市政路桥设计中的安全性和耐久性研究

滕玮

摘要：耐久性与安全性是市政路桥设计中的重点内容，针对耐久性与安全性，需要设计人员能够给予更多重视。通过加强抗震结构设计、加强抗疲劳损伤设计、强化载荷能力等不同方式，不断提升路桥设计水平，满足城市发展需求。

关键词：市政路桥设计;安全性;耐久性

市政路桥是城市发展中的重要组成部分，路桥建设可以为人们日常出行提供更多便利，同时带动城市经济的更好发展。尽管我国交通运输事业已经得到很好的发展，但在市政路桥施工中仍然存在很多不同问题。随着城市的不断进步，人们对于路桥的要求也不断提升。在此背景下，在市政路桥设计工作开展中，对于安全性设计与耐久性设计要给予更多重视。这样不仅可以延长市政路桥使用寿命，而且可以在很大程度上推动交通运输事业的进步，使得城市可以在社会市场中树立良好形象。

1、市政路桥设计分析

从当前市政路桥设工作开展中不难看出，安全性与耐久性施设计中的一项重点工作内容，尤其是路桥使用寿命设计，会对整个路桥工程项目安全性、质量产生直接影响。因此，对于路桥设计工作，需要相关工作人员能够有正确认识，在设计工作中投入更多精力。在市政路桥设计工作的落实中，并不是将节约更多成本最为核心，而是要在保证市政路桥安全性与耐久性基础之上，可以节约更多成本，延长路桥项目的使用寿命。给予结构设计工作更多的关注，促使路桥不同构件都可以将自身性能发挥出来。在具体设计期间，需要设计人员自身能够具备较强设计能力、掌握不同设计技巧，并对设计工作的重要性有正确认识。在设计期间能够将专业素养发挥出来，并对各方面问题进行充分考虑与分析，确保设计科学性与合理性。与此同时，在设计期间需要设计人员能够按照相应规定标准进行，不断提升路桥工程项目安全系数。设计工作的落实，需要对结构组件安装过程中使用的不同施工工艺有着正确把握，结合实际情况，将施工工艺优势全面发挥出来，使得路桥耐久性与安全性可以达到相应标准。对于路桥工程施工中使用的机械设备、材料等作出科学合理规划，保证应用在路桥施工中的材料质量都能够符合规定标准，而机械设备都可以实现自身的安全稳定运行，促使工程项目质量可以得到全面提升。

2、安全性与耐久性对于市政路桥的重要意义

市政路桥设计工作的开展，需要将安全性与耐久性作为设计重点。市政路桥安全性，会对未来路桥实际使用情况产生直接影响，而耐久性会影响市政路桥的使用寿命。在城市市政工程中，对于路桥耐久性有着非常严格的要求，结构设计要在最大程度上保证安全性与合理性。在设计期间设计人员对于细节问题要进行充分考虑与分析，根据设计中规定的工程安全系数做好施工工作。保证相关设计工作、施工工作等都能够有专门工作人员负责，一旦在其中某一环节出现问题，那么也可以在最短时间内联系到负责人，实现对问题的有效处理，避免各类问题的出现。在市政路桥项目中，通过提升其安全性与耐久性，可以延长路桥的使用年限城市不需要在市政路桥工程项目中进行过多投入，节约更多成本的同时，实现市政路桥工程项目的安全稳定运营。为人们日常生活提供更多便利，同时帮助城市在社会市场中树立良好形象。

3、市政路桥设计中提升安全性和耐久性对策

3.1加强抗震结构设计

在市政路桥设计工作开展中，为使得路桥安全性与耐久性可以得到提升，针对抗震结构设计要给予更多重视。在实际路桥抗震设计期间，可以采用创建有限元模型的方式，对地震模型横截面中最为薄弱的部分进行检查[1]。在具体应用中，要使用SAP2000有限元分析软件，创建几何模型，并将路桥材料属性信息、截面属性信息、单元属性信息以及工程进程信息等输入到其中，利用动力特征分析、时程分析计算模式，将路桥设计中的地震响应、滞回曲线等输出。根据相应地震要求做好桥梁结构计算工作，在此基础上，做好其他环节抗震分析工作，确保各部分抗震内容都可以符合规定要求。通过该种方式，可以在很大程度上提升路桥的抗震特性，并对结构自然振动周期进行完善，这样可以避免在地震发生之后出现共振情况在这一过程中，要对地震结构特点进行合理应用，通过螺旋标准进行尺寸的扭转，使得路桥抗震结构设计稳定性可以得到提升。

