江苏省交通运输厅 江苏 211112
摘要：道路桥面耐久性设计中存在的问题将会造成恶劣的社会影响和巨大的经济损失，所以必须重视道路桥面的耐久性设计。在设计的过程中，要采用科学的设计理念和设计方法，重视每一个环节的设计。本文对道路桥面耐久性施工设计技术展开探讨，以供参考。
关键词：道路桥面；耐久性施工；设计技术
前言：
近年来，我国的道路桥梁事业得到了快速的发展，道路桥梁建设项目不断增多。道路桥梁工程是国家基础设施建设中的重要方面，随着社会经济的快速发展，道路桥梁工程已经引起了人们的关注。为了更好地促进桥梁工程的发展，在桥梁设计中应该更加关注其安全性和耐久性。
一、道路桥面设计的基本原则
桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此，公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要，除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外，还应按照美观和有利环保的原则进行设计，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。
首先，从安全耐久来看。所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备；对于通行大吨位船舶的河道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等；对修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；对于大跨柔性桥梁，尚应考虑风振效应。桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量；桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝；桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航或车辆和行人的通行；桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等；考虑综合利用，方便各种管线的搭载。
另外，要做到经济合理、技术先进。桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。桥梁设计应在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时，努力创新，淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。
二、道路桥面耐久性较差的主要原因
2.1公路桥梁的设计理念和结构构造体系不完善
除了施工管理方面的原因外，公路桥梁的设计方面也存在一定的问题。公路桥梁的结构设计除了要选择经济合理的结构类型外，还需要对公路桥梁的结构以及构件连接等进行仔细的分析和设计，选择相关规定的相应安全系数及可靠性指标，从而使公路桥梁的结构安全性达到相关的规定要求。此外，很多的公路桥梁设计人员在设计过程中，只是简单的重视相关规范对结构强度的要求，对于桥梁结构体系、构造、材料、维护耐久性以及设计施工过程中出现的一些人为的失误引起的桥梁安全性问题重视程度不够。另外，施工过程中所使用的混凝土强度不够、保护层厚度过小、钢筋过细等问题都会对公路桥梁的耐久性产生影响。
2.2设计理念陈旧
设计理念陈旧会给道路桥梁的安全性和耐久性造成很大的影响，众所周知，桥梁设计方案和整个工程的安全性与耐久性有直接关系。但是设计人员为了能够在规定的时间内完成工程，就忽视了对设计工作的重视和更新，这就使得工程设计理念的陈旧，发展程度不能满足当前工程建设的需要。例如，在设计时应该重视工程的防腐蚀问题，但是一些设计人员根本就没重视这一点，在设计时对这方面的内容几乎没有涉及，给工程的安全性和耐久性造成不良影响。此外，设计人员并没有根据外界环境的变化对自身的设计理念进行更新，使得设计陈旧。设计人员应该对自身的知识进行不断更新，学习先进的理论创新知识。
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2.3道路桥梁疲劳损伤
进入21世纪，人们渐渐的意识到疲劳损伤同样对混凝土结构有着重大影响，不应忽视，于是设计人员开始着手研究混凝土结构的疲劳损伤并取得了初步的研究成果。桥梁使用的材料在动荷载的作用下会出现明显的裂纹，若对这些明显裂纹不重视、不采取必要措施的话，随着时间推移必会引起桥梁结构断裂。但这些微观裂纹平时不易被检测出来，人们也就因不易察觉而忽视其影响，这必然会引发严重的后果。
三、道路桥面耐久性设计的对策
3.1总体设计
桥梁结构的总体设计，应主要考虑以下几点：
3.1.1在桥梁方案拟定中，为获得比国内更高的可靠度系数，应用香港规范对结构承载力进行结构可靠性设计，同时为保证大桥的耐久性，采用易于保证施工质量的方案，采用高标号高性能耐久性混凝土，加大钢筋保护层，对钢筋及体外预应力钢束采取环氧涂层防腐处理。
3.1.2结构可靠度、耐久性是时间的函数，这是由于荷载是时间的函数，材料性能也是如此。例如，使用期分别为30、50、100、120年的桥梁结构，若要保证到使用期末都具有相同的可靠概率，则所选择的截面尺寸或所用的材料强度必然是使用期长者大于使用期短者。同时，要求采用变异系数较小的高性能钢材和高性能混凝土，以提高相应的可靠度指标和耐久性。
3.1.3桥梁病害分析（Hazard Study）是全寿命管理中的一个必要环节。人为因素也是一个必须考虑的因素，例如，一个工人不小心丢了一颗烟头，很可能这个小病害引起一场大火，导致桥梁结构的破坏。病害分析之后，在全寿命管理中，尽量消除桥梁病害，以达到提高结构耐久性的可能。所设计的结构在设计基准期内，应经济合理地满足下列功能要求：在偶然事件发生时及发生后，能保持必要的结构稳定性和耐久性。
3.2结构设计
具体涉及到桥梁结构设计中的耐久性设计，可从以下几个方面着手：
（1）正确认识和掌握结构本质和结构构造措施对构件耐久性的影响。
（2）优先选用高性能钢材：高屈服强度，高水平的断裂韧性、焊接性能好、耐腐蚀；
（3）优先高性能混凝土：耐磨的HPC可以使桥面有更好的耐久性；一般来说，HPC能减少结构的尺寸，增加结构的使用寿命和耐久性。对重要的水中下部结构，建议用高性能混凝土取代普通混凝土，以满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的相应技术指标的要求。
3.3桥梁耐久性监控监测设计
桥梁耐久性自动化监控监测系统，是针对桥梁的振动位移、速度、加速度、应力、应变、频率、振型、阻尼、裂缝、强度、刚度等技术参数进行采集、处理，所采集的数据经过处理后，计算出位移、振动幅度、裂缝、应力等桥梁耐久性数据，既可以为桥梁的在线分析提供决策依据，也可以提交给有关的桥梁结构耐久性软件做进一步的分析处理，从而及时掌握桥梁的即时结构状态，全面了解桥梁的运营条件及质量退化状况，为桥梁的运营管理、养护维修、可靠性评估以及科学研究提供依据，为监测对象提供早期安全预警报告。
结束语：
随着我国社会和经济的迅速发展，桥梁建设的数量和规模都在迅猛的扩大，桥梁设计中的耐久性对整个社会的经济和安全都有着重要的影响。目前，我国的桥梁设计中还存在着很多问题，但是只要不断健全设计规范、完善设计方案、严格管理施工和健全新的设计理念，这样可以在较大程度上保证桥梁建设中的耐久性问题，使得桥梁工程的质量得到很好的保证，促进我国社会的和谐发展。
参考文献
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[2]王磊，刘晓辉. 道路桥面耐久性施工设计技术探析[J]. 城市建设理论研究：电子版，2015（19）.
[3]李玉侠. 道路桥梁的安全与耐久性设计剖析[J]. 工程技术：文摘版，2016（6）：00267-00267.
论文作者:胡洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/21
标签：耐久性论文; 桥梁论文; 结构论文; 桥面论文; 道路论文; 公路论文; 设计理念论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;