道路桥梁设计中的安全性与耐久性研究论文_苏铖

道路桥梁设计中的安全性与耐久性研究论文_苏铖

青海省育才公路勘察设计有限公司 青海西宁 810000

摘要:随着我国经济水平的不断发展,道路桥梁设计越来越安全且功能多样化发展,但是道路桥梁设计工程施工过程中的风险一般是不定时不定期的,让人无法预知,潜存在整个工程施工的过程中,会释放出一些不安全的、可能会造成人员伤害的事故。然而,就目前我国的道路桥梁建设过程,只重视对其刚度、强度和稳定性,却忽略了整个道路桥梁设计的耐久性和安全性等问题,从而导致结构工作性能的不能够满足我国交通行业的发展要求。

关键词:道路桥梁设计;安全性;耐久性

经过近几十年的发展,我国交通行业飞速发展,道路桥梁的质量将直接影响我国国民经济的发展。目前,我国道路桥梁行业注重单个构件的表象因素,如刚度、强度和稳定性,但是缺乏对整体结构的关注和长久经济效益的管理。这样一来,我国在道路桥梁设计方面的施工过程中就会出现以下几个问题,比如部分道路桥梁在投入使用后工作年限大大缩短,耐久性不能够按照预期进行,经济效益也就受到了很大的限制。长此以往,会影响我国道路桥梁行业的正常发展。本文结合本人多年道路桥梁施工的经验,简要探讨如何保障道路桥梁的安全性与耐久性:

1、我国道路桥梁设计安全性和耐久性现状

目前,我国的桥梁设计施工行业在对桥梁的设计施工中存在很多的问题和不足,许多建造的桥梁都未能达到设计基准期的要求,安全性无法确保,甚至部分桥梁刚建成投入使用就出现各种耐久性和安全性的问题,以至于必须拆除重建。这些现象不但与我国现行规范所规定的桥梁使用寿命为100年相矛盾,而且与国际上对路桥安全性与耐久性的普遍要求相违背,问题的严重性使我们不得不加以重视起来。对于出现安全性和耐久性缺陷的桥梁,主要是发生构件开裂、变形、下挠,具体表现为混凝土斜拉桥的横隔板和主梁发生开裂、大跨度预应力混凝土连续刚构桥主梁下挠、正交异性钢桥面板的疲劳裂缝等,上述问题如果不加以解决,将致使桥梁结构受外部因素的进一步侵蚀,使桥梁结构强度、刚度不断降低,引起更难解决的下挠变形,恶性循环的发展,对桥梁的结构安全带来严重的威胁。

2、影响道路桥梁安全性与耐久性的因素

桥梁在使用过程中始终暴露在自然环境中,使用环境恶劣。由于受到来自内部和外部各种因素的共同作用,桥梁的安全性和耐久性问题通常对桥梁的使用有很大的印象。经过分析,对桥梁结构的安全性和耐久性产生影响主要有以下几个方面的因素。

2.1桥梁设计理念和结构构造措施不完善

按照场地的不同条件和自然因素的差异来选择合适的桥型是路桥设计的首要依据。而桥梁的结构设计则是选择合适的结构形式,分析结构受力情况和确定构造措施。目前,我国的路桥设计行业往往在设计中对安全性和耐久性缺乏相应的考虑,却只重视对刚度和强度的计算,其主要表现为:忽视对构件组成的整体结果的工作性能而只重视对单体构件的设计;对结构的整体受力图式或传力路线缺乏合理性的计算;使用强度等级过低的混凝土结构;对桥梁结构的保护层厚度小、钢筋负荷低、截面尺寸不足。以上措施的不足,都对构件的安全性和耐久性造成很大的影响。桥梁的结构设计要对两种极限状态予以考虑,包括桥梁承载能力的极限以及正常使用的极限。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面,足够的强度是构件能够进行正常使用的前提条件,因此,在设计桥梁结构的过程中对强度的计算予以重视是非常必要的,但是从另一方面来考虑,对桥梁结构安全和耐性,也必须予以重视,从而确保桥梁结构的良好工作性能。

2.2桥梁施工和管理水平低

近几年,国内外在桥梁设计和桥梁使用上都遇到了很大的问题,桥梁的坍塌和使用年限不断降低,使桥梁的安全性问题受到了公众的日益重视。从各种考察中了解到,我国现役的许多桥梁役期未满已经出现各种问题,部分敲响甚至刚建成投入使用就已经发生不宜使用的状况,这些问题,都和桥梁的施工过程及管理水平有很大的关系。具体表现是:很多桥梁在施工过程当中,对混凝土的振捣,浇筑以及养护措施不当,预应力钢筋张合与规范不符等。这些问题尽管没有直接影响到桥梁的承载力,但是却会对桥梁结构的安全和耐性造成巨大的威胁。

2.3桥梁结构后期管理养护不到位

对初期的建设投入足够的重视,却对建成投入使用后的管理不予以重视,是我国路桥建设行业中普遍存在的情况。具体表现为:雨雪天气下对桥面的积水和冰雪不及时进行清除,致使水渗入桥梁结构中,对构件的冻融循环造成破坏;对桥梁的主要承重构件,如支座、斜拉索护套等的后期养护工作不重视,不及时更换构件,对桥梁结构的整体工作性能造成严重影响,对桥梁结构安全性和耐久性造成巨大威胁。

3、提升安全性和耐久性的措施

首先,多数的桥梁都属于杆系结构,为了将结构的刚度、强度和稳定性条件提高一定程度,保证结构的连续性和整体性,在设计时应该让构件的截面变化平顺、均匀,这样做不仅满足以上要求,还能使桥梁更美观好看。为了针对那些在桥梁使用时可能会出现的问题,可以在设计时采用冗余设计,只有结构拥有安全储备就等同于有了姣好的抵抗力,还能同时减轻因爆炸、地震和超载等情况造成的影响。

其次,细节设计对于直接暴漏于自然环境下的桥梁结构尤为重要,只有在细节设计做到位了,才能抵抗桥梁结构因腐蚀性因素而遭受破坏,才能更好的做到桥梁的耐久性和安全性。例如,为了抵抗水对桥梁结构的破坏,因做好桥面排水和防水层设计;为防止桥梁钢筋结构受到腐蚀,应该对钢筋做一些相应处理(钢筋阴极保护,渗透模板等);同时还可以将构件的保护层厚度提高,来保护钢筋不受侵蚀。

最后,现在我国实行的是重视结构设计和施工安全性的基于承载能力的设计方法,它能有效保障结构的安全性,但持久性却得不到保障。而在现实的桥梁运行过程中,因持久性导致的安全事故已经不能忽视了,所以应改变设计理念,把设计规范完善一下,争取提高桥梁的耐久性。而桥梁的安全、合理使用寿命等就是结构耐久性设计的核心,也是设计人员必须考虑的问题。

结语:

综上所述,道路桥梁作为交通行业的重要组成部分,其安全性与耐久性是影响交通效果的重要标志,这就是施工单位的重点关注对象。在实际施工过程中,考格外考虑道路桥梁的施工质量和设计方案,除了设计理念、结构体系、构造措施外,还有考虑多种道路桥梁设计因素,保障其设计的安全性与耐久性符合国家标准,从而保障我国的道路桥梁行业稳定快速发展。

参考文献:

[1]宋伟.道路桥梁设计中的安全性与耐久性研究[J].交通世界,2019(13):44-45.

[2]王晓宇.道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计[J].绿色环保建材,2018(09):116-117.

[3]宋楠.道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性[J].交通世界,2018(18):78-79.

论文作者:苏铖

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/31

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