武領(lǐng)軍

摘要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)也得到了飛速進(jìn)步，橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)闹饕缆?，建設(shè)與運(yùn)營期間的安全性尤為重要，長期使用過后的耐久性也引人關(guān)注。本文將簡述市政公路橋梁設(shè)計中安全性與耐久性的意義與現(xiàn)狀，分析影響橋梁安全性與耐久性的材料、設(shè)計、施工、維護(hù)相關(guān)因素，期望為市政公路橋梁建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：市政公路;橋梁設(shè)計;安全性;耐久性

引言：為適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)展的交通行業(yè)，滿足其他交通需要而架設(shè)的市政公路橋梁將會使通行更加便捷。與公路工程的橋梁需要跨越山澗、崎嶇地形不同，市政工程橋梁主要作用是承載城市內(nèi)車流量。

1市政公路橋梁設(shè)計中安全性與耐久性的意義與現(xiàn)狀

市政公路橋梁是國家公共設(shè)施建設(shè)，關(guān)系著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾的交通出行質(zhì)量^[1]。橋梁設(shè)計中的品質(zhì)如何，將直接影響到未來的城市發(fā)展，安全性與耐久性則是市政公路橋梁設(shè)計的關(guān)鍵之處。目前為滿足經(jīng)濟(jì)需求，我國投資大量資金建設(shè)橋梁工程，但一些橋梁在開放通車后的表現(xiàn)不盡人意，預(yù)期壽命及結(jié)構(gòu)安全都不理想，甚至有些橋梁被迫拆除，浪費(fèi)了資源投入。此外城市中運(yùn)營的大多數(shù)橋梁都有一定“年齡”了，城市車輛的增多，超負(fù)荷的交通壓力，可能會加快損害這些橋梁的安全性與耐久性，隨著時間推移，“千里之提毀于蟻穴”的事故也可能發(fā)生，急需及時進(jìn)行維修和防護(hù)，以避免造成交通事故。

2市政公路橋梁安全性與耐久性的分析

2.1材料因素

現(xiàn)在城市是由鋼筋水泥組成，市政公路橋梁的主要材料是鋼筋水泥，也是橋梁安全性與耐久性保障的基石。現(xiàn)階段橋梁建設(shè)中的鋼筋混凝土構(gòu)件數(shù)量越來越多，施工和規(guī)范性也要越來越嚴(yán)格，在運(yùn)輸過程要避免被銹蝕，于工地存放的時間不應(yīng)超過半年，并且要將不同種類的鋼筋分門別類也要防止水侵或雨淋，長期堆放的鋼筋不可避免會被外界因素所影響，最為重要的就是構(gòu)件碳化，因此要給鋼筋施加鈍化膜，防止碳化。鋼筋被侵蝕就會使混凝土構(gòu)件體積膨脹，引起混凝土保護(hù)層的開裂，最終導(dǎo)致橋梁混凝土構(gòu)件位置出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重時構(gòu)件脫落，橋梁承重力降低。水泥可選擇比較穩(wěn)定的硅酸鹽水泥，注重其耐久性，若環(huán)境較為惡劣可選用低熱水泥。在施工過程中，由于水泥受潮結(jié)硬會喪失原有強(qiáng)度，因此堆放或使用超過三個月的水泥必須立即停止使用，及時進(jìn)行復(fù)檢試驗(yàn)，確保水泥能繼續(xù)投入使用。

除了鋼筋水泥外，混凝土的質(zhì)量也必須達(dá)標(biāo)，其中的集料都要符合規(guī)范要求，不論是細(xì)集料還是粗集料都應(yīng)確保所選用的碎石、卵石、砂的級配合理、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈，同時還要保證選用的集料吸水率較小，這樣才能作為橋梁混凝土使用，使用細(xì)集料最好不要采用海砂，因?yàn)槭艿胶Ｋ绊懀昂械穆入x子較高，不進(jìn)行沖洗會產(chǎn)生有害物質(zhì)。施工中還會有外加劑的選擇，通常情況下應(yīng)選用減水率高，同時能改善混凝土性能的外加劑，橋梁施工所采用的外加劑還要與水泥具有良好的相容性。

