、隧道等，是道路的重要组成部分。许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、材料耐久度、以及后期维护养护等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图形和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。
桥梁的超载可能引发疲劳问题。一方面，超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到不可逆转的损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降。于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响。
三、提高市政路桥设计安全性和耐久性的策略
（1）对路桥设计中疲劳损害的问题给予重视
长期以来，疲劳损害被视为路桥设计中最严重的问题，因为混凝土结构疲劳容易造成致结构的开裂，增加路桥坍塌事件发生的概率。近几年，随着技术人员对疲劳损害的研究不断深入，令该问题得到很好的控制。但由于路桥运营阶段、维护阶段的数据复杂性，以及混凝土结构受环境、气温、气候、荷载等很多因素的影响，对动态性和极端性的疲劳损害研究仍存在一定的难度，需投入更多研发精力，建立混凝土结构耐久性评估制度。
（2）完善相应的规章制度
为了保障路桥设计中有明确的规范可以参照，保证路桥的使用质量。国家需完善相关的规章制度。同时落实设计质量终身责任制，保证路桥设计的各个环节严格按照国家规定的章程进行。这样不仅能有效减少路桥事故的发生概率，对我国路桥建设事业的发展有良性的促进作用。
（3）给予路桥设计中的安全性和耐久性问题足够的重视
在设计过程中，设计者态度需要端正，针对项目各自特点进行分析设计，全面综合考虑各影响因素，切不可套图了事。另外，在路桥设计的过程中，除了满足规范要求外，还要做好整体设计，既要结合实际施工工艺与施工材料，又能满足路桥的后期使用和维护，设计出安全耐用，经济美观的工程。
总结语
综上所述，受交通荷载以及汽车数量激增的影响，市政路桥所承受的压力也随之增加。针对现阶段路桥工程设计的问题，应当积极地采取应对的措施，逐渐转变设计工作人员的态度和思路，重视路桥设计的安全性与耐久性，与先进的技术和理论相结合，全面提高市政路桥的工程质量。
参考文献：
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[5] 曲志严.市政路桥设计中的安全性和耐久性研究.黑龙江科学，2015（1）：51-53.
论文作者:张焰晖
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/23
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