3.2加强抗疲劳损伤设计

市政路桥施工之后，需要吸收很大的动态负载量，此时不可避免会出现疲劳损伤问题。在当前很多市政路桥施工中，使用的混凝土材料、钢材等，具有不规则连续性特点，很容易出现裂问题，对于裂缝问题工作人员如果没有进行及时有效的检测与处理，那么路桥使用安全产生很大影响（如图一）。基于此，在市政路桥设计工作开展中，设计人员需要做好工程疲劳参数计算工作与验证工作，从不同方面对混凝土抗压性情况、抗腐蚀性情况进行模拟。采用多角度试验方式，获取混凝土质量比[2]。采用冲击试验方式，明确在常温状态下的钢材脆性情况。因此，为使得路桥安全可以得到提升，要尽量选用系数较低、韧性较低的材料，这样可以保证路桥结构安全，为路桥提供有效支撑。在材料的选用中，还要对高性能钢材进行合理应用，主要是因为高性能钢材具有良好的耐腐蚀性特点与可焊性特点。使用环氧树脂对钢筋以及钢绞线整体进行包裹，通过该种方式，能够防止钢筋腐蚀问题的出现。要使用高性能混凝土，比如，在路桥路面施工部分，可以使用环氧沥青混凝土，这样路面的耐磨性、密实度都可以得到提升。与此同时，设计人员必须要结合国家规定标准开展设计工作，防止成本控制与设计要求不相符情况出现。

3.3强化载荷能力

从当前市政路桥工程施工中不难看出，荷载能力会对路桥的耐久性、安全性产生直接影响。一般情况下，市政路桥都会存在超载情况，外部压力较大，已经超出路桥本身承载力，此时会引发很多质量问题的出现，从而影响路桥耐久性与安全性。基于此，在路桥设计期间，要将提升路桥载荷能力作为重点[3]。在设计以及施工工作开展之前，要安排专业工作人员做好调查工作，了解工程项目具体通行量情况，接着在设计期间可以通过限重方式，或者采用限高方式等，实现对超載问题的更好解决，这样可以减少路面损伤情况出现。此外，还可以通过设置公交专用车道方式，路面压力分散，避免压力集中，造成的裂缝、凹陷等质量问题出现（如图二）。

3.4增设混凝土保护层

保护层是混凝土与钢筋之间黏结强度的保护屏障，可以保证钢筋的完好性，防止腐蚀情况出现，有害物质无法进入到内部[4]。通过相关研究分析可以了解到，氯离子扩散到钢筋表面时间，与保护层厚度之间呈正比关系，而二氧化氯的扩散速与保护层厚度之间也有着较为密切的联系。一般而言，保护层越厚，钢铁表面免受侵蚀的时间也就越长，钢筋侵蚀率能够降低，那么路桥耐久性也可以得到提升。基于此，在路桥设计工作中，可以通过适当增设混凝土保护层厚度方式，保证路桥耐久性。比如，合理选用高性能混凝土材料，在路面施工中能够使用环氧沥青混凝土，促使其密实度与耐磨性可以得到提升。

3.5提升设计人员素养

在市政路桥设计工作中，设计人员在其中发挥着重要作用。如果在设计期间，设计人员自身能够具备较强设计能力、明确设计重点与设计注意事项，那么设计的市政路桥耐久性与安全性才能符合规定标准。反之，如果设计人员在设计期间并没有对耐久性与安全性问题进行充分考虑，自身专业能力也需要進一步提升，那么会对整个路桥的使用产生直接影响。针对这一问题，市政部门可以聘请专业设计人员开展设计工作，设计人员在设计之前能够及时做好现场调查工作，了解现场地质情况、环境情况，以及通行量情况。在此基础上，对各类问题进行充分考虑与分析，保证设计合理性。对于现有设计人员要定期做好教育培训工作，强化设计人员的责任意识与专业素养[5]。保证设计人员在未来设计工作开展中可以投入更多精力，将自身专业能力发挥出来。针对在设计工作中表现优秀设计人员，市政部门可以适当给予奖励，在具体的奖励中，可以采用升职奖励、加薪奖励、物质奖励或者精神奖励等，通过该种方式，将设计人员的工作积极性全面调动起来，这样设计人员才能愿意主动参与到设计工作中，高质量完成各环节设计工作，保证设计的耐久性与安全性。设计人员自身要拥有更加先进的设计理念，保证设计的路桥项目，能够满足城市发展需求，在推动城市更好发展中，能够发挥出自身最大价值。

结束语

综上所述，在市政路桥设计工作开展中，不仅需要设计人员自身能够掌握更多专业设计知识，有着较强的综合能力。同时在设计之前要对不同问题进行充分考虑，比如，考虑通行量情况、地质环境情况等。在对各方面内容有全面认识基础上，开展路桥设计工作，可以保证路桥设计的科学性与合理性，其耐久性与安全性可以符合规定标准。为人们日常出行提供更多便利的同时，实现城市更好发展。

参考文献

[1]王国建.海绵城市建设理念在市政路桥设计施工中的体现[J].四川水泥，2021（08）：264-265.

[2]叶容明.市政路桥加固改造的设计要点研究[J].工程技术研究，2020，5（23）：192-193.

[3]唐登平.浅谈BIM技术在市政路桥设计中的应用[J].四川水泥，2020（03）：111.

[4]李永治.市政高等级公路路桥过渡段结构设计及施工分析思考研究[J].工程建设与设计，2019（03）：136-138.

[5]陈东旭.影响市政路桥设计的因素分析[J].林业科技情报，2018，50（04）：119-121.