桥梁设计中安全性及耐久性研究

作者:李勇
单位:内蒙古交通设计研究院有限责任公司
摘要:桥梁作为我国公路交通网络的重要部分, 对人们的出行安全有着至关重要的影响。要充分发挥桥梁工程的功能效用, 必须做好相应的桥梁设计工作, 为桥梁工程的施工作业提供有力依据。但在以往的桥梁设计过程中, 很容易出现各种各样的问题, 极大影响着桥梁工程的安全性及耐久性, 不利于桥梁工程建设事业稳定发展。面对这种情况, 需要对桥梁设计中的安全性及耐久性进行深入分析, 找出可靠的解决办法, 使桥梁设计质量得到有效提高, 为桥梁工程建设事业的可持续发展提供有力支持。
关键词:桥梁工程 桥梁设计 安全性 耐久性
作者简介:李勇, 工程师, E-mail:54003182@qq.com;

 

随着我国社会快速发展, 桥梁工程的建设规模逐渐扩大, 其工程结构也越来越复杂, 给桥梁工程设计带来较大挑战。在进行桥梁设计时, 普遍存在桥梁设计与工程施工管理缺乏协调性、工程设计理念过于落后、工程设计结构体系不够完善等问题, 对桥梁工程的安全性及耐久性造成极大影响, 难以保证桥梁工程的正常使用, 给桥梁工程建设事业的可持续发展带来很多隐患。因此, 为确保桥梁工程的整体质量, 使桥梁设计水平得到有效提高, 必须深入分析桥梁设计中的安全性及耐久性问题, 通过科学有效的方法对其进行改进, 使桥梁设计能够充分满足桥梁工程建设的要求, 有效促进桥梁工程建设事业科学发展。

1 桥梁设计中的安全性及耐久性问题

1.1 桥梁设计与工程施工管理缺乏协调性

在进行桥梁工程设计时, 既要保证工程设计质量, 又要注重工程施工环节的质量控制, 以此提高桥梁工程的安全性及耐久性, 使桥梁工程的正常运行得到有效保障。同时, 也要注重与桥梁工程施工管理的衔接, 确保桥梁设计与工程施工管理之间的协调性, 使桥梁工程施工作业得以顺利进行。就实际情况来看, 我国桥梁设计与工程施工管理的协调性较差, 大部分桥梁工程施工事故都是因为工程质量不达标造成的, 比如施工工序缺乏合理性、工程材料的强度较差等问题都会影响工程施工质量。整个施工过程中容易出现混凝土配合比不合理、水泥选用及混凝土养护不科学等问题, 进而影响到桥梁工程的安全性及耐久性, 给其正常运行带来较多隐患。

1.2 工程设计理念过于落后

在快速发展的背景下, 我国人民的生活水平逐渐提升, 对桥梁工程的需求不断提高。为充分满足人民的出行需求, 我国桥梁工程的建设数量逐渐增多, 其施工技术也在快速更新, 各种地基处理技术和混凝土技术被应用到桥梁工程施工中, 对提高工程施工效率及质量起到了积极作用。但受传统设计思想影响, 桥梁工程设计理念依旧比较落后, 整个过程没有充分考虑到多方面的影响因素, 导致桥梁工程设计中存在诸多安全性及耐久性问题。目前来看, 部分桥梁工程设计人员对新技术和新材料都缺乏正确认识, 未认识到材料强度的规范性, 没有根据桥梁工程的构造体系做好优化设计, 导致桥梁设计缺乏安全性及耐久性, 严重影响到桥梁工程的正常运行。

2 桥梁设计中安全性及耐久性问题的危害

2.1 经济损失较大

在桥梁工程建设过程中, 普遍要消耗大量的物力和财力, 对工程施工技术的要求也相对较高, 这就需要提高施工人员的整体素质, 以保证桥梁工程施工作业的顺利开展。若在桥梁设计过程中存在安全性和耐久性问题, 势必影响到桥梁工程的稳定运行, 难以保证桥梁工程的社会效益, 甚至增加了工程维护成本, 造成较大的经济损失。同时, 在进行桥梁工程维护管理时, 也容易出现各种各样的安全问题, 进而产生较多的维修费用, 给桥梁工程建设事业的稳定发展带来较大挑战。

2.2 安全隐患较多

从我国桥梁工程建设事业的发展情况来看, 桥梁工程施工中的安全事故越来越多, 既威胁到人民的生命安全, 又造成了一定的经济损失。因此, 我国对桥梁工程施工水平提出了更高要求, 这也是促进桥梁工程建设事业进一步发展的重要途径。一般桥梁工程施工中的安全事故都是人为因素造成的, 其主要原因是工程施工管理不够全面、桥梁结构设计不够科学、桥梁施工质量无法得到保障等。一旦桥梁工程的安全性及耐久性得不到保障就会显著增加桥梁坍塌等问题的发生率, 严重威胁人民的生命及财产安全, 给桥梁工程建设事业的健康发展造成较大阻碍。

