试析公路桥梁设计中的安全性和耐久性

杨小波

摘 要：目前我国的公路桥梁中存在一些问题，影响着桥梁发挥出它重要价值，其中以桥梁的使用安全性和使用耐久性为重点问题，急需我国相关部门的大力解决，提高桥梁的使用率。基于此，文章就公路桥梁设计中的安全性和耐久性做一个简要的分析和探讨。

关键词：公路桥梁设计；安全性；耐久性

1 引言

随着经济的发展和进步，我国各项工程在不断建设。公路桥梁的安全性和耐久性，带动了科学技术的进步，公路桥梁基础工程也得到了更快提升，同时所承担的压力更是加大，因而对于相关工作人员来说无疑是增加了要求和各项工作难度。道路桥梁工程设计情况从其安全性以及耐久性上就可以有所体现，因此通过到公路桥梁安全性以及耐久性出发，制定相应规范和标准。从当前实际情况来看，还存在着各种问题以及周围各种因素影响，导致工程可能会出现变形或者是损坏等问题，因此加大对于公路桥梁工程安全性以及耐久性设计工作具备重要意义。

2 公路桥梁设计的现状

城市化进程的快速发展，城市公路桥梁的建设规模一般较大，数量也较多，是由政府相关部门根据城市的发展状况进行合理规划而进行建设。在建设之前，必须根据当地的实际情况进行详细的实地调查，设计出符合实地情况的桥梁设计计划。然后由政府部门进行招标，选择合适的承包商来进行桥梁设计的施工工作。但由于政府的监管不到位，在设计图纸的审核工作上没有按照严格标准进行反复考量，再加之建筑商社会责任感的不足，在公路桥梁的设计质量上没有严格按着高标准执行。种种因素导致公路桥梁的安全性和耐久性受到影响，阻碍了城市化发展的进程社会经济水平的提高。近些年，我国不断出现关于公路桥梁安全性出现的事故，以桥梁坍塌事故占重，给人民生命，国家财产及社会秩序造成影响。因此，公路桥梁关于损坏和坍塌的安全性问题深受社会的关注。目前我国公路桥梁设计方面存在的主要问题在于对桥梁的结构设计不够牢固，降低了桥梁的安全性效果，增加了桥梁使用的安全性隐患；耐久性设计时考虑的不够全面，对于桥梁的承受超载范围没有一个严格的标准，使公路桥梁在使用过程中大大的降低了使用寿命，给人民的生命安全和国家的公共财产造成严重威胁。

3 安全性及耐久性在公路桥梁设计中的重要性

公路桥梁是经济发展和现代化建设的基础设施。随着社会发展进程的不断加快，人们对公路交通的质量、功能也提出了更高的要求，其中公路桥梁的安全性与耐久性是人们关注的重点。公路桥梁的安全性主要可以从两个方面进行考虑，即桥梁结构与承载力；而公路桥梁的耐久性指的就是桥梁在正常使用情况下的极限状态，它主要可以从如下几方面进行考慮：施工材料、施工工艺、成分含量等。对于公路桥梁工程来说，安全性与耐久性同等重要，任何一个方面无法保障就会直接威胁到人们的生命安全。例如，如果公路桥梁的耐久性与安全性存在问题，就可能会引发公路桥梁裂缝问题或者坍塌事故，进而造成不可估量的后果，著名的“连霍高速高架桥坍塌”事件就是其中较为严重的一次。公路桥梁工程不仅关系到人们的生命安全，同时还对社会经济发展与社会稳定具有十分重要的影响，由此可见，保证公路桥梁的安全性与耐久性非常重要。与此同时，公路桥梁项目一般都具有投资大、周期长、影响面广的特征，如果缺乏科学完善的事前规划设计，那么在现场施工过程中就容易造成秩序混乱、交叉施工等现象，严重影响经济效益和社会效益的平衡。然而，我国公路桥梁设计中对于安全性、耐久性的关注程度并不高，更多的是针对经济利益最大化的考虑，这就导致严重的设计缺陷出现。

4 完善公路桥梁设计中安全性与耐久性分析

4.1 保护层厚度控制

现行《公路工程质量检验评定标准》中钢筋安装检查时，除了合格率必须达到90%以上外，对超出安装允许偏差范围的作出明确规定，规定正负偏差的限值区间范围。建议参照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011），结合公路桥梁特点，规定每次抽样结果中不合格点的最大正负偏差限值，超过限值的无条件予以纠正。对于钢筋厚度以及保护层之间发生的偏差情况和数值进行明确，在梁板以及拱桥之间出现偏差数值进行控制，一般为“+10mm，-7mm”，而对于墩台之间的偏差数值上来看，一般在“+12mm，-5mm”，对于桩基础的偏差值可允许数据为“+15mm，-10mm”。

4.2 钢筋以及混凝土的配置控制

钢筋中发生锈蚀情况会直接对亚原结构进行直接影响，导致公路桥梁中各项材料能够抵抗压力情况有所降低。同时整个受力面减少，导致原有工程应力更加集中，导致工程结构发生安全问题；对于工程中更多情况来看，钢筋锈蚀情况还会对截面产生影响，导致结构耐久性降低，整体构件性能会最大程度降低，同时钢筋中发生锈蚀情况概率会有所增加。从一方面上来看，对于钢筋设计工作中，钢筋保护层厚度以及能够起到防腐作用进行保证；另外对于工程建设中混凝土施工技术进行控制，在振捣中特别注意施工技术和方式，避免其中产生蜂窝或是麻面情况，保证混凝土具备更大的稳定和耐久性；对于一些沿海位置工程，通过结构更好地去进行相应保护工作，实现例如采用高性能混凝土、创新钢筋防腐涂层方法、转移氯离子吸附方向等。

高性能混凝土是一种混合式新型材料，有着非常特殊的优势和特点。同时技术方式相对比较复杂，对于混凝土搅拌过程要求非常高，如果只是运用传统工艺是不能够满足工程需要的。而高性能混凝土稳定性非常好，同时具备非常高的密实度，保证了结构的设计质量。

4.3 涂装设计控制

4.3.1 材料的选择

①热浸镀锌，一般镀层厚度为80～100μg，钢与镀层之间不存在结合力。②热喷镀锌，一般的镀层厚度为100～300μg，钢与镀层之间的结合力为6～8kP。③热喷涂铝，一般的镀层厚度为100～300μg，钢与镀层之间的结合力为10～17kP。④环氧富锌，一般的镀层厚度不大于80μg，其钢与镀层之间的结合力为2～3kP。⑤无机富锌，一般的镀层厚度小于80μg，其钢与镀层之间的结合力为4～5kP。⑥水性富锌，一般的镀层厚度不大于80μg，其钢与镀层之间的结合力为2～3kP。

4.3.2 封闭涂层和中间涂层的应用

在封闭涂层之间通过涂料进行涂抹，能够降低涂料之间发生电化学腐蚀情况，让钢板能够具备更长时间的抗腐蚀能力。同时中间涂层顾名思义在底层位置上与表面层之间进行连接，因此在这个位置上加入涂层不仅能够增加整体厚度，同时保证了整体涂装体系形成。

5 结语

总的来说，公路桥梁工程的安全性与耐久性十分重要，它直接关系着公路桥梁的后期使用与正常运营，如果其安全性与耐久性无法得到保证，就会直接威胁到人们的生命安全。因此，在实际的工作中，应从设计阶段入手，通过采取合理的措施，保证公路桥梁工程的安全性与耐久性。

参考文献：

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[2] 李安顺.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性[J].黑龙江交通科技，2016（6）：146+148.

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