公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究

常鹏杰

摘要：在我国近年来的发展过程中，安全是整个国家及人民最为关注的两个敏感字眼。公路桥梁的安全性也是人们一直热议的话题，现在公路桥梁的安全性设计在很多情况下仅仅处于纸上谈兵的概念策略阶段，它并未真正地被考虑到公路桥梁的实际修建当中来，现在的公路桥梁存在着严重的安全隐患，我们必须正视公路桥梁的安全性问题，解决国之所难、民之所忧。

关键词：公路桥梁设计；安全性；耐久性

引言

随着科学技术的不断发展，人们的生活水平以及生活质量都有了质的飞跃，而这很大程度之上都要归功于交通网络格局的完善，就拿公路桥梁的分布来说，可以说是无处不有，无处不在。所以人们对于公路的施工建造过程也是非常关注的，尤其是对公路桥梁的设计关注，因为在公路桥梁的建设之中，设计就像一项工程建造的地基一样，只有设计完美了，后期的施工建造质量也有了一定保证。

一、加强公路桥梁工程设计中的安全性与耐久性的重要意义

1、安全性与耐久性不足易造成严重的安全事故

在路桥的设计过程之中，如果没有考虑到实际的建造情况以及社会需求，一味地追求经济利益以及美观等因素的话就会造成安全以及耐用的隐患，而且在很大程度之上还会增加安全事故发生的概率，而这类安全事故主要表现在两个方面，第一就是在施工建造的过程之中由于设计的不合理以及为考虑当地建造的实际情况，而增加施工建造的难度问题，那么在一定程度之上就会加大施工安全事故发生的概率；第二方面就是在路桥的使用过程之中由于施工质量的问题而造成路桥的毁坏，从中导致安全事故发生。

2、安全性与耐久性不足会扰乱社会的正常发展

在之前的讨论之中我们了解到路桥的设计如果不合理就会造成安全隐患以及耐用问题，而这讲直接造成施工方的经济损失以及路桥建造以及运营过程之中的安全事故。在小的方面来说，它直接影响到了人们的口常生活以及经济的发展，给人们的生活出行带来了一定的安全顾虑，更深一步来说，它极大的引起了人们的不满，这对于社会秩序的稳定是有一定的安全隐患的，而且对于社会经济的发展也会造成一定的影响，甚至还会阻碍到经济的发展。

二、公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性差的原因

1、公路桥梁设计理念以及设计结构不完善

公路桥梁的设计理念与其安全性与耐久性有直接关系，但是很多设计人员却由于要赶工期，没有及时对公路桥梁的相关知识体系进行更新，缺乏对公路桥梁设计规范的关注，这样就导致了设计理念与时代发展不相适应比如，新的公路桥梁设计规范中强调了防腐蚀问题，但是部分设计人员在对公路桥梁进行设计时却没有注意到这一点，致使在设计时就脱离了时代发展的要求。

2、工程设计与施工管理不衔接

我国的公路桥梁工程建设的速度虽然快，规模也很大，但是事故频发，已建成的公路桥梁经常出现破坏和坍塌，造成了极其恶劣的影响。出现这些问题的主要因素，是施工建设管理和设计要求不吻合网。工程设计与施工管理没有很好的衔接，导致设计不能贯彻下去，承包商钻空子，偷工减料、降低质量标准，如选用劣质水泥，混凝土配合比例没有严格控制，捣振不充分均匀等。工程建设受多种因素的影响，如恶劣天气，复杂的地质环境，附近的居民生活等，工程设计没有将这些因素考虑进去，必然会导致施工管理中遇到各种阻碍，影响施工的整体质量。

三、提高公路工程安全性与耐久性的技术策略

1、在设计公路桥梁的过程中要考虑到公路桥梁的荷载强度

现如今，在公路桥梁上超载现象是极为普遍的，究其原因可能是由于公路桥梁的使用年限比较久，自身的荷载强度也开始下降，同时也就影响了公路桥梁的承载能力：或是山于设计者在设计公路桥梁的过程中，低估了当地车辆通行环境，这样就使公路桥梁在投入到使用后严重超载，就与原来所设计的荷载强度相差甚远。公路桥梁发生超载使用后，就会造成内部中难以修复的损伤，即便是有效地控制了公路的承载能力，但是在内部的变化上也是很难自行恢复。且如果在公路桥梁建设施工的过程中采用混凝土建造，经过一定时间的超载运行后，就会发生开裂的现象，即便是控制了车流量、对产生裂缝的地方进行了修复、在公路桥梁的内部所造成的损害也已经减小了弯矩，但是在实际上公路桥梁的强度已经发生了降低，是无法弥补的。

2、强化对耐久性关键技术的分析

针对公路桥梁设计、施工中存在多种问题，设计人员应该加强对结构体系、整体构造等因素的分析，进一步提高桥梁质量。在强化对耐久性关键技术的分析中，应做好以下几方面内容的处理：①桥梁耐久性的参数选择与具体施工方法。②耐久性处理下的桥梁结构问题。③桥梁结构整体合理性的问题。④桥梁混凝土结构质量控制问题。在技术分析中，要重视进一步提高桥梁耐久性指标，并考虑采用新的质检方法下的施工质量控制问题。设计中要事先做好具体技术分析工作，确定后期质量控制的监测线路，为后期公路建设提供数据支撑。

四、案例分析

本文就笔者了解到的我国河北某处进行桥梁建设，对其安全性和耐久性进行分析探讨。该桥梁总体要求是普通公路桥梁，设计负荷为公路二级，其安全等级也是二级，进而得出，跨径需要15.5M，桥面净空7.0+0.5×2，确定为8米。相应的设计参数，是混凝图选择C30. 为13.80MPA，纵力钢筋选择HRB335级 ，车道设定为N=2主梁数为N=8

耐久性设计要求，按照对混凝土结构耐久性和受碳化影响程度分析，看看河北年平均温度16摄氏度，年平均湿度在78%，此桥梁设计使用寿面在60年，主梁在30年不发生钢筋锈蚀。通过《公路工程机构可靠度设计统一标准》和德国在2013年国际学术关于自重效应判定公式得出相应的标准差和变异系数，进而得到汽车荷载横向分布系数为0.236，冲击系数在1.30。进而参考《公路可靠度统一规范》和德国在2012年对车辆荷载推导公式研究出依赖时间的随机变量，得出设计基准最大参数。

根据主梁结构钢筋生锈相关的要求，对抗碳化耐久度对应世界著名桥梁学者Apiddm提出的参数推导公式，应要达到42年，通过其Apiddm相应方法计算值在44.6年，高于30年设计。在对截面耐久性极限状态研究，通过国际桥梁专家Sefds在世界发表的专业学术验算方法，得出开裂时间在81年，是不符合寿命计算值要求的。并进一步推出在混凝土标号提高到C35时，保护层厚度要增加到35mm，才能满足桥梁寿命要求。

结束语

我国的公路桥梁工程是国民经济发展的基础，承担着极其重要的任务，这些基础设施推动着我国的经济发展。而路桥工程设计引导着路桥工程的建设，对安全性和耐久性起着关键的作用，但是我国的路桥设计存在各种不足，削弱了路桥工程的质量，尤其是在安全性和耐久性方面存在问题，制约着经济的发展，着手相关的研究十分必要。論文研究了路桥工程设计的弊端，并针对性的提出了改善应对的措施，以期为提升我国路桥工程贡献一份力量。

参考文献

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