基于安全性和耐久性的路桥设计探讨

高翔

（安徽丰和工程咨询有限公司安徽合肥　230000）

基于安全性和耐久性的路桥设计探讨

高翔

（安徽丰和工程咨询有限公司安徽合肥230000）

当前，路桥设计面临着安全性与耐久性方面的要求，在路桥设计中确保路桥的安全性与耐久性对于道路交通安全具有非常重要的现实意义。因此，在路桥设计过程中首先应该对路桥设计安全性与耐久性的影响因素进行分析，有针对性地提出提高路桥设计安全性与耐久性的措施，为我国未来路桥建设的发展提供参考与借鉴。

安全性；耐久性；路桥设计

随着我国交通基础设施建设的不断发展与完善，作为交通基础设施重要组成部分的公路路桥也得到了快速的发展。在这种背景之下，路桥设计的安全性与耐久性也得到了越来越多的关注与重视。本文结合相关的工作实践，对路桥设计中存在的安全性与耐久性方面的问题及原因进行了分析，为路桥设计工作提供参考与借鉴。

1　路桥设计中安全性与耐久性的影响因素分析

1.1路桥设计的相关法律法规并不完善

当前，我国主要是通过相关的法律法规对路桥建设行为进行约束，这种方式在一定程度上能够为路桥设计的安全性与耐久性提供保障与规范作用，但是相对比较固定，不能更好地应对路桥设计出现的新情况与新变化，导致路桥设计可能会出现无章可循的情况。当前，我国路桥设计相关的法律法规、规范等并不完善，导致路桥设计的安全性与耐久性受到严重的不良影响。因此，相关部门应该尽快出台完善的制度规范，使我国的路桥设计能够有章可循。

1.2路桥设计方案中不重视安全性与耐久性

在路桥建设的过程中完全是按照相关的设计图纸进行施工的，科学、合理、完整的设计方案对于路桥建设就有非常重要的指导意义。当前，部分设计人员在个人利益或者经济利益的驱使之下，在路桥设计方案制定的过程中并不能够实现对工程整体结构的科学规划，而是将重点集中在建筑资金节约方面。这就导致路桥设计方案存在很多不合理的情况，导致路桥设计的安全性与耐久性存在隐患。例如，某大桥在建成之后不久就被货车压塌，专家对其原因进行分析之后认为主要是由于路桥结构设计不合理。

1.3路桥施工与管理并不恰当

当前，我国路桥设计在安全性与耐久性方面出现的问题中，最为主要的原因之一就是施工与管理的不当。例如路桥突然坍塌、破坏等事故中，几乎都是因为路桥施工质量没有达到相关的规范与设计要求，其中最为常见的就是材料强度不达标，存在以次充好、偷工减料等严重问题。这些情况对路桥设计的安全性与耐久性造成了非常严重的损害。

1.4路桥建设中忽视疲劳损伤

当前，路桥设计的相关疲劳损伤的研究将重点集中在钢结构设计方面。随着路桥设计工程的不断发展，人们开始认识到混凝土对路桥疲劳损伤同样存在着非常重要的影响。随着研究人员对混泥土结构疲劳损伤研究的不断深入，已经取得了一定的成果。在路桥建设的过程中，材料并不是均匀与连续的，这就导致路桥结构内部存在部分缺陷。这些缺陷在荷载的不断作用之下将会逐渐显现出来，同时不断恶化，最终形成疲劳损伤。随着路桥使用时间的不断增加，路桥可能会由于疲劳损伤而出现轻微裂痕，如果不及时采取相关补救措施，将可能会引发路桥的脆性断裂，引发难以想象的严重后果。

2　路桥设计中安全性与耐久性的提升措施

2.1实现路桥设计规章制度与施工管理的规范化

为了使路桥建设过程中能够有法可依、有章可循，国家相关部门制定与完善相应的政策、规程制度，促进我国路桥建设更好的发展。实现路桥设计相关法律法规不断完善的同时，也要确保路桥设计的各个环节都能够按照国家的相关规定与制度进行，从而降低路桥事故的发生率，确保我国路桥建设事业的良好发展。此外，在路桥设计的不同阶段中，管理者应该强化对设计的管理，防止设计中出现各种腐败现象，确保设计方案能够更加的客观与全面，所使用的材料符合相关要求与标准，使路桥建设过程中的所有环节都能够达标。

2.2强化路桥设计中的材料质量管理

在路桥设计中要重视材料的质量管理，这是因为材料是影响路桥安全性与耐久性的重要因素。路桥大部分都采用钢筋混凝土结构，只有对钢筋与混凝土的质量进行严格把关，才能够确保路桥设计的安全性与耐久性。此外，设计人员在施工方案中应该对所采用的材料种类、规格、标准等进行详细标注，确保路桥材料质量，提高路桥设计的安全性与耐久性。

2.3注重对路桥超载问题的管理

疲劳损伤始终都是路桥设计中的核心问题，钢结构疲劳会导致钢材出现开裂的情况，最终可能导致路桥坍塌事件。路桥超载是路桥疲劳损伤最为关键的因素之一。当前，路桥超载主要包括以下三种情况：①路桥已经超过了使用年限，处于负载运营的状态中；②路桥上实际通信的车流量高于路桥原有设计；③车辆存在违规超载行驶的情况。①与②种情况出现的主要原因是路桥设计中的荷载变化与交通量增多，③种情况的主要原因是车辆违法超载所致，是道路交通运送中较为常见的超载问题。超载问题如果不能够得到及时的管理，很可能会引发路桥疲劳问题。超载会导致路桥疲劳应力幅度与损伤的增加，甚至会引发结构性破坏事故问题。超载问题造成路桥内部不能够恢复的损伤，导致路桥在正常称在下的工作状态发生变化，由此可能会危害路桥的安全性与耐久性。