3 桥梁设计中安全性和耐久性问题的解决措施

3.1 准确把握工程安全性及耐久性的影响因素

在进行桥梁工程设计时, 设计人员要充分考虑到各种各样的影响因素, 避免桥梁工程的安全性及耐久性受到影响, 使桥梁工程的功能作用得到充分发挥。桥梁工程在投入使用时, 由于其工程材料的性能会随着时间推移逐渐衰减, 在重力碾压下容易使工程结构变形, 进而影响到桥梁工程的安全性及耐久性。因此, 为保证桥梁设计质量, 需要准确把握相关的影响因素, 根据工程材料的化学和物理性质进行科学设计, 工程材料的物理性质一旦出现变化, 就预示着工程结构的耐久性逐渐降低, 需要积极加强对各种材料的研究, 了解其整体性能, 进而合理选用工程材料, 使桥梁工程的耐久性得到有效提高。同时, 在进行桥梁设计时, 设计人员要做好工程构件及钢结构的设计工作, 整个过程要重视耐久性设计, 采用模拟试验法进行承载能力的计算, 进而确定其使用周期, 使桥梁工程的安全性及耐久性得到有效保障。

3.2 优化工程耐久性设计流程

从我国桥梁工程的施工和使用情况来看, 整个过程很容易受到飓风、地震、车辆超载等不利因素的影响, 以致桥梁工程的安全性和耐久性无法得到保障。因此, 在进行桥梁工程设计时, 设计人员需要结合这些问题综合考虑, 并在此基础上进行工程耐久性的总体设计, 使桥梁工程的整体质量得到有效保障。在进行工程耐久性设计过程中, 设计人员需要在基于破坏概念的理论下进行混凝土结构寿命的计算, 整个过程要参考混凝土的时间性能及承载性能。在进行工程总负载计算时, 设计人员要充分考虑自然环境对桥梁工程整体结构的影响, 对于工程总体性能的确定, 需要结合桥梁工程的密实性、承载力及表面平整度进行综合考虑。在确定混凝土耐久性参数过程中, 需要对静态和动态的性能参数进行有机结合。同时, 需要在基于桥梁外部环境的基础上进行工程耐久性设计, 采用增强钢筋抗腐蚀性、混凝土劣化补强等方法进行工程耐久性参数设计, 使混凝土结构体系得到及时优化, 有效保障桥梁工程整体的安全性及耐久性。

3.3 提高对桥梁超载问题的重视度

在桥梁工程投入使用过程中, 很容易出现桥梁超载问题, 进而影响到桥梁工程的安全性及耐久性, 这就需要做好桥梁工程的超载设计, 有效降低超载问题对桥梁工程安全性及耐久性的影响。就目前来看, 桥梁超载设计要充分考虑到以下方面: (1) 桥梁工程的使用年限较长; (2) 桥梁本身具有一定的承载负荷; (3) 车辆违规超载的发生率较高, 一旦在桥梁使用过程中出现超载问题, 势必会增加桥梁的应力, 对桥梁的结构造成较大破坏, 且这种破坏是难以修复的质量缺陷, 严重影响到桥梁的安全性及耐久性。因此, 在进行桥梁工程设计时, 需要不断提高桥梁工程的承载能力, 选择承载能力较强的工程材料及结构, 使桥梁工程的承载能力得到有效提高, 有效降低桥梁超载问题的发生率。同时, 为降低车辆超载问题对工程安全性及耐久性的影响, 相关部门需要加强对车辆超载问题的检查, 杜绝车辆超载问题的发生, 使桥梁工程的使用寿命得到有效保障, 为桥梁工程建设事业的健康发展提供有利环境。

3.4 提高桥梁工程施工的合理性及科学性

在桥梁工程施工过程中, 需要做好混凝土配合比试验和检验工作, 确保混凝土配合比参数的科学性, 使其能够充分满足桥梁工程的建设要求, 使混凝土施工质量得到有效保障。同时要严格控制混凝土的浇筑高度、温度及施工裂缝, 整个混凝土浇筑过程要做到搅拌均匀, 保证混凝土的密实性, 使混凝土施工质量得到有效提升。同时, 为降低外界因素对混凝土结构的不利影响, 也要积极做好混凝土结构的养护工作, 通过科学有效的养护措施, 使混凝土施工质量得到有效保障。在进行混凝土养护工作时, 要准确把握气候温度的动态变化, 根据气候温度的变化采取针对性的防护措施, 避免混凝土结构质量受到高温、暴晒等问题影响, 并根据混凝土施工情况进行拆模, 防止拆模不规范导致混凝土裂缝, 以有效保障桥梁工程的安全性及耐久性。

4 结语

为提高桥梁工程设计水平, 使桥梁设计中的安全性及耐久性问题得到及时解决, 应深入了解其危害, 并进行相应改进, 既要把握好工程安全性及耐久性的影响因素, 也要积极优化工程耐久性设计的流程, 提高对桥梁超载问题的重视度、提高桥梁工程施工的合理性及科学性, 从多方面提升桥梁设计的整体质量, 使桥梁工程的安全性及耐久性得到有效保障。

 

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