公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析

李岩 李晔

摘 要：公路橋梁设计中的安全性和耐久性提升对于维护公路桥梁工程项目实现高效运行，提升整体的运行水平，满足当前社会经济发展对公路运行需求具有非常重要的作用。而对于公路桥梁设计来讲，安全性和耐久性一直是一个比较重视的问题，本文立足当前公路桥梁设计分析，提出创新改进安全性和耐久性的相关建议，旨在为实际相关方面改进发挥一定的借鉴意义。

关键词：公路桥梁设计;安全性;耐久性;设计管控

1 公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析

公路桥梁的安全性和耐久性两者之间是相互联系的，也就是只有公路桥梁耐久性增强，那么对于公路桥梁运行安全水平提升提供了有效的保障作用;而公路桥梁设计只有实现安全，才能够提升公路桥梁的运行寿命，从内部结构安全互动层面上保证整体运行的持久性。两者之间的相互影响则决定了在公路桥梁设计中，需要设计人员多方面考虑、综合分析，借鉴类似的工程项目经验，创新应用。如，当前部分公路桥梁工程项目施工建设环境比较复杂，位于山区等地市比较险峻的地段，那么在安全性和耐久性设计中，则需要加强抗震测试，提升结构的抗震力度;同时还应注重做好公路桥梁的周围防护设计，避免出现滑坡、泥石流或者山石滚动等给公路桥梁外部或者内部结构产生损害。此外，面对这部分公路桥梁工程项目，提升钢筋混凝土抗剪力和强度，提升结构的整体承载性，对于极限运输能力做出明确规定。在以上多个方面协调下，提升公路桥梁设计的耐久性和安全性，在安全运输环境塑造下提升公路桥梁的运行寿命。

2 公路桥梁设计中安全性和耐久性增强技术应用分析

2.1 填缝灌注到位

公路桥梁设计中，为了增强安全性和耐久性，在设计中填缝灌注到位是非常必要的。这种技术在设计之初重点应用于裂缝填充中，能够有效控制裂缝的扩展。而如果在施工建设阶段雷锋较浅的情景下，只需要进行表面简单的处理即可。而一旦裂缝较深的时候，则需要组织施工人员专门进行灌注处理。而且对于较深的缝隙灌注时，要通过借助压力设备将灌浆材料送入到深处，保证填充的密实性，以此增强公路桥梁的安全性和耐久性。因此，有效避免由于裂缝出现导致桥梁运行中内部结构受到损害不良现象出现，提升运行寿命。

2.2 桥面设计加固到位

公路桥梁设计中，为了提升桥梁的耐久性和安全性，做好桥面设计加固是非常重要的。这主要是桥面作为与车辆行驶接触的首要接触面，随着运行时间的正常，桥面摩擦和振动导致桥面受到损害。而桥面一旦受到损害，那么将会对桥面内部结构产生损害，同样影响桥面运行的耐久性和安全性。因此，在桥面设计加固中，首先，在表面加强防水层科学化施工。这工程单位合理选择防水材料，在桥面合理设置防水层。而对于桥面流水槽和排水设施同时应该设置到位，以此在降雨天气，桥面不会出现积水现象，能够很大程度上降低对桥面产生的冲击损害，提升桥面运行寿命。其次，桥面设计中，对于公路和桥梁路面衔接层做好处理。衔接处缝隙有效处理，保证运行的平滑性，避免在运行的时候出现跳车现象，给桥面产生损害。在衔接处处理中，可以重点选择高强度的混凝土灌注，多次压实，振捣到位，提升这一阶段的处理质量。最后，桥面设计加固中，在桥面特定的极限运载称重考虑范围内，可以适当增加一定的缓冲极限承载力。以此，一旦公路桥梁运行投入之后，超重的车辆进入到桥面中，可以给桥梁一定的缓冲期，对公路桥梁本身产生的损害较小。

2.3 钢筋混凝土加套加固

公路桥梁设计中，提升公路桥梁设计的安全性和耐久性，钢筋混凝土加套加固方法的应用也有着一定的贡献作用。钢筋混凝土作为当前公路桥梁施工建设的重要组成部分，针对钢筋混凝土本身做好相应的加固操作能够实现“锦上添花”。具体操作中，针对桥梁的墩台在周围设置三条钢带进行包围，实际围绕数量也可根据墩台的的体积适当合理确定。而实际应用钢带的厚度结合结构的加固要求确定。这样，在后期运行中，墩台受到损害，周围的钢带可以发挥有效的加固作用。同样，能够促使预应力筋和混凝土砂浆之间有效结合，在结构共同有效形成基础上，提升钢筋混凝土的受力水平。对于公路桥梁运行而言，墩台的运行质量直接关系到公路桥梁运行是否安全，这也是当前许多桥梁由于墩台受到损害导致桥梁倾斜问题应对的有效方法，以此提升公路桥梁运行的安全性和耐久性。

