探析桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题

　　摘要：桥梁的安全性和耐久性是整个桥梁工程项目的重点工作，也是一直困扰设计、施工人员的工作难点，直接影响着桥梁的正常使用功能和人民生命财产的安全。随着近年来桥梁事故的频发，桥梁设计的安全性和耐久性问题更是引起了媒体、公众的广泛关注和讨论。本文就桥梁设计中安全性和耐久性的影响因素进行分析，研究和探讨、解决和提高桥梁安全性和耐久性的设计措施，以便能更好的保证桥梁建设和使用的安全、合理，确保桥梁的设计使用年限，推动我国桥梁建设事业的健康稳定发展。

　　关键词：桥梁工程设计,安全性,耐久性

　　桥梁的安全性和耐久性是整个桥梁工程项目的重点工作，直接影响着桥梁的正常使用功能和人民生命财产的安全。近年来，我国接连发生桥梁倒塌事故，造成了严重的人员伤亡和经济损失，桥梁设计的安全性和耐久性也随之成为媒体和公众广泛关注和讨论的热门话题。目前，我国现行的相关标准、规范对桥梁设计的原则要求是“安全、适用、经济、美观和有利环保”，基本上涵盖了人们所重视和关心的重要问题。然而，纵观这几年桥梁倒塌事故的原因，大多是因为桥梁设计的欠合理、耐久设计没有明确说明、数据计算错误、施工偷工减料等原因。因此，设计人员在进行桥梁设计时必须要注重安全性和耐久性的设计，在设计上确保桥梁使用的安全、合理，满足桥梁的设计使用年限，推动我国桥梁建设事业的健康良性发展。文章就桥梁设计中安全性和耐久性的影响因素进行分析，研究和探讨、解决和提高桥梁安全性和耐久性的设计措施，以便能更好的确保桥梁建设使用的安全、合理，满足桥梁的设计使用年限。

　　一、影响桥梁安全性和耐久性的因素

　　影响桥梁工程安全性和耐久性的因素主要包括下面两个方面。

　　1、缺乏完善的设计理论和结构体系

　　在桥梁工程的设计过程中，缺乏相关的安全、耐久设计理念，对结构构造的设计体系不完善，造成了桥梁安全性、耐久性较差。结构设计首先是在满足使用功能的前提下，选择经济合理的桥梁结构方案，其次是对结构分析并进行构造设计，同时要依据有关规定的可靠性指标和安全系数进行设计，以确保结构的安全、可靠。然而，有些设计人员在设计中生搬硬套比较严重，设计与施工相脱节，造成设计环节频繁出现人为错误，降低了桥梁的安全性和耐久性。例如，有的设计受力路线或者计算图式不明确，造成局部应力过大;有的设计未能充分考虑施工工况，导致施工过程出现问题;有的结构设计的延展性和整体性不足，冗余性小;有的设计的混凝土强度偏低、钢筋的选择过细，保护层厚度过薄等等都降低了结构的安全性，影响到桥梁工程的耐久性。

　　2、 施工、养护、管理的水平偏低

　　桥梁出现破坏与倒塌事故，一个共同的原因就是施工质量没有达到设计和规范的要求，较为典型的问题主要有偷工减料、以次充好、施工工艺不合格等。其次，桥梁结构建成后的养护工作不到位，导致混凝土的老化加快，钢筋的锈蚀等。再者，桥梁结构产权部门的管理不善和公众安全意识的淡薄，更是对桥梁工程的安全性造成致命的影响，使桥梁工程远远达不到预期的使用寿命。例如，船舶撞击桥梁和汽车超载问题等。

　　二、设计提高桥梁安全性和耐久性的措施

　　针对桥梁工程中出现的安全性和耐久性差的问题，在设计时应采取以下几个方面的措施来提高和改善桥梁使用的安全，延长其使用寿命。

　　1、依据实际情况，设计合理的结构方案

　　符合使用要求和施工条件的结构方案，能够有效的提高桥梁的使用安全性和耐久性。因此，在进行桥梁结构的设计时，要根据施工建设的实地环境，结合工程的使用要求，设计选择合理的结构方案。通常情况下，一般桥梁首选造价经济、施工简便、预制配件标准化的标准跨径的预制拼装结构，条件受限时可选择现浇结构和大跨径常规结构。不宜过分追求景观、地标建筑、长官意愿而采用特殊结构，增加工程造价且存在一定的安全隐患。

