公路桥梁设计的安全性和耐久性分析

郝 彬

（山东省交通规划设计院有限公司，山东济南 250031）

1 公路桥梁设计中存在的问题

（1）未规范公路桥梁设计市场。

在公路桥梁建设时，交通部门应以城市发展实际为基础，科学合理地规划公路桥梁工程。公路桥梁建设周期较长，施工规模相对较大，数量较多。农村公路的危桥改造项目比较多，大多数为中小型桥梁，单个公路桥梁的投资规模较小。建设单位对公路桥梁工程项目的设计工作不重视，在选择设计单位时，未严格考核设计单位的实际资质，选择一些不具备高水平资质的设计单位对路桥工程项目进行设计。设计单位的设计人员专业素质参差不齐，无法确保设计方案的科学性、合理性。部分公路桥梁项目未对工程项目进行调研和资料收集工作，细节资料的真实性、准确性较低，部分隐蔽资料易被忽略。同时，未对设计图纸进行严格审核与修正，会影响设计图纸的质量，可能导致后续公路桥梁施工与设计图纸存在较大偏差。若出现问题，将导致工程项目的经济成本上升，影响工程质量、公路桥梁的安全性与耐久性。

（2）未科学设计公路桥梁结构体系。

在开展公路桥梁设计工作时，应以公路桥梁的具体结构为基础，确保公路桥梁结构与连接构件设计合理。在选择公路桥梁施工材料时，应加强施工材料控制工作，保证结构体系的安全系数，保证工程项目整体、局部材料的安全性，使公路桥梁结构构造体系满足建筑规定的设计标准，不断提高公路桥梁的耐久性、安全性。在实际设计工作中，未充分考虑公路桥梁结构的整体性、结构构件的安全系数等问题。在对受力情况进行计算时，未进一步审核计算结果，在设计方案中受力标识不明显，路桥局部构件的受力较大。一些工程的上部结构与下部结构设计均未达到相应的标准要求，降低了公路桥梁的耐用性、安全性。

（3）未严格根据要求开展公路桥梁的设计方案审核。

公路桥梁设计具有较强的系统性、复杂性，为了确保公路桥梁的设计质量，应对设计图纸和设计方案进行严格审核，以有效控制公路桥梁设计效果的关键环节。审核设计方案时，应对施工材料性能、结构安全系数、公路桥梁设计的整体性进行严格审核，保证施工内容与相关公路桥梁建设规定相符合。同时，应排查在设计方案中存在的不足和漏洞，并及时进行修正和改进。在实际公路桥梁设计过程中，未根据相关要求和标准开展审核作业，未及时发现设计方案中存在的问题，影响设计方案的科学性、合理性。在具体的设计工作中，相关部门会模糊设计与审核工作的界限，未聘请专业的审核人员开展设计方案审核作业，影响审核工作的有效性，导致最终的设计方案存在问题，影响公路桥梁项目的安全性、耐久性[1]。

2 提高公路桥梁设计安全性与耐久性的措施

2.1 改进设计理念

完善的设计理念可确保公路桥梁设计质量，在公路桥梁的具体设计工作中，坚持安全性、耐久性的设计理念，在公路桥梁工程设计中，充分利用安全性、耐久性的设计理念，重视公路桥梁设计环节的监督与管理工作，不断提高公路桥梁设计水平。相关工作人员应根据我国公路桥梁的建设规范、公路桥梁的设计原则，对公路桥梁构件和结构连接部位进行深入分析，保证其安全系数可满足国家安全指标要求，不断提高公路桥梁的稳定性、牢固性，确保公路桥梁投入运行后安全性、稳定性。除此之外，应重视工作人员的培训教育工作，加强在设计前的资料分析工作，确保设计人员对公路桥梁项目的具体情况有全面了解，重视设计参数的控制工作。

2.2 重视公路桥梁损伤性设计

公路桥梁设计中，应考虑桥梁承受的荷载作用力较大，易在桥梁内部出现循环应力，导致结构疲劳损伤等各种问题。随着疲劳损伤的不断累积、扩展，会导致公路桥梁出现宏观裂缝。在这种情况下，若未采取科学措施对裂缝进行控制会导致公路桥梁出现裂缝、坍塌等问题。在对公路桥梁进行设计过程中，应全面分析桥梁损伤特点并开展有效的设计工作，并以公路桥梁疲劳损伤的具体特点为基础对公路桥梁的整体性能进行分析。目前，公路建设部门较为重视公路桥梁疲劳损伤问题，已积极采取各种措施对该问题进行合理控制，有利于防止公路桥梁在后期使用过程中出现各种安全事故。