2.2設(shè)計因素

對任何一個項(xiàng)目來說勘察、設(shè)計、施工、投入使用及維護(hù)管理都是必不可少的環(huán)節(jié)，施工前的設(shè)計則是整個市政公路橋梁工程的骨架，設(shè)計人員應(yīng)該具備橋梁工程的專業(yè)技能和專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，還要有一定的組織管理能力。在設(shè)計過程中沒有足夠的經(jīng)驗(yàn)即便保證了橋梁的安全性，也很難確保橋梁的耐久性，相符有些設(shè)計人員過于依賴自己的經(jīng)驗(yàn)，沒有遵守設(shè)計規(guī)范，忽視了橋梁的安全問題。在進(jìn)行設(shè)計時制定計劃和施工圖紙，良好的設(shè)計說明能將施工過程中需要注意的大小事項(xiàng)傳遞給施工人員，因此設(shè)計圖紙要參照相關(guān)的規(guī)范、實(shí)際的施工環(huán)境和該橋梁建成后的使用情況進(jìn)行制定，將橋梁概況，橋梁設(shè)計依據(jù)，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，資金技術(shù)、材料構(gòu)造、施工注意事項(xiàng)以及防水管理規(guī)定方面進(jìn)行描述。

保護(hù)層設(shè)計主要針對的是鋼筋構(gòu)件，避免與大氣直接接觸造成上文提及的碳化現(xiàn)象，一般將構(gòu)件內(nèi)部到構(gòu)件表面的距離就是保護(hù)層的厚度，厚度越大外界侵入構(gòu)件內(nèi)部的概率就越小，間接提高了鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性，但要注意保護(hù)層厚度太大也會起到反作用，受到外來壓力時，所產(chǎn)生的裂縫也會變大，安全性反而會降低，所以必須合理設(shè)計構(gòu)件保護(hù)層厚度，以二類正常露天雨水或土壤直接接觸環(huán)境為例，縱向受力鋼筋梁柱保護(hù)層最小厚度為30mm。另外為了加強(qiáng)構(gòu)件的耐久性，混凝土強(qiáng)度的設(shè)計也尤為關(guān)鍵，如果施工時選用的低強(qiáng)度的水泥，配置的混凝土卻是高強(qiáng)度的，那么水泥用量就會大幅增加，不僅耗費(fèi)資源，而且水化熱大澆筑的混凝土構(gòu)件極容易產(chǎn)生裂縫，相反情況也會產(chǎn)生弊端，因此混凝土配置的強(qiáng)度設(shè)計也要進(jìn)行規(guī)范。

2.3施工因素

由于市政公路橋梁建設(shè)多為露天環(huán)境，施工過程中受天氣影響較大，不僅僅是氣候溫度對施工材料的耐久性影響，還有周圍地質(zhì)環(huán)境隱患問題。在勘察階段對于環(huán)境方面的考察尤為關(guān)鍵，通過勘察報告可以大概預(yù)測施工現(xiàn)場的環(huán)境是什么情況，對混凝土強(qiáng)度，混凝土構(gòu)件的耐久性影響。施工人員也是橋梁施工過程中的重要因素，有些施工人員安全意識薄弱，也沒重視橋梁的安全問題，有些橋梁建設(shè)過程中出現(xiàn)煙頭，雜物混入水泥，混凝土構(gòu)件之中，給橋梁的安全性帶來隱患。施工人員要嚴(yán)格遵守施工圖紙或技術(shù)人員的指導(dǎo)進(jìn)行施工，不能憑借自身施工經(jīng)驗(yàn)隨意更改設(shè)計圖紙，早期積累下的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)不適合快速發(fā)展交通運(yùn)輸情況。監(jiān)管人員是施工因素中最為關(guān)鍵的一環(huán)，在整個施工過程中起著非常關(guān)鍵的作用，不論是對勘察環(huán)境的再次考察，還是對施工過程中的監(jiān)管，都是保障市政公路橋梁安全性和耐久性的關(guān)鍵。在施工過程中，很多企業(yè)和人員都有偷工減料、使用過期或不符合規(guī)定的材料的行為，監(jiān)管人員必須及時責(zé)令整改，嚴(yán)格要求質(zhì)量檢查。質(zhì)檢員和監(jiān)理員必須以身作則，像是隱蔽工程必須檢查驗(yàn)收后才能繼續(xù)進(jìn)行施工，阻止任何為趕工期，亂用設(shè)備和材料的行為。在施工完成后要針對橋梁不同結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行測量和取值，確保其抗壓抗震數(shù)據(jù)的客觀性和有效性，保證橋梁的安全性^[2]。

