基于市政路桥设计中的安全性和耐久性的探讨

基于市政路桥设计中的安全性和耐久性的探讨

关键词:市政路桥设计;安全性;耐久性

1.影响市政路桥安全性和耐久性的因素

1.1设计理论、结构构造体系不尽完善

设计环节以及施工阶段的不足都会影响到路桥的安全性和耐久性的缺失,这是因为设计阶段对路桥质量有很大影响,它对施工整体进行布局,用于控制整个工程的施工过程。

1.2盲目追求市政路桥施工进度

市政路桥设计对混凝土强度等级的要求一般较严格,若仅仅盲目追求市政路桥的施工进度,肯定不能保证路桥质量的安全性和耐久性。甚至一些路桥施工队伍会在浇筑混凝土结构时添加催化剂、忽视混凝土养护,这些都会削弱路桥的内部结构、强度、承载力以及降低混凝土的抗渗性。

1.3忽略研究路桥疲劳损伤情况

进入21世纪,人们渐渐的意识到疲劳损伤同样对混凝土结构有着重大影响,我们不应忽视,于是设计人员开始着手研究混凝土结构的疲劳损伤并取得了初步的研究成果。路桥使用的材料不是连续、均匀的,因而在结构内部肯定存在着众多肉眼观察不到的缺陷。在动荷载的作用下,这些微小的缺陷会因不堪重负而不断严重,渐渐的会形成疲劳损失,随着时间的推移也会出现明显的裂纹。若对这些明显裂纹不重视、不采取必要措施的话,随着时间推移必会引起路桥结构断裂。但这些微观裂纹平时不易被检测出来,人们也就因不易察觉而忽视其影响,这必然会引发严重的后果。

1.3忽略路桥超载问题,缺少正常的检测和维护

汽车超载情况主要有三类:前期修建的老路桥超龄运营;路桥的通行车流量超出原来的设计量;车辆违规超载。引起前两种情况的主要原因是设计荷载量的变化以及交通量的增加,第三种情况是司机违规超载运营,后一种情况在我国的道路运输中很普遍。

路桥超载一方面会引起疲劳问题。超载会增大路桥的疲劳应力幅度,出现一些因超载导致的结构破坏事故。另一方面由于超载导致的路桥的内部损伤是无法恢复的,这些必然引起路桥的结构开裂,严重危害路桥的安全性、耐久性。

2.保证市政路桥安全性和耐久性设计的重点

在市政路桥安全性、耐久性设计中,为了保证路桥的安全性、耐久性能达到标准,在整个设计中必须要重点关注以下问题:

2.1桥面铺装

桥面铺装时直接接触汽车组间的关键部位,也是桥面排水的关键点。由于桥面不仅要承担车辆行驶过程中产生的剪切力,还要承担束应力、结构变形的影响。在上述力的作用下,路桥在早期就会出现损伤,进而影响路面安全性;同时混凝土路面也会在上述力的作用下逐渐脱离主梁,进而影响主梁受力情况,最终对结构的耐久性、安全性造成影响。

2.2主梁

在路桥结构中,主梁的作用最为明显,作为桥梁的主要承载构件,在路桥总体设计中,主梁一直是设计人员重点关注的部位,如何保证主梁的安全性、耐久性达到预期,成为设计人员普遍关注的问题。而从当前路桥主梁设计的现状来看,主梁箱体大量积水、满水箱的现象时有发生,不仅影影响了预应力钢梁与普通钢筋的性能,更对主梁安全性造成影响。导致出现该现象的原因主要为设计存在缺陷,导致排水结构不足。

2.3伸缩缝

伸缩缝是桥面的重要组成部分,对桥梁的灵活性产生重要影响。在设计中,如果没有充分考虑主梁收缩与形变的要求,将会导致桥梁结构在高温状态下受损,而随着温度降低,桥梁结构将会出现变形拉坏,最终影响桥梁耐久性。同时,纵向接头是保证梁地扩张的关键,在这个过程中需要重点分析桥梁的防水性能。一般在设计中,主要采用直线型伸缩缝,这种设计虽然简单,但会导致桥梁两端的护栏区出现泄露点。

3.提升市政路桥安全性和耐久性的策略分析

3.1提高对安全性和耐久性的认识

要确保市政道路桥梁的安全性和耐久性,首先要将设计人员对安全性和耐久性的认识。只有在设计师意识中存在有安全性和耐久性,才能够保障在对市政道路桥梁设计时。考虑周全,注重市政道路桥梁的安全性和耐久性,不会为了经济效益而忽视掉安全性和耐久性。再者,还要培养好施工人员对安全性和耐久性的认识,确保施工人员在施工过程中,检测安全和耐久第一位,将企业的经济效益放在第二位,进而加强市政道路桥梁的安全性和耐久性,最终使得桥梁在投入使用后能够获得更好的效益,并且使用寿命的增加。

3.2做好设计前的调查研究

市政路桥中,设计方案的不合理的部分因素是设计人员没有进行过实际情况的考察。因此,为了使得设计方案更加完善,促进市政道路桥梁具备有更强的安全性和耐久性,就要求设计人员在设计开始前,先进行所设计的市政地区的实际情况的调查,对周边的车流量,周边人员的聚集,以及桥梁建设周围的地质情况、温度、湿度等因素,只有在综合考量了周边自然和人为环境,才能够做好设计前的调查工作,最终有效地提升市政道路桥梁设计的安全性和耐久性。

3.3对有损桥梁的危害因素的考虑

设计人员在进行市政道路桥梁的设计时,要将有害于桥梁的诸多危害因素都考虑在内。首先要考虑超载现象。总所周知的,在桥梁的使用过程中,有很大的可能车流量比想象中过大,与原设计方案的承受力严重不符,或者诸多超载车辆的出现,都会降低桥梁的承载能力,缩短使用时间。其次由于市政道路桥梁的投入使用,暴露在野外,不能避免的,就会遭到风雨的侵蚀,以及其他环境因素的影响,直接结果就是损害了表面结构,再深层次来说,会严重影响市政道路桥梁的整体构造,引起内部结构的变化,最终出现裂痕,影响桥梁的安全性和耐久性。因此这些因素都应该列在考虑范围内。

3.4设计方案的科学合理化

设计方案的科学与否、合理与否,直接影响着施工过程的顺利实施,因此,设计方案也就成为了重中之重。对于市政道路桥梁的设计来说,要进行科学化的设计,并且与实际情况相符,具备有合理化,这样才能够进一步保证市政道路桥梁在施工中正常有序进行,也为市政道路桥梁的安全性和耐久性奠定基础。

结束语

总而言之,做好市政路桥安全性与耐久性设计工作具有十分重要的作用,因此在前期设计工作中,相关设计人员就应该深入分析市政路桥结构体系,重视路桥中桥面铺装、主梁及伸缩缝的设计,并从提升对安全性和耐久性的认识、做好设计前的调查研究、充分考虑对有损桥梁的危害因素,以及科学合理的设计方案来保证市政路桥设计的安全性与耐久性。

参考文献

[1]陈剑锋.路桥设计的安全性和耐久性研究[J].江西建材.2014.

[2]钟丽清、杨占雄.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].湖南交通科技.2010.

[3]于向前,李宝银,彭璐璐.关于桥梁设计中安全性与耐久性的探讨[J].中国新技术新产品.2010.

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