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摘要：公路桥梁是道路交通的重要设施。公路桥梁在运营过程中经常会出现安全性和耐久性的问题，需要在设计过程中进行提高。文中分析了公路桥梁设计中耐久性和安全性的重要性，叙述了公路桥梁设计耐久性和安全性方面存在的问题，阐述了提高公路桥梁设计耐久性和安全性措施，为设计人员提供一定的借鉴。
关键词：公路桥梁；设计；安全性；耐久性
1公路桥梁设计中耐久性和安全性的重要性
修建公路是现代化建设必不可少的一个方面。近些年来，我国公路交通建设工作取得了重要的成果。经济不断发展，对道路质量的要求逐年提高，特别是耐久性和安全性。比如，车辆的增加需要道路的承载力和刚性比较高，并且桥梁的安全性、稳定性要求更高。公路中桥梁的安全性一般从承载能力和桥梁结构稳定性两个方面分析，公路桥梁的质量评定依照结构重要系数、结构稳定性、结构负载组合等方面进行衡量。对桥梁安全性检验主要从扭矩、应力、弯矩等指标入手[1]。公路桥梁的耐久性主要指的是桥梁正常使用下的最高年限，桥梁的耐久性可以从施工工艺、材料、成分含量等方面进行综合考虑。公路桥梁的安全性和稳定性从不同角度衡量桥梁，任何一个方面出现了问题，就会对车辆和司机的生命财产安全构成严重威胁。桥梁裂缝后，需要立即停止使用，对桥梁进行修缮，防止进一步问题的出现，桥梁发生坍塌后，形成非常严重的交通事故，对行驶车辆进行毁灭性损失，对乘客也会造成不了估量的伤害。
在公路桥梁的运行过程中要加强对桥梁的耐久性和安全性的管理工作。桥梁项目的投资大、工期长、施工难度大等特点，在施工之前一定要进行规划和设计工作。凌乱的施工现场，交叉施工的存在不利于桥梁工程的正常施工[2]。根据以往的经验可以看出，我国公路桥梁在设计过程的安全性和耐久性的考虑不足，设计单位只追求利益最大化，道路桥梁的耐久性和安全性有关的诸多问题很容易被忽视，这对桥梁的未来运行构成严重的安全隐患和威胁。
2公路桥梁设计存在耐久性和安全性两个问题
2.1公路桥梁构造体系和设计理论不健全
目前，虽然建设的桥梁很多，但是关于桥梁方面的构造体系和设计体系不完善，在设计过程中完全没有考虑桥梁的使用寿命，仅仅将桥梁的称重量作为设计的重要依据和目标[3]。这种情况不一定适用于所有情况，导致使用寿命和公路桥梁承重之间严重不匹配。影响公路桥梁的整体质量和使用年限，造成桥梁安全事故的频繁发生。
2.2公路桥梁设计方案不够细致
公路桥梁的设计工作者不能只看到问题的一个方面，要从多个方面全面考虑，选取合理的设计方案，增强梁设计的耐久性。在实际的桥梁设计中，很多设计人员认识问题不全面，桥梁的综合性能将大大降低。有的设计者在设计时没有具体规定一些材料尺寸等具体系数要求，施工时施工者没有依据可依。例如对不同部位的混凝土厚度没有详细的规定，施工结束后，混凝土的厚度不一致，在运行过程中很容易出现混凝土过重或过轻而桥梁断裂的情况。桥梁的耐久性和安全性遭受严重威胁。
2.3公路桥梁设计施工管理工作存在缺陷
桥梁的施工管理水平高低影响着我国公路桥梁的安全性和稳定性。在公路桥梁施工过程中，由于施工管理不规范，很容易出现质量问题。材料质量不过关，施工人员施工不符合规范，质量监督工作不细致，施工过程中偷工减料的情况经常发展，这些因素对公路桥梁的质量构成严重威胁。施工团队的总体水平不高，没有经过严格的专业训练，施工经验不足，没有完全掌握所有桥梁的施工工艺流程，导致桥梁质量不能保证。
2.4公路桥梁荷载超重
