道路桥梁的安全与耐久性设计剖析

戴光亚

摘 要：道路桥梁是我国交通运输系统的重要组成部分，安全性和耐久性设计直接关系着地区经济发展和日常的交通出行，根据相关施工设计要求，结合不同地区气候环境的实际情况，特别注意道路桥梁结构的稳定性和可靠性，确保良好的使用性能，优化道路桥梁施工设计，为驾驶员提供一个安全、舒适的道路桥梁环境。文章分析了道路桥梁工程设计现状，阐述了道路桥梁的安全性和耐久性设计，以供参考。

关键词：道路桥梁；安全性；耐久性；设计

近年来，我国经济快速发展，各个地区的交通运输量大幅上涨，这对于道路桥梁的耐久性和安全性要求较高。我国道路桥梁工程发展存在很多问题，相关施工工艺和施工技术比较落后，并且没有根据当地地理环境和经济发展情况，使得道路桥梁施工设计不合理，为了保障道路桥梁正常通行，必须优化和完善结构设计，加强施工管理和控制，消除质量隐患和结构病害，确保道路桥梁工程的安全性。

1 道路桥梁工程设计现状

1.1 安全性较低

由于一些地区的道路桥梁施工建设时的施工工艺还不成熟，使得道路桥梁存在很多质量隐患，并且道路桥梁工程局部地区存在质量隐患，再加上后期道路桥梁工程的维修加固不到位，随着投入时间的增长，道路桥梁逐渐出现老化或者损坏，并且一些钢筋混凝土道路桥梁的损害速度远远超过后期维修养护的速度，使得道路桥梁由于承载力不足，影响其正常的运营使用，只能限速限载。

1.2 耐久性不足

我国道路桥梁工程施工原材料主要是钢筋混凝土，混凝土结构长时间受到重复荷载和外界因素的影响，很容易出现老化或者疲劳，产生明显变形，如果检测加固处理不到位，会严重损害道路桥梁结构。同时，道路桥梁结构设计不合理，施工工艺落后，道路桥梁投入使用后受到重力荷载的影响，形成各种裂缝，导致内部钢筋材料暴露在空气中易发生锈蚀，并且二氧化碳通过裂缝进入道路桥梁结构内部和混凝土材料发生化学反应，直接影响混凝土的稳定性和碱度，损害钢筋材料表面的保护膜，在很大程度上加速道路桥梁钢筋的锈蚀，钢筋体积不断膨胀，使得道路桥梁结构中的钢筋和混凝土粘结力不断下降[1]，使得道路桥梁工程使用寿命不断缩短。

1.3 维护管理不当

混凝土浇筑振捣施工质量对于道路桥梁工程稳定性和使用性能有着决定性的影响，若混凝土振捣不密实、浇筑施工不合理，会直接影响道路桥梁结构的密实度，并且道路桥梁长期受到重力荷载的影响产生裂缝，相关管理部门对于道路桥梁工程缺乏科学有效的维护管理制度，空气中的二氧化碳不断渗入钢筋混凝土结构，在日常运营过程中相应的管理维护不到位，道路桥梁各个部位的病害无法得到处理，直接影响道路桥梁的使用性能[2]。

2 道路桥梁工程项目的设计策略

2.1 安全性设计

2.1.1 重视疲劳损伤。道路桥梁规划设计阶段，对施工场地周围的地形地貌、水文等进行实地勘测，特别注意分析道路桥梁工程容易出现疲劳损伤的影响因素，仔细分析道路桥梁发生疲劳损伤的主要原因，结合道路桥梁工程各种影响因素，编制科学合理的施工设计方案，有针对性地采取相关方法，合理进行处理。为了满足道路桥梁的重载荷运营要求，在施工设计过程中，应仔细分析道路桥梁结构的应力情况，引进先进的技术和设备，简化复杂的结构形式设计流程，严格把关各个设计环节，并且为了满足社会发展需求，应仔细研究道路桥梁结构机理，最大程度地消除道路桥梁的疲劳损伤。

