路桥设计中的安全性和耐久性探析论文_刘云刚

路桥设计中的安全性和耐久性探析论文_刘云刚

临沂市公路勘察设计院 山东临沂 276037

摘要:随着我国社会经济的快速发展,交通运输行业获得相应的提高,然而,在完善交通运输业的过程中,依然存在一定的安全隐患。我国城市化建设对交通运输业提出较高要求,其中,路桥建设可以有效地缓解城市交通拥堵的状况,为人们的出行提供更多的便利,而安全性与耐久性在路桥工程设计中占据重要地位。因此,需要提高路桥设计的安全性与耐久性,为交通运输业的发展提供重要保障。本文主要探讨了路桥设计中的安全性和耐久性。

关键词:路桥;安全性;耐久性;设计;

路桥工程是城市建设的基础工程,其施工质量对城市的快速发展有很大的影响,加强路桥工程施工质量控制是十分重要。路桥工程的设计质量,尤其是安全性与耐久性设计,对整个路桥工程的施工质量有直接的影响,如果其安全性与耐久性设计不合理,就很有可能造成路桥安全事故,因此,加强路桥工程设计中的安全性与耐久性管理有十分重要的意义。

一、概述

近年来,随着路桥工程建设规模的不断扩大,路桥安全事故的发生也逐渐增多,例如桥梁坍塌事故,路面塌陷事故等,这对人们的生命财产安全带来极大的危害,严重的影响了和谐社会的构建。据调查,路桥工程在施工及使用过程中之所以会发生各种安全事故,其主要原因是在进行路桥工程设计时,路桥工程设计不合理,或者在施工过程中,施工人员没有严格的按照设计要求进行施工,从而造成路桥安全事故。在路桥设计中,由于设计人员没有对实际情况进行全面的考虑,在计算过程中出现数据错误等现象,对路桥设计质量造成严重的影响,从而引起路桥安全性问题域耐久性问题。在施工过程中,部分施工单位过于追求自身的利益,选用一些劣质材料,对路桥工程的正常使用造成影响。为保证路桥工程在使用期限内,能安全稳定的运行,就必须对路桥设计的安全性与耐久性进行认真的思考。

二、影响因素

1.总体设计规范不完善

我国对路桥建设是通过法律手段来约束的,这种方式的使用对路桥建设的安全性与耐久性起到了一定的作用。如果路桥建设出现更新变化,就会出现无章可依的现象,给路桥工程建设的整个过程带来不便。比如,近几年来数量逐渐增加的跨海大桥,目前并并没有与之相适应的文件来指导其施工。某地爆出跨海大桥出现问题的原因就是施工者没有按照设计方案进行施工,这样就存在着严重的安全隐患,出现了问题都没有明文规定进行处罚。这同时也反映了一个问题,就是滞后的规范与先进的路桥工程建设之间的矛盾,让跨海大桥的施工人员有机可乘,严重影响了路桥建设的安全性与耐久性。

2.设计方案没有充分考虑到路桥建设的安全性与耐久性

路桥施工所依照的设计方案还有很多不全面、不合理的地方,应保证具有重要意义的施工设计图的科学性与完整性。由于部分设计人员为了谋求经济利益,没有在设计时对工程的整体结构进行合理规划,而是想着如何节约建筑资金。这就使路桥结构在设计方面存在着很多问题,为路桥建设的安全性与耐久性埋下了隐患。还有些设计人员只注重结构强度的安全性,却忽视了结构的构造、材料、体系以及耐久性等因素。

3.设计理念陈旧,缺乏创新

路桥的设计方案与其安全性与耐久性有很大关系,但是设计人员忙于赶工期,忽视了对知识体系的更新以及对路桥设计规范的关注,这就导致设计理念与科技发展不相适应。比如新的路桥设计规范中强调,设计方案中必须要注意防腐蚀问题。但是部分设计人员没有注意到这一点,致使在设计时与时代发展要求相脱离。

三、路桥设计中的安全性和耐久性分析

1.重视结构的耐久性设计

对于桥梁等基础设施来说,耐久性其实就是工程的使用寿命,桥梁的使用寿命与经济性有关。对桥梁寿命的影响因素有很多,比如施工工艺和施工材料以及外界环境的影响,这些都会影响路桥的耐久性与使用寿命。经过研究表明,影响路桥耐久性的因素除了以上因素外还有设计环节,这个环节对路桥耐久性的影响是很重要的。我国在路桥方面的设计比较注重工程的整体结构,却忽视了对细节方面的考虑,在设计时也没有考虑到路桥的后期使用与维护。在设计时,设计人员应多从施工人员与维护人员方面进行全面的考虑,这样能更好的体现设计效果。建筑结构的耐久性设计与其他常规设计有着很大的区别,应逐渐将建筑耐久性向定量分析的方向发展。另外,在保证结构设计与建筑的安全性与耐久性之后,还可以利用对工程的检测、维修,对工程结构的可接受危险水平进行分析、研究,保证结构的耐久性。