在对公路桥梁损伤设计进行分析时，此类问题一般出现在桥梁的部分构件上，会导致桥梁受损部件失效，影响公路桥梁的使用安全性。在斜拉桥设计和应用过程中，拉索锚固端易出现疲劳损害。在对公路桥梁损伤特点进行分析时，需要根据具体的公路桥梁类型掌握疲劳损伤多发部位，提高耐疲劳性能较低部件的安全性、耐久性设计质量，提高公路桥梁的性能[2]。

2.3 加强公路桥梁截面抗震性与抗裂性设计

通常情况下，在对公路桥梁截面抗震、抗裂性能进行设计研究时，应以桥梁的不同结构取值进行科学判断。对桥梁不同构件的抗震性与抗裂性进行分析时，需要对公路桥梁的不同横截面进行准确计算。工作人员需要充分考虑桥梁轴心受力、弯曲结构的影响，并开展有效的裂缝宽度模拟工作，对裂缝的具体情况进行准确计算。再以获取的计算值对公路桥梁的截面抗裂性、抗震性进行科学设计，充分保证公路桥梁的耐久性、安全性。

2.4 充分考虑公路桥梁超载问题

在对公路桥梁安全性和耐久性进行设计时，应充分考虑到公路桥梁存在的超载问题。

（1）桥梁超出使用年限后处于负载运行的状态。

（2）公路桥梁在运营过程中，车流量超过桥梁的设计流量。

（3）车辆在行驶过程中，出现超载情况。

影响公路桥梁安全性、耐久性的主要因素为超载，如果公路桥梁长期处于超载的状态，易导致桥梁内部出现难以修复的损伤，影响桥梁的正常负荷运行，将无法保障桥梁安全性、耐久性。在混凝土桥梁运营过程中耐久性较强，受汽车超载影响，易出现严重的开裂问题，在卸载后裂缝问题可自行闭合，但混凝土内部受到的损伤无法修复的，易出现刚度或弯矩下降等情况。在对公路桥梁进行设计时，需要对公路桥梁超载情况进行深入研究，并对超载问题进行科学处理。

2.5 对先进的耐久性技术进行应用

为了推动我国公路桥梁建设行业的持续发展，应有效应用耐久性技术。

（1）在公路桥梁设计过程中，可有效应用提升耐久性的措施，掌握影响公路桥梁耐久性的相关参数，并合理确定耐久性技术。

（2）在桥梁设计过程中，须保证结构设计与我国相关标准要求相符合。

（3）在大跨径桥梁设计中，应重视桥梁的耐久性、安全性，以保证耐久性技术的有效性。

（4）在对桥梁结构材料进行选择时，应充分考虑材料本身的耐久性、综合性能。

（5）工作人员应重视公路桥梁混凝土结构控制、管理工作，并根据公路桥梁的具体施工情况，及时更新检测方法，以准确掌握公路桥梁混凝土结构的整体性能。工作人员应利用科学合理的措施，对混凝土结构的耐久性进行全面分析，并制定科学合理的方法，提高检测结果的准确性，保证混凝土结构可满足公路桥梁耐久性、安全性的具体需求。

2.6 其他措施

在公路桥梁建设施工的过程中，应重视公路桥梁施工过程的管理工作，保证路桥工程的施工过程严格按照施工方案进行，提高施工效率的同时，保证施工质量。在公路桥梁建设管理过程中，应严格落实管理机制。

（1）应对施工流程进行严格控制。

在公路桥梁的具体施工期间，应加强材料质量选购工作的管理力度，保证材料质量与设计要求相符合。除此之外，须严格控制施工各流程，每完成一个施工环节后，应开展有效的审核和检查工作，保证施工质量满足设计要求后，再进行下一阶段施工，保证路桥工程的施工质量，提高路桥工程的安全性及耐久性。

（2）应加强对施工人员的培训，做好技术交底工作。

在实际施工中，应不断提高施工人员的安全责任意识，重视在施工过程中的质量管理，避免盲目施工，须按照公路桥梁的施工建设规范、具体的施工要求开展施工作业，不断提高公路桥梁的施工质量[3]。

3 结语

综上所述，在公路桥梁设计过程中，须重视提升公路桥梁的安全性、耐久性。在具体的设计工作中，应明确公路桥梁设计工作具有较强的复杂性、系统性，设计工作人员须从公路桥梁工程的整体出发，按照路桥工程的安全性、耐久性的设计理念，并根据我国公路桥梁建设的规范标准开展公路桥梁设计作业。在设计工作中，应全面掌握影响公路桥梁安全性、耐久性的各因素，同时加强控制管理力度，提高公路桥梁设计水平，保证设计方案的科学性、合理性，为公路桥梁后续施工提供准确指导，提高公路桥梁的施工效率，保证公路桥梁的施工质量，不断提升我国公路桥梁建设水平，推动我国基础设施建设行业发展。