2.4路桥的安全性耐久性设计中的具体对应措施

路桥安全性、耐久性是指结构、构件在各种作用下维持使用功能。影响路桥结构安全性、耐久性的因素有水分、空气污染等环境作用及车辆的疲劳何在、振动和磨损等力学作用。力学作用对路桥安全性、耐久性影响可通过结构设计计算来解决，环境作用对路桥安全性、耐久性影响可通过原材料及配合比的选择、结构构造设计等来解决。

2.4.1道路设计中对策措施

（1）加强工程地质勘察，采用先进的地质勘察手段，探明路线沿线工程地质状况，为道路总体设计方案、路基处理型式及防护的选择等提供依据。

（2）注重指标选线，选用连续均衡的平纵面指标以提高行车安全性。路线设计注意不同设计单元之间连接路段技术指标的均衡与连续，做到高低指标的合理过渡。对相邻路段进行运行速度协调性评价，对同一路段进行运行速度和设计车速协调性检验；根据运行速度检验结果指导各专业设计。

（3）利用“运行车速检验”、“动态三维视距检验”来优化线形，保证线形的连续均衡，确保优良的平纵线形，从根本上是保证行车安全。

（4）采用主动的“容错”措施，在条件允许路段，通过放缓路基边坡，设置可逾越的排水设施等手段，提供足够的“路侧净区”，降低交通事故概率，减轻事故损失。

（5）沥青上面层建议采用胶粉沥青混合料。这种材料具有高温稳定性和低温抗裂性好，克服沥青路面夏天高温泛油、鼓包，冬天天气寒冷开裂的缺陷。同时胶粉沥青具有较强的降低路面应力的能力，可以有效地防止反射裂缝显著延长覆盖层寿命。同等厚度条件下胶粉沥青使用寿命比普通沥青延长，从而减少道路维修费用。

（6）在半刚性基层施工存在横向裂缝、引起路面早期破坏的问题。为了更好地利用传统路面结构，提高路面结构的使用寿命，根据设计及后续使用中对水稳基层的研究，采用骨架密实的结构级配、较低水泥剂量可以大大减少反射裂缝的出现。同时在半刚性基层上设置聚酯玻纤的方案，解决了半刚性基层的反射裂缝问题，取得了良好的效果。

2.4.2桥梁设计中对策措施

（1）加强对路侧山体不良地质的调查，避免因崩塌、滑坡等不良地质造成的对桥梁施工和运营期安全的影响。

（2）桥墩设计时充分调查水文、水利资料，避免洪峰来临时，洪水、飘石等对桥墩的安全性造成影响。

（3）适当提高混凝土结构安全度，确保在最不利荷载组合下，并考虑远期荷载等级和使用功能的可能变化，结构承载力和使用性能满足规范要求，并留有必要储备。

（4）尽量采用抗裂性能良好的预应力混凝土结构。对于钢筋混凝土结构，严格控制混凝土裂缝宽度，并通过加强构造钢筋等控制混凝土施工及使用过程中大量出现的非工作裂缝；对于预应力混凝土结构，采用全预应力构件设计，使构件不出现拉应力。

（5）在设计中严格控制混凝土原材料及配合比指标，采用强度大、密实度高、抗渗性能好、收缩徐变好的高性能混凝土，必要掺加粉煤灰等外加剂，以提高混凝土的密实性。

（6）在结构构造设计中，注重结构细节设计，各构件截面尺寸变化处，均采用渐变，尽量避免刚度突变，减少应力集中。

3　总结

路桥设计中的安全性与耐久性属于系统工程，路桥设计工作人员在进行设计的过程中要全面地考虑问题，确保路桥工程能够实现规范、经济、安全、持久。随着我国社会经济的不断发展，路桥建设的数量、规模等方面都在不断的发展与扩大，路桥设计中的安全性与耐久性对社会的经济、安全等存在着非常重要的影响。当前，我国的路桥设计还存在一定的问题，需要在未来的设计过程中不断健全设计规范、完善设计方案、严格施工管理、健全设计理念等，从而在最大程度上确保路桥设计的安全性与耐久性，确保路桥工程质量能够达到标准，促进我国经济与社会的协调发展。

[1]何亮.浅析城市路桥设计中的安全性和耐久性[J].科技与企业，2013，24（38）：218.

[2]李敏，吴坚彬，李燕.公路路桥设计中的安全性及路桥耐久性的分析探讨[J].中国水运（下半月），2013，11（63）：305～306.

[3]吴海军，陈艾荣.路桥结构耐久性设计方法研究[J].中国公路学报，2014，03（09）：60～64+70.

[4]胡雄，吉祥，陈兆能，佟德纯，朱继梅.拉索路桥安全性与耐久性评估的专家系统设计[J].应用力学学报，2013，04（43）：125～129.

[5]程智，陈云峰，陈吉明，尹耀霄，曾有艺，周伟.提高公路路桥安全性的设计方法[J].科技咨询导报，2012，46（21）：75～79.

U442.5

A

1673-0038（2015）15-0197-02

2015-3-25

高翔（1981-），男，中级工程师，主要从事路桥设计工作。