市政桥梁设计的安全性与耐久性分析

2019-12-09赵宇翔

建材发展导向 2019年22期

赵宇翔

（济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司合肥设计院，安徽合肥 230000）

1 影响市政桥梁设计安全性与耐久性的因素

1.1 设计理论与结构构造体制缺乏科学性

市政公路桥梁设计是一项系统工程，需要科学的设计理论与结构体系保障设计。但由于我国在相关设计方面的资料，规范不够完善，理论研究体系还不成熟，无法有效地指导公路桥梁的设计。现行的设计标准和规范过分强调施工安全强度、应力范围，而对混凝土结构的力学性能、材料和结构的后期养护、改造设计等指导性步枪，这使得许多施工中隐藏相关的技术指标，单方面降低设计技术标准，无法确保市政道路和桥梁的安全、耐久性。

1.2 片面追求项目施工进度

市政路桥设计的混凝土强度等级要求一般比较高，如果只是盲目追求市政工程的进展，则难以确保路桥的质量安全和耐久性。即使一些路桥施工单位在浇筑混凝土结构中加入催化剂，忽视混凝土养护，这将削弱路桥的内部结构、强度、承载能力，降低混凝土的渗透性。

1.3 日常维检不到位

汽车超载的情况主要有三大类：预建的老桥超龄运行；道路桥梁交通流量超出原设计量；车辆非法超限超载。前两种情况主要是由设计负荷的变化和交通量的增加引起的，第三种情况是司机的非法超载行为引起，后一种情况在我国的道路运输是比较常见的。路桥超载一方面会造成疲劳问题。超载会扩大路桥的疲劳应力范围，由于超载所造成结构性损坏事故。

1.4 监督管理不足

设计人员是市政桥梁设计的主体，其设计能力和设计经验的高低，决定了市政桥梁工程的设计质量，也关系着桥梁本身的安全性和耐久性。但是很多设计工程师要结合工程的实际情况进行设计，避免出现桥梁的设计图纸错误。而相关的桥梁设计监督管理工作人员，本身的专业水平较差，无法察觉到设计方案当中存在的错误，也无法提出指导性的建议，给桥梁工程的安全性和耐久性造成了不利的影响。

2 提高市政桥梁设计中安全性及耐久性的策略

2.1 结合具体状态，开展精准的设计工作

在桥梁设计前必须依据设计方案进行实地考察研究，要将施工现场环境及工作氛围与桥梁设计有机结合在一起，有效开展设计工作。通常情况下，为了降低成本，保障其质量，都是依据实际施工作业需要选择合理的施工建筑材料。这样不仅仅可以保障其质量，还能大大降低成本。通常情况下，桥梁最好是选取费用低，建设活动便利，配件标准的预制拼装结构，如果受到特殊状况的影响，最好是选取其他方式如现浇模式。

2.2 合理选用高性能材质

材质的选择也是提高结构耐久性的有效途径之一，在选材时选用屈服性能高、强度高、韧性强、焊接性能良好、耐腐蚀性强的钢筋将会使混凝土结构的耐久性大幅度的提高。在混凝土的选材上也要尽量选用性能较高的混凝土，面层混凝土选用环氧沥青混凝土不仅可以提高桥顶路面的耐磨性和密实性，同时也能够有效的提高路面的强度，减少对于内部结构的破坏。而对于处于水下的桥基础部分，则应该优先选用抗渗性能良好的混凝土，如果情况特殊需采用硅酸盐水泥，则水泥的标号应高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合时水灰比不应低于0.45。而对于现场拌合的混凝土则应该严格按照有害裂缝控制标准来制定配合比，如果施工过程需要选用碱性含量较低的水泥时，在集料的选择上要避免选用碱活性集料，尽量减少含有氧化镁、硫酸盐的膨胀性集料，碱性物质如生石灰等也要尽量避免混入到集料之中。由于氯离子是造成钢筋腐蚀的最大因素，因此在拌合混凝土时要保证氯盐含量少于水泥含量的1%，且在施工过程中要密实振捣，且不采用蒸汽养护。

2.3 重视防腐材料的应用

在桥梁的建设中使用普通钢筋混凝土，其结构则属于必然裂缝地带工作的结构，其会随着使用时间的加长而出现裂缝，桥面的水能够渗入裂缝内部，直接侵蚀到负弯矩部位，该部位就会出现严重的钢筋锈蚀情况，因此需要重视防腐材料的应用。现代建设行业的发展，各种新型的建筑材料也层出不穷，环氧树脂涂层钢筋即是其中重要的一种，其优势在于能够有效地预防腐蚀问题。将其合理运用于一般钢筋混凝土负弯矩区的钢筋中，能够大幅度地提高结构的耐久性。许多国家的人员在进行桥梁质量调查时发现锚头区也会出现钢丝锈蚀的情况，情况严重的甚至造成了桥梁的倒塌。

2.4 加强桥梁的细节设计

细节决定成败，在桥梁设计过程中，细节也是至关重要的。细节的准确性将大大降低桥梁结构的腐蚀，提高桥梁整体的稳定性和耐久性等。针对不同的桥梁设计可以选择恰当的建筑结构作为其保护层，这样能够避免桥梁钢筋不被腐蚀，与此同时可以在桥梁设计过程中加入排水及防水层作业设计，这样就能提高桥梁的防水性能，即便是雨水天气也能够起到很好的保护作用。