2.1.2 加强施工设计管理。我国道路桥梁工程快速发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，应积极创新道路桥梁设计方法，有针对性地进行施工设计，不断提高道路桥梁设计水平。道路桥梁施工设计时，结合道路桥梁工程设计规范，组织经验丰富的设计人员、施工人员和管理人员，做好道路桥梁施工组织规划设计，完善道路桥梁的施工设计方案，使其符合道路桥梁工程施工场地的实际情况，优化和改进道路桥梁结构设计。同时，相关设计单位应对道路桥梁设计人员定期进行专业的教育培训，强化设计人员的责任意识，丰富设计人员的道路桥梁设计知识，相关设计人员在进行道路桥梁施工设计之前，必须对施工现场进行全面勘察，制定科学合理的施工组织方案，选择合适的施工材料和施工设备，创新道路桥梁施工设计。

2.2 耐久性设计

2.2.1 合理控制水灰比。混凝土稳定性和强度主要受到混凝土水灰比的影响，道路桥梁施工设计应严格控制水灰比，若施工设计要求混凝土的强度和稳定性较高，其水灰比应小一点，确保混凝土的密实度；若道路桥梁水灰比较大，不仅会影响混凝土结构的密实度和强度，还会给道路桥梁埋下很多质量隐患。同时，外界空气因素对于道路桥梁混凝土有着直接影响，特别是一些腐蚀性气体通过结构裂缝渗入内部，若道路桥梁混凝土结构密实度比较高，会阻碍腐蚀性气体的渗入和扩散[4]，因此应合理控制混凝土水灰比，延缓道路桥梁混凝土碳化速度，保障道路橋梁的稳定性和耐久性。

2.2.2 选择合适类型的水泥材料。水泥材料是混凝土的重要组成部分，其质量情况对于混凝土的强度和稳定性有着决定性的影响，例如硅酸盐水泥和粉煤灰水泥，其化学成分不同，在实际应用中对于混凝土质量的影响也不同，在道路桥梁施工设计时，应结合当地的水文、气候环境，选择合适的水泥材料，搅拌混凝土时，添加适量的减水剂，控制水泥水化热，延缓混凝土碳化速度。

2.3 优化设计内容

当前，道路桥梁建设规模不断扩大，传统的静态设计模式已经无法满足道路桥梁的发展要求，在进行规划设计时，应从多个角度、全方位地进行考虑，尽量采用动态的设计思路[5]，加强道路桥梁耐久性和安全性管理和控制，确保道路桥梁的稳定性。为了提升道路桥梁结构的稳定性，根据施工场地周围的地形地貌具体情况，因地制宜，优化和改进道路桥梁结构设计，并且我国相关政府部门应加强道路桥梁施工设计监管，编制健全的道路桥梁施工设计规范，由经验丰富的设计人员和监理人员，针对当前道路桥梁设计存在的问题，完善规划设计流程，科学指导道路桥梁工程的规划设计和施工建设。

2.4 优化结构整体性

为了保障道路桥梁在规定期限内保持结构的可靠性和稳定性，完善和改进道路桥梁整体性和局部结构的施工设计，在施工设计过程中尽量采用均匀、平顺的结构构件，根据施工现场道周围的具体情况，合理设计各个部位结构构件，使其符合道路桥梁设计要求。同时，为了避免道路桥梁工程发生各种安全事故，施工设计时，应注意道路桥梁结构的冗余设计，使道路桥梁结构可以更好地抵抗各个部位的损伤和变形，特别是在地震频发地带，还要考虑到道路桥梁工程的抗震性，全面分析内在和外在因素，在偶然突发的荷载影响下，相关冗余设计可以约束道路桥梁结构变形，阻止大范围的结构构件倾斜甚至坍塌，为了进一步提高道路桥梁的可靠性和稳定性，加强道路桥梁施工设计管理，优化冗余设计。

3 结束语

近年来，我国经济快速发展，各个地区的交通运输量大幅度上涨，为了满足其耐久性、稳定性、安全性设计要求，必须坚持科学合理的设计原则，基于现场实际情况，对道路桥梁进行科学规划设计，做好设计管理和控制，消除道路桥梁混凝土结构存在质量隐患和各种病害，保障道路桥梁的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]王明焱.道路桥梁设计的现状与改善措施探析[J].黑龙江科学，2014，12：25.

[2]陈蛟.探讨道路桥梁中的安全性与耐久性设计[J].中华民居（下旬刊），2014，10：254.

[3]王建刚.探究道路桥梁中的安全性与耐久性设计[J].山西建筑，2015，14：192-193.

[4]尚月.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].中国建材科技，2015，4：117-118.