浅析市政桥梁设计的耐久性和安全性

郑世杰

关键词：耐久性;安全性;桥梁设计

一、市政道路桥梁设计

梁桥、吊桥、板桥，浮桥是我国市政道路桥梁的主要类型。桥梁功能包括使用功能，如可以保证道路人车交通可靠、安全、顺畅;河道防洪排涝保证、畅通、稳定等;美学功能即使区域景观效果多变、和谐、美观;辅助功能即工程管线过河顺利、安全、可修。设计师在设计市政桥梁时要从功能、美观、以及成分等不同方面考虑。对于安全可靠性、耐久性、经济性、技术性等方面的考虑，坚持总体协调、以人为本、个性化。桥梁设计是建造桥梁的第一步，合理的符合原则的设计是顺利完成项目的首要条件，为桥梁的施工使用维护等工作提供了依据。设计桥梁时除了从桥梁自身出发考虑，还要结合现有的问题做出改进。只有这样才能更好的发展我国市政桥梁建设，更好地服务于人民。

二、我国市政桥梁现存问题

市政桥梁工程存在着诸多影响结构和使用安全的病害问题，如桥体裂缝，混凝土的开裂、侵蚀以及破碎和磨损，钢筋腐蚀等问题，随着病害的出现桥梁的承载能力降低，耐久性下降进而影响桥梁使用寿命甚至引发安全问题。

1.耐久性问题

由于桥梁结构暴露于外，很容易受到极端天气及污染气体的侵蚀，桥梁的主要材料是钢筋和混凝土，在实际的使用过程中易受到环境等客观因素的影响，损害桥梁表面构造，长此以往会导致桥梁结构出现开裂，降低使用寿命。其次是桥梁结构材料的老化问题，材料的老化会导致桥梁出现不同程度的疲劳变形现象，如果相关工作维护不及时，会进而导致桥梁结构的承载力降低、耐久性下降等诸多问题。

2.安全问题

造成桥梁安全问题的原因主要有设计理念落后、未来交通量预测不准确、施工技术水平低、桥梁养护工作不到位和超载等。设计师进行桥梁设计时，不能根据具体实施条件进行设计，对影响桥梁结构承载力的因素考虑不足，在这种理念下建造的桥梁会出现远期承载能力不足，存在安全隐患等诸多问题;桥梁施工过程中，施工单位施工技术水平低，相关的工艺流程就无法得到有效保证，先进的桥梁施工理念贯彻度比较差;桥梁运营期间，如维修养护工作频率低，桥梁养护工作无法得到有效保障，也会给桥梁的结构安全性埋下不同程度的隐患;我国道路运输中的超载现象仍较为普遍，超过设计标准的轴重可能会加速桥梁的疲劳甚至直接导致桥梁结构破坏，安全事故屡有发生。

三、改进措施

1.改进设计建设理念

一般市政桥梁的设计理念往往趋向于静态设计，即按照桥梁工程在建设完成时所要求具有的承载能力和力学性能来开展设计。而桥梁工程混凝土结构在使用期内的物理力学性能随时间而下降的趋势和速率几乎不被重视，也难以被量化。因此，在桥梁设计建设工作中，应建立一套全寿命周期的维护系统，从设计时即将桥梁的地质条件、设计载荷、使用年限、桩基形式、路面结构等可以量化的指标输入集成的系统，以便在运营期内建立起良好的动态监测养护机制，形成全生命周期的动态维护过程。

2.加强设计前期准备工作

在桥梁工程的设计工作之前，勘察设计工程师应当对拟建桥梁区域展开地质勘察作业，明确该地区的地质地形情况、地下水赋存情况、气候变化等因素。开展桥梁设计时应当充分调研当地的经济社会条件，做出有效的交通量預测并考虑当地超限超载发生频率，同时将桥梁的后期维修保养以及可能出现的各种潜在风险列入到设计的考虑范围之内，提出可行性较强的解决方案，这样可以很大程度改善桥梁的设计针对性，因桥施策，避免千篇一律。

3.加强针对性设计

加强针对性设计主要指重视对桥梁的动荷载、动静荷载组合、超载等对桥梁结构造成的疲劳损伤的设计研究，通过对以上因素的全面分析，合理设计桥梁的具体结构形式，适当采用减震机构减轻桥梁关键部位受到的冲击影响。充分考虑桥梁的超载现象和未来发展趋势，根据不同的影响因素采取不同的处置措施。

4.充分考虑施工技术和后期养护

桥梁设计时应充分考虑到现阶段的施工和管理水平、材料工艺水平，针对不同的环境和使用条件，采用适当的安全度和适当的设计方法，通过合理的结构布局和构造细节设计、增加材料的抗渗性、抗腐蚀性等措施，防止不利环境对结构的影响，避免病害的发生，并考虑后期养护，强调结构“易查易修”。设计工程师应通过对施工、运营、维护等因素综合考虑的基础上，运用室内模型试验和数值模拟计算来进行验证，确保桥梁结构的安全性、耐久性达到远期规划目标。

总结

当下时代，耐久性和安全性是市政道路桥梁问题改进的重点工作，安全耐用的道路桥梁使得人民出行更加便捷，对企业经济效益的提高起着保障作用，从而促进我国的经济发展。因此，应对我国市政道路桥梁设计存在的问题进行分析，针对不同问题对症下药，提出行之有效的解决对策，不断提高桥梁工程设计水平，改善现状，进一步促进我国市政道路桥梁的发展。

参考文献：

[1]赵泉. 浅析市政道桥工程设计中存在的问题及对策[J]. 四川水泥， 2016（6）：1.

[2]黎德智. 浅析市政道路桥梁设计的安全性和耐久性[J]. 建筑工程技术与设计， 2017（8）.

[3]戴欢. 浅析市政道路桥梁设计存在的隐患和处理措施[J]. 大市场， 2021（2）：1.