探究桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题

关可刚 李孝春

摘 要：桥梁是道路交通网络的重要组成部分，在整个道路结构体系中占据着重要地位，桥梁工程的安全性和耐久性是整个工程项目的重点环节，也是工程设计、施工作业的重难点，其安全性和耐久性关系着桥梁施工质量、桥梁的正常使用，对此需要相关部门加强重视。随着我国城市交通运输事业的发展，桥梁事故多发，桥梁设计的安全性和耐久性问题引起了媒体、政府和人们的关注，对此需要桥梁工程建设单位，完善施工措施，根据相关设计标准科学设计桥梁使用年限，从而保证桥梁通行安全。

关键词：桥梁工程设计;安全性;耐久性

中图分类号：U442.5 文献标识码：A

0 引言

桥梁设计是桥梁工程的重点工作，为了最大化的保证桥梁工程施工顺利进行，需要根据我国现行的设计标准，对桥梁设计进行规范，桥梁设计需要遵循“安全、适用、美观、耐用、环保”的原则，从而满足人们的使用需求。对此，本文主要探讨桥梁工程设计的安全性和耐久性问题。

1 桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题

1.1 桥梁设计的安全性问题

安全性问题是桥梁设计的关键性问题，桥梁工程施工安全是政府部门、施工人员、建设方、人们都最关心的问题，其决定性桥梁的性能。在桥梁设计时，设计人员需要根据安全生产标准，注重桥梁承载力和负荷力设计，但是在实际的设计中，设计人员往往忽视此问题，过于注重结构和工序，没有根据安全性能采用施工技术，导致桥梁安全性不达标，无法满足后期车辆通行要求。

1.2 桥梁设计的耐久性问题

桥梁耐久性问题关系着桥梁的使用年限、使用安全，其和桥梁结构设计、材料、施工工序、施工周期有着一定的关系，耐久性问题是桥梁工程建设的常见问题。在实际的设计中，设计人员没有根据相关技术标准设计桥梁结构，导致桥梁结构强度低、密实度低，也没有采取科学的混凝土桥梁施工技术，导致桥梁基础结构混凝土出现老化问题。另外，设计人员在整体设计过程中，没有考虑到环境因素，导致桥梁基础结构出现变形，影响后期桥梁的维护，严重制约着交通工程的建设发展[1]。

2 桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题出现的原因

2.1 缺乏科学、系统的设计理论和结构体系

桥梁设计缺乏相关安全、耐久性知识、理念，桥梁设计结构体系不完善，直接导致桥梁安全性、耐久性不高，结构设计需要根据桥梁工程使用功能，确定最佳桥梁结构方案，并对结构进行分析，以此完成构造设计，并根据相关指标、设计理念进行设计，从而保证桥梁结构的安全、耐用。但是，实际的设计中，缺乏科学、系统的设计理念和结构体系，设计人员无章可循，存在套用、形式化现象，导致设计和施工不符。

2.2 桥梁养护、管理、施工水平低

桥梁出现坍塌和破损问题，主要是因为桥梁施工质量不达标，桥梁设计不符合规范，常见的原因是施工中偷工减料、使用质量不合格的材料和设备、工序不科学、施工过程中缺乏管控。另外，桥梁结构缺乏养护，也会导致混凝土变形、老化，影响桥梁的稳定性。

3 桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题的解决方法

3.1 明确先进的设计理念

想要有效解决桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题，就需要从理念上入手，设计人员需要积极借鉴先进的设计理念，制定科学、系统的设计理论和结构体系，充分认识到桥梁设计的安全性和耐久性问题对桥梁工程的影响，以此将桥梁安全性和耐久性作为桥梁设计的重点任务进行。设计人员在设计前，需要对桥梁结构、安全性和耐久性设計原则、施工现场实际情况等进行分析、总结，并借鉴其他设计方案，综合考虑各方面因素，尤其是桥梁的承载力的负荷力、桥梁后期保养和管理，确保桥梁设计符合施工要求，以此提高桥梁的综合性能。另外，设计人员需要学习先进的桥梁设计知识，便于后期设计应用，单位还需要加强设计人员的监督和管理，确保设计理念先进、科学，符合实际情况。

3.2 选择最佳设计方案

在制定桥梁设计方案时，需要根据桥梁工程建设标准、资金投入、技术规范、设计原则等开展设计工作，并对桥梁工程完工后的疲劳性问题、结构不稳变形、桥梁振动坍塌问题等进行综合考虑，引进先进的设计理念和方法。设计人员还需要考虑桥梁使用过程中可能出现的安全性和耐久性问题，分析车辆通行过程中的压力和环境因素，不断优化方案、调整设计，最终确定最佳设计方案。

3.3 优化设计过程

桥梁设计安全性和耐久性问题和桥梁设计管理也有着一定的关系，因此桥梁设计人员需要重视设计管理工作，不断优化管理方法，加强设计要点的控制，充分考虑当前设计管理工作中的不足，最终建立科学的管理制度，创新管理方法。根据管理制度和方法，严格规范设计工作的每一个细节任务，并优化设计内容，对桥梁工程中的材料、人员、造价、管理等进行约束。设计单位可以成立桥梁设计管理小组，对设计方案和设计内容进行审核，确保设计方案科学、可靠，符合施工要求，最终有效解决桥梁工程设计的安全性和耐久性问题[2]。另外，设计单位需要根据当前桥梁工程建设实际需求，更新施工模式，创新规划和设计理念，注重从多方面出发，采用动态化管理模式加强对桥梁工程的安全性和耐久性管控。相关责任人还需要加强对桥梁整体结构的优化，注重从各方面进行控制，确保桥梁结构的完整，将其作为一个整体进行全面把控，以此减少施工断节情况的出现。