2.4維護(hù)因素

市政公路橋梁在建成投入使用后，需要進(jìn)行表面防護(hù)，來延緩有害物質(zhì)對鋼筋混凝土的侵蝕，提高結(jié)構(gòu)物的耐久性。目前有兩個方面需要較多的表面維護(hù)，一方面是北方進(jìn)入冬季下雪后表面會出現(xiàn)凍融破壞，積水可能滲入混凝土內(nèi)部，溫度過低結(jié)冰導(dǎo)致混凝土構(gòu)件膨脹，另外在使用除雪劑后其中含有的腐蝕物質(zhì)可能進(jìn)行裂縫，進(jìn)一步侵蝕橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為橋梁安全帶來隱患，需要及時進(jìn)行融雪清理，并在橋梁表面和出現(xiàn)裂縫處噴涂保護(hù)材料。另一方面，我國氣候變化較大，沿?；蚺璧氐瘸鞘袝r常會有多雨潮濕天氣，由于雨季漫長，橋梁路面長時間處在濕潤狀態(tài)，無法得到干燥，裂縫浸泡后會逐漸開裂，形成坑洼。所以要及時進(jìn)行填補(bǔ)和維修，減少雨水對裂縫的侵蝕。

汽車荷載是影響橋梁耐久性的關(guān)鍵因素，與施工前的材料不同，交通運(yùn)輸會在后續(xù)對橋梁造成影響，伴隨著交通運(yùn)輸發(fā)達(dá)，大型運(yùn)貨車輛也逐漸增多，一些早期設(shè)計的橋梁已經(jīng)不能滿足當(dāng)前交通發(fā)展情況。而汽車荷載造成橋梁安全性和耐久性降低有主要有三個原因，首先其中問題最大的就是超載問題，因?yàn)轳{駛員沒有意識到超載的危害性或是為了追求經(jīng)濟(jì)利益，所以運(yùn)輸過程中車輛違規(guī)超載的現(xiàn)象時有發(fā)生，無形中損害了橋梁的使用壽命;其次是一些早期建造的橋梁的承載量正在直線下降，道路橋梁在運(yùn)營時通過超出自己承載能力的行為，一些在超載邊緣的車輛其實(shí)已經(jīng)超過了這些橋梁的承載能力，都會導(dǎo)致橋梁耐久性降低^[3];最后，是車輛本身產(chǎn)生的摩擦，輪胎中夾有的砂石，不規(guī)范的交通行為，都會讓橋梁受到一定損傷。

結(jié)論：綜上所述，市政公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性會受到材料、設(shè)計、施工、維護(hù)四方面的因素所影響。社會工程快速發(fā)展，其中也涉及到各種各樣的橋梁建設(shè)，影響安全性與耐久性有許多復(fù)雜原因，在設(shè)計過程中要全方位考慮市政公路橋梁情況，采取有針對性的措施，及時進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，確保橋梁使用過程中的安全與壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔克讓.市政公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性探討[J].天津建設(shè)科技，2019，29（S1）：42-43.

[2]陳永輝，王錫斌.市政公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性探討[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2020，（9）：218.

[3]劉靜.市政道路橋梁設(shè)計中的安全性與耐久性設(shè)計[J].綠色環(huán)保建材，2019（10）：109-110.