2.4 公路桥梁结构加固

从根本上而言，提升公路桥梁运行的安全性和耐久性，需要一个强有力的结构。在结构高效运行基础上，提升公路桥梁运行质量，延长运行寿命。具体而言，在公路桥梁结构加固中，一方面，体外预应力加固方式应用。这一方式在具体应用时需要将预应力筋在桥梁体外进行科学化的设置，尤其是对于结构比较脆弱的部位实施加固。工程人员需要从预应力管道、砂浆、锚固支座、转向块等方面进行体外预应力的加固。此种加固方法能够极大增强公路桥梁的耐受力，增强刚度和承载力。但是，如果将此种方式应用于大跨度的混凝土结构时，还需要重点考虑结构次应力，同时针对钢筋做好防腐蚀处理，保证结构的耐久性。

3 公路桥梁设计中安全性和耐久性提升相关建议分析

3.1 加强前期设计勘察工作

公路桥梁设计中，做好前期准备工作是非常必要的。具体而言，一方面，设计人员需要深入到公路桥梁工程项目具体施工的地理地势环境中，通过借助经纬仪和水准仪等对地理地势环境进行详细的勘测，反馈到勘测报告中，为结构强度和各方面计算提供数据支撑;另一方面，设计人员还需要明确公路桥梁所在地的降水和温度变化也会影响安全性和耐久性。因此，需要综合评估近些年来气温和降水变化状况。如，当地的降水量大，降水周期长，那么为了保证结构的完整性，则需要工程设计人员加强公路桥梁表面的防护性设计，相关防护材料应用到位，提升对雨水冲刷的抗侵蚀力度，在公路桥梁表面质量维护基础上，提升安全性和耐久性。

3.2 借助信息化技术优化设计

在前期准备工作完成后，设计人员借助所收集的信息资料初步形成关于公路桥梁的设计方案。那么，相关管理单位可以通过使用BIM等信息化技术针对设计方案实现三维动态化模拟，直观化的观察设计方案是否存在结构上的缺陷，判断运行之后是否会出现安全性问题，给公路桥梁运行寿命产生不良影响。如，设计团队借助BIM技术可以针对结构实现碰撞检测，以此判断结构的稳定性，根据反馈结构改进处理。在当前公路桥梁结构优化设计中，信息化技术的应用具有较强的综合性，能够在数据信息输入基础上，实现综合的模拟，应用效果突出。

3.3 重视公路桥梁运行疲劳损伤防护

公路桥梁设计中，提升公路桥梁运行耐久性和安全性重点要从加强公路桥梁运行疲劳损伤防护工作层面上落实。一般而言，公路桥梁在投入运行之后，长时间车辆运行必然会产生一定的疲劳损伤，而这种问题未能及时处理，必不可免将会出现安全性问题，影响公路桥梁的运行寿命。在公路桥梁设计中，加强疲劳损伤防护需要有效应对内部结构产生的循环应力。那么在设计防护中，一方面，工程设计人员需要提升混凝土的抗疲劳能力，选择优质的水泥，合理控制混凝土振捣频率，加强后期定期性的养护;另一方面还要针对公路桥梁结构内部的个别构件提升防护效果。设计阶段，借鉴类似工程项目施工经验，选择最优的构件，并且能够针对构件加强外部防腐蚀防护，避免后期运行中由于内部构件腐蚀损害结构的安全性和耐久性。只有公路桥梁运行疲劳损伤防护工作到位，才能够避免表面出现裂痕现象，提升内部结构的稳定性。

3.4 合理选择公路桥梁工程施工建设材料

公路桥梁设计中，合理选择公路桥梁施工建设材料，保障公路建设材料质量对于提升安全性和耐久性是非常必要的。在公路桥梁工程施工建设材料选择中，关键是混凝土的选择，如选择硅酸盐水泥，能够有效控制水化热和泌水反应，提升混凝土结构建设质量。此外，对于公路桥梁外部防水材料的桥面铺设材料的选择也应注重各个方面参数的对比，在对比基础上，优化选择，选择最为高质量的施工建设材料。

参考文献

[1]李敏，吴坚彬，李燕.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨[J].中国水运月刊，（11）：311-312.

[2]崔克让.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨[J].天津建设科技，2019，（A01）：42-43.