3.4 遵循科学、可靠的设计原则

桥梁工程施工一般使用的是钢筋混凝土结构，因此钢筋混凝土的科学使用和施工质量紧密相关，钢筋混凝土材料的性能和质量也是影响桥梁工程结构的安全性和耐久性的重要因素，尤其是水泥砂浆强度、水灰配比。因此施工人员需要重点控制，在设计时严格根据科学、可靠的设计原则选择施工材料，进行水泥砂浆、水灰配比。设计人员还需要根据技术规范和设计标准加强混凝土结构层保护层设计，控制钢筋伸缩缝和宽度，并根据具体工程需求选择施工材料，确保桥梁工程符合使用规范和安全要求，在保证安全性和耐久性的基础上，提高桥梁设计的经济性和实用性。

3.5 重点解决桥梁疲劳问题

桥梁的使用过程中会受到车辆负荷力和负载力的影响，长此以往，其会对桥梁结构内部构造产生应力动荷载，桥梁结构出现疲劳受损问题，这些疲劳损伤如果长期存在会导致桥梁结构变形、产生裂缝，最终坍塌，会造成人员伤亡和经济损失。因此，在桥梁设计时需要重点解决此问题，在使用材料时需要保证材料的均匀性和连续性，尤其钢筋混凝土材料性能。对桥梁构造关键部位进行防护处理，通过科学的抗疲劳设计，缓解桥梁的使用过程中出现的疲劳损坏问题，从而提高桥梁的使用安全性和耐久性[3]。

3.6 根据施工现状，优化结构方案

在进行桥梁设计时，设计人员需要根据具体要求和工程条件制定结构方案，并根据桥梁工程的安全性和耐久性，优化结构方案。设计人员的制定桥梁结构方案时，需要考察施工现场环境，根据工程需求，制定科学的结构方案，结构方案需要以造价经济、工序简单、预制配件标准的原则设计预制拼接结构。

3.7 坚持安全原则

在解决桥梁工程安全性和耐久性问题时，需要从安全设计角度出发，对桥梁工程的疲劳损伤、结构不稳、塌陷事故问题进行重点解决。因此桥梁工程单位在进行桥梁规划和设计时，需要先进入到施工场地对地形、环境进行勘察，对影响桥梁工程的安全性和耐久性原因进行探究。通过科学的措施降低桥梁工程的以上问题，在此过程中设计人员需要科学制定施工方案，通过最佳设计，以此重点解决桥梁安全性和耐久性问题。另外，设计人员也可以从安全角度出发，对桥梁的受力情况进行分析，通过结构稳定性对比，引进先进的施工技术和设备，降低施工的难度和复杂性。施工人员通过设计方案熟悉施工流程，以此最大化的保证桥梁工程的安全进行。

3.8 加强施工设计管理

随着我国桥梁工程规模的扩大，需要相关单位加强施工过程中的设计管理，在引进和使用新设备和技术时需要进行科学管理，以此提高桥梁工程设计水平和科学含量。首先，在桥梁工程施工阶段，需要根据制定的设计方案，安排一些专业技术高、经验丰富的工作人员对施工进行规划，以此保证工程准确进行。并通过新技术不断优化和完善施工方案，并根据施工进度实际情况、施工场地环境要求，確保桥梁结构设计合理、科学。其次，工程单位需要加强对设计人员和管理人员的培训和管理，提高他们的安全意识、责任意识，制定安全建设目标，以此提高施工设计管理水平和质量。

3.9 建立桥梁安全性和耐久性评估机制

想要加强桥梁工程的监控力度，就需要建立科学的评估机制，桥梁使用周期长，其结构安全性和耐久性问题难以在短时间内进行评估，其需要长期的监测数据资料作为依据。当前，桥梁工程建设中采用的是评估法对工程结构安全性和耐久性进行监测、评估，这种方法在后期也难以发挥具体作用，因此需要在桥梁结构设计阶段，建立评估机制，将桥梁工程全过程的各种监测数据、评估结果都纳入到桥梁工程验收评审范畴中。

4 结束语

桥梁工程的安全性和耐久性问题是桥梁设计和建设考虑的重点，也是衡量桥梁工程质量和安全的重要指标，对此需要责任部门加强重视，设计人员需要更新设计理念，综合考虑各方面因素，选择最佳设计方案，并优化设计管理，科学选择施工材料和技术，重点解决桥梁疲劳问题，最大化的保证桥梁安全和耐用。

参考文献：

[1]赵文博，杨旭.水利工程中桥梁耐久性设计探析[J]. 农家参谋，2020（2）：185.

[2]辛淑廉.桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题[J]. 华东科技（综合），2019（1）：1.

[3]张一帆.道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性[J]. 商品与质量，2020（1）：195.