　　2、设计选用材料时要本着科学、合理的原则

　　目前，国内的桥梁大多是钢筋混凝土结构，因此钢筋混凝土的合理使用和施工质量直接关系到桥梁结构工程的安全性、适用性和耐久性。混凝土材料的配置构成是决定混凝土耐久性的重要因素，其水泥砂浆的强度、水灰配置比例等都对它的安全性、耐久性有着较大的影响。因此，设计人员在进行设计时，必须严格按照有关规范和标准的要求来设计和选择施工材料和匹配比例，适当增加钢筋混凝结构层上保护层厚度，控制伸缩缝的设置和宽度，科学合理的选择实际需求的建筑材料，使桥梁工程既能达到使用安全和期限的标准要求，又能提高它的经济效益。

　　3、加强对桥梁疲劳损伤问题的设计

　　桥梁在实际使用中所承受的风荷载和车辆荷载都是能够在结构内部产生变化循环应力的动荷载，对桥梁结构造成疲劳损伤的积累。这些损伤在长期的作用下会导致桥梁部件结构形成宏观裂缝，引起桥梁结构、材料的断裂，造成严重的人员和经济损失。因此，在设计过程中要注意加强选用材料的均匀性和连续性，针对重点关键部位进行抗疲劳设计，最大程度的减轻桥梁在使用过程中的疲劳损伤，提高它的使用安全性和耐久性。

　　4、重视桥梁结构的耐久性设计

　　桥梁的耐久性是工程建造过程中的重点，在实际使用过程中，它主要受到自然环境和人为因素的影响，包括阳光、风、水流、地震、有害化学物质、车辆、疲劳等因素。同时，桥梁本身的材料性能也会随着时间不断退化，影响到桥梁的使用寿命。因此，设计人员在进行桥梁耐久性设计时，要全面的考虑到影响耐久性的因素，并针对不同因素造成的影响进行专门的设计保护，提高桥梁结构部件的抗衰老性和抗腐蚀性，延长工程项目的使用寿命。

　　5、针对桥梁超载现象进行承重设计

　　桥梁的超载一般分为三种情况，一种是通行的总车流量超出了原有设计的规定，另一种是修建时间较长的桥梁超龄负载使用，再一种是车辆的违规超载。第三种情况属于车辆使用者的主观行为，通过有关部门的交通管制能够进行控制，而前两种情况的产生原因则主要是桥梁荷载设计的问题。因此，在进行桥梁荷载设计时，要充分的考虑到桥梁在实际使用时遇到的情况，在经济合理配置的基础上，尽可能大的增加桥梁的荷载量，提高桥梁应对超载问题的能力，从而减缓超载对桥梁造成的损坏，提高它的使用安全和寿命。

　　6、积极研发能够有效提升桥梁耐久性的关键技术

　　要组织专业设计工程技术人员，针对我国桥梁工程面临的耐久性问题，从结构设计方法、构造体系、质量控制和施工工艺等多个方面入手，积极研发能够有效提升桥梁耐久性的关键技术，并将其推广应用到实际的工程设计施工中去，全面的提高我国整体桥梁工程的耐久性。

　　7、加强对国外成果和经验的借鉴

　　我国的现代化桥梁建设事业起步较晚，设计理念和施工工艺等方面和国外相比都有着较大的差距，因此，工程设计人员在进行设计时，要充分考虑到我国现阶段的材料工艺水平和施工管理水平，借鉴和吸收国外桥梁建筑设计中的经验和成果，结合工程建设施工的实际情况和需要，采用适当的设计方法、适当的安全度来确保桥梁使用的安全性能，提高桥梁工程项目的耐久度。

　　结语：

　　桥梁工程的安全性和耐久性是整个工程项目的建设重点和难点，也是我国目前桥梁建筑行业所要急需解决的问题。积极的借鉴和吸收国外桥梁建设成功的案例和经验，加强桥梁安全性和耐久性的工程设计，注重桥梁疲劳损伤和负荷超载带来的设计问题，强化施工质量管理，从而提高桥梁的使用安全，延长桥梁的使用寿命，促进和推动我国桥梁建设事业的健康稳定发展。

　　参考文献：

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　　[4] 马俊.道路桥梁设计分析研究[J].长三角,2009(07)

《探析桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题》

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