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2.充分重视路桥的超载问题

道路桥梁出现超载主要有三种情况:一是车辆出现违规超载现象;二是路桥通行的车流量超过了原来的设计;三是早期的路桥时间太长,负载运营。后两者出现的原因是设计荷载与交通量的变化。超载现象会使桥梁的损伤程度加重,甚至会出现一系列的破坏事故。由于超载而引起的桥梁内部的损伤是不容易恢复的,这就严重影响了路桥的使用,使其安全性与耐久性受到影响。

3.提高对路桥疲劳损伤程度重视

由于路桥出现疲劳损伤的状况,则会造成人力与财力方面的损失,直接影响路桥的使用期限,因此,设计师提高对路桥疲劳损伤程度的重视,一方面,需要在设计阶段考虑设计结构的合理性,另一方面,则需要注意到路桥关键部位对路桥承受力所造成的影响,不仅可以提升路桥的承载力,更能够延长路桥的使用期限,大大地降低路桥的疲劳损伤度。因此,设计师应预路桥的今后的使用状况,如:各种车辆在路桥上的通行状况,以及对周围环境所能够造成的影响,结合预测状况,进行相应的设计,以此提高路桥的稳固性与坚实度,降低路桥存在的疲劳损伤度。

4.提高延长公路桥梁寿命的技术能力

在我国公路桥梁工程的设计、实际施工、后期使用中,总会遇到各种不同的问题。针对这些问题,相关的工作人员一定要控制好整个结构体系、公路桥梁的构造、施工中应用的工艺技术等,这样才能不断地提高公路和桥梁的质量。主要的工作内容有以下几个方面:第一,加强桥梁结构的细节设计,包括增加构造钢筋、对钢结构采用合理的防腐涂装、严格控制应力和裂缝;第二,要仔细地研究桥梁结构材料,保证公路桥梁施工中所用材料符合规定。优先采用高耐久性混凝土,增强抗磨损能力;第三,全面考虑桥梁主体结构的耐用性和附属设施的易替换性,尽量降低维护桥梁生命周期成本;第四,当桥梁建设资金充裕时,可对周期性维护检查中难以靠近的构件及下部结构基础考虑增设必要的牺牲性保护,如钢护筒壁加环氧涂层防护的耐久性措施。

四、注意问题

路桥使用过程中会受到环境以及某些化学物质侵蚀,还要承受车辆、地震、超载等因素的影响。对于路桥结构的设计,可以从以下几个方面进行。

1 要改善路桥表面铺装的抗疲劳性

要将路桥的铺装与主梁相结合,可以在设计时在路桥表面铺装混凝土中掺入钢纤维,这样可以有效的提高混凝土的抗疲劳性,减少路面的开裂。在预制板顶处增设钢筋,可以保证桥面铺装混凝土与预制板顶之间紧密结合。

2.路桥的防水层

在桥面铺装与主梁之间设置防水层可以防止桥面的水渗入主梁,使设计只利用防水混凝土进行防水。由于其属于刚性防水层,一旦出现开裂,防水性能就会大大降低。因此,最好采用防水混凝土与防水层相结合的方式进行双层防水,保证其安全性与耐久性。

3.主梁的设计

路桥的主要承力构建就是主梁,在设计时要对整体和局部进行综合分析,在理论角度可以满足相关规范要求。但在实际运营过程中,主梁内部会出现大量积水现象,甚至会出现积水灌满箱体的情况。这样就会使主梁的预应力受到损伤,主梁的安全性也会大大降低。发生这种现象的主要原因是对主梁细节的设计不到位,主梁的排水构造设计不完善。如果桥面的积水长时间得不到排出,就会通过梁顶的缝隙进入到箱体内。在箱体内积累,最终形成了箱体内的积水现象。在设计时,要在箱内设置排气孔,这样可以保证箱内外的气温相近,减少温差引起的局部应力。在设计时要根据应力的具体情况,统筹考虑钢筋空间的位置。所以,在设计时要综合考虑各种因素,才能保证设计的经济、合理、安全、耐久。

在路桥的建设中,经济的发展既给道路建设提供了机遇,而且也使路桥的设计面临着挑战。我国的路桥设计还存在着很多的隐患,威胁到了路桥设计中的安全性和耐久性,阻碍了交通运输的畅通,影响到了人们的生产生活,为了解决设计或施工过程中出现的问题,减少或消除路桥设计中出现的安全隐患,要及时地改进设计方案,满足道路桥梁设计中所提出的新要求,确保路桥设计的顺利实施,提升路桥设计中的安全性和耐久性,增加道路建设的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]王徐力.路桥设计中的安全性和耐久性[J].交通世界:运输车辆,2015,5(12):62-63.

[2]侯文静.关于路桥设计中的安全性和耐久性的研究[J].江西建材,2016(2):136.

[3]胡建国.路桥设计中的安全性和耐久性分析[J].建材与装饰,2015(47).

论文作者:刘云刚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期

论文发表时间:2018/6/6

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