目前，道路桥梁的汽车超载问题可以从三个方面描述。第一是桥梁的使用年限过多，超过了设计的使用年限。第二是桥梁上日常通过的车辆超过了桥梁设计中允许每日通过的最大流量值。第三是通过桥梁的车辆超载通过。前两种是桥梁的荷载随时间的变化，引起桥梁耐久性和安全性变差，后者是司机违规操作造成桥梁的耐久性破坏。
3提高公路桥梁设计耐久性和安全性措施
3.1重视设计准备工作
公路桥梁质量水平高低设计准备工作的作用非常关键。公路桥梁建筑工程定型后，设计单位组织清兵强将到现场进行实地调查和研究工作，精准掌握桥梁周边的水文地质情况和地质特征，为以后的设计工作提供重要的参考和依据。在设计之前，要充分考虑施工过程中和施工后公路桥梁可能发生的潜在风险。在设计中增加设计系数等，减少施工中出现返工和运营中维修保养的次数，减少桥梁的经济投资，提高公路桥梁的整体耐久性和安全性指标。
3.2控制保护层厚度
在桥梁设计中重点注意混凝土保护层厚度。在桥梁施工钢筋检查时，不仅要保证检查的合格率超过90%，更重要的是在安装允许的偏差范围之内。依据桥梁的特殊性，当抽样中不合格点的偏差值超过规定的最大值，应该及时纠正，按要求整改后才能合格。定义桥中钢筋的允许值和保护层间的偏差。通常情况下拱桥和梁板的偏差允许值在-7mm和+10mm之间，桥墩的偏差允许值在-5mm和+12mm之间，桩基础的偏差允许值在-10mm和+15mm之间。
3.3钢筋的配置控制
钢筋直接裸露在外面经过外界的影响会发生锈蚀，锈蚀后的钢筋降低了强度，大大降低了桥梁的各项力学性能。锈蚀后，钢筋的应力面减小，应力集中，桥的安全性大大折扣。从以往的经验，钢筋的腐蚀会对桥梁的横截面产生不利的影响。桥梁的耐久性降低，并且桥的其他部分中钢筋腐蚀的可能性也增加。在桥梁钢筋设计中，设计了钢筋保护层的厚度，在施工过程中对混凝土施工技术进行严格控制。注意混凝土的振动模式，防止点蚀和蜂窝问题，提高混凝土和钢筋的安全性和耐久性。在沿海施工桥梁时，使用特殊方法，如创新钢筋防腐涂层方法、高性能混凝土、转移氯离子吸附方向。
3.4涂装设计控制
目前涂装技术广泛应用在桥梁的施工之中，运用了很多先进的技术，如环氧富锌、热浸镀锌、水性富锌、热喷涂铝等。在封闭涂层中，涂层之间的化学腐蚀反应减少，并且钢结构的整体耐腐蚀性得到改善。增加涂层的厚度，也增加了桥外部的整体厚度，改善了桥的耐用性和安全性。
3.5增强设计人员对桥梁安全性和耐久性的重视程度
公路桥梁在投入运营之后，避免不了一些不利因素对桥梁的安全性和耐久性构成威胁，比如化学物质的作用、雨水冲刷等。在设计的过程中，设计人员应该充分考虑，采取果断措施提高公路桥梁的安全性和耐久性，减少桥梁出现裂缝、坍塌等问题的概率，尽最大程度提高桥梁的使用年限。在设计过程中，应尽可能避免问题，并应增加设计因素等措施，以提高公路桥梁的安全性和耐久性。同时设计人员要认真对待自己的设计工作，按照相关规范要求，设计出合理的公路桥梁。通过不断提高我们的专业设计能力，桥梁的安全性和耐久性始终处于最佳状态。设计人员应该充分考虑桥梁在运行过程中的疲劳损伤的设计问题，采取措施减少疲劳损伤对桥梁带来的损害。
4结论
桥梁的安全性和耐久性一直是桥梁设计工作的短板，这与设计技术落后，施工管理水平不足、设计方案规范的实用性不高有一定的关系。设计人员在设计的过程中需要特殊注意提高公路桥梁的安全性和耐久性，加大桥梁的使用年限，进一步寻找提高桥梁性能的设计方法，并在我国的公路桥梁设计工作的快速发展中发挥作用。
参考文献：
[1]黄志强，黄天穹.设计阶段桥梁耐用与安全性能提升措施[J].交通世界，2018（32）：139-140.
[2]李尉光.关于公路桥梁设计的安全性与耐久性解析[J].农家参谋，2018（20）：236.
[3]武睿.道路桥梁的安全性与耐久性设计分析[J].河南科技，2018（29）：114-115.