安全性与耐久性在市政路桥设计中的重要性分析

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安全性与耐久性在市政路桥设计中的重要性分析
张国飞 梁梦清 (中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北 武汉
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)[摘 要] 市政路桥是我国交通网络的重要组成部分㊂随着人们交通出行需求增加,城市高架桥㊁跨河跨海大桥等项目亦增多㊂在市政路桥结构设计环节,安全性㊁耐久性关系到出行安全和便利,可降低交通事故的发生风险,是最基础㊁最重要的设计内容㊂合理选取设计标准和环境作用等级并结合现场情况是准确判定安全性与耐久性设计的基础㊂基于此,本文主要分析了安全性与耐久性在市政路桥设计中的重要性㊂[关键词] 市政路桥设计;
安全性与耐久性;重要性[中图分类号]U 442 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2024)03-127-03
引言
市政路桥桥梁的建设作为城市基础设施的重要组成,对提高居民出行㊁招商引资及社会稳定都有巨大影响,因此为了保证其施工及运营期质量和安全性问题必须对各个设计环节都加以重视㊂开展市政桥梁工程建设,要求对市政桥梁工程安全性与耐久性问题做好分析㊂实践中,重点考量市政桥梁工程实际情况,细化各类因素造成的市政桥梁工程影响,然后在全面把握工程实情的基础上,针对性设计工程建设方案,保证市政桥梁工程建设能够达到更理想的安全性和耐久性效果㊂
1 市政路桥设计中的安全性与耐久性的重
要性
市政路桥设计是城市基础设施建设中的重要环节,
而安全性与耐久性是市政路桥设计中不可忽视的关键因素㊂在本文中,将探讨安全性与耐久性在市政路桥设计中的重要性,并解析其关键作用㊂
第一,安全性是市政路桥设计的首要考虑因素之一㊂一座安全的桥梁能够保障行人和车辆的安全通行,减少事故的发生㊂在设计过程中,需要充分考虑桥梁的承载能力㊁结构稳定性以及抗震能力等因素㊂合理的设计能够确保桥梁在各种自然灾害和负荷条件下都能够安全运行,为居民提供安全可靠的交通通道㊂
第二,耐久性是市政路桥设计中不可或缺的要素㊂一座耐久性好的桥梁能够长时间地承受各种外界环境的侵蚀和负荷的反复作用,减少维修和更换的频率,降低维护成本㊂在设计中,需要选择高质量的建筑材料,进行合理的结构设计,以确保桥梁在使用寿命内不会出现严重的损坏和破坏㊂同时,还需要考虑桥梁的防腐㊁防水和抗老化等性能,延长其使用寿命,提高其全生命周期经济效益㊂
第三,安全性与耐久性不仅对市政路桥设计本身具有重要意义,也对城市的发展和社会的稳定起到关键作用㊂一座安全耐久的桥梁能够有效连接城市的各个区域,促进经济的发展和人员的流动,提高城市的竞争力㊂同时,它也是城市形象的重要组成部分,展示了城市的现代化水平和对居民生活质量的关注㊂(1)
提升经济效益㊂做好桥梁的安全性及耐久性设计,不论是结构型式还是材料使用均符合要求,可以保证现场施工顺利进行,有助于缩短建设周期㊁避免资金浪费,并在运行阶段减少养护频率㊁降低维护费用,从而提升经济效益㊂(2)提升社会效益㊂做好桥梁的安全性及耐久性设计,能提升社会效益,主要体现在以下方面:能保证区域交通运输能力,让人们获得良好的交通出行体验;能加快商品流通速度,促进周边产业链发展;能完善
城市的基础设施体系,有助于招商引资[
1]
㊂2 市政路桥安全性和耐久性设计措施
市政路桥安全性和耐久性设计措施是确保城市基础设施稳定运行的重要保障㊂设计师应综合考虑承载能力㊁耐久性㊁交通安全和环境美观等因素,以确保市政路桥的安全性和耐久性㊂市政路桥的安全性和耐久性设计需要从结构
设计㊁材料选择㊁保护层厚度等方面综合考虑,以确保桥梁的安全可靠性和长期可持续使用㊂
2.1 合理选择结构设计方案
市政桥梁的结构和质量直接影响到整个工程项目是否能够安全顺利完成,所以在项目前期阶段一定要根据具体情况合理选择结构设计方案㊂其次,市政桥梁也需注重附属结构,桥面铺装㊁伸缩缝以及接头等附属结构都需要严格按照设计标准设计,桥涵两侧路肩处理及填方部分也应该做好相应工作;最后还应编制合理养护方案,对道路桥梁上所出现裂缝问题及时采取措施修复或补救方法,并对其进行有效的预防和控制[
2]
㊂2.2 科学使用材料
桥梁设计需考虑现场施工条件,市政桥梁工程施工建设中,原材料很重要,所选择原材料性能的好坏,在一定程度上决定了市政桥梁设计的安全性㊂根据工程需要选择合适的原材料来制作混凝土搅拌车㊁钢筋网架等设备以及各种辅助设施,对原材料进行抽样检测和检验,确保其具有足够强度和硬度之后才能开始正式施工作业㊂在对市政桥梁进行加固的过程中需要科学使用材料㊂其一应当加强对于路桥结构㊁桥面材料和施工工艺等内容进行严格把控,尤其是要重视混凝土路面与钢筋网面之间存在较大间隙问题;其二还应该做好钢筋锈蚀问题以及接头处开裂情况的处理工作,注重对于道路桥梁结构㊁梁板和桥墩等部位的加固维修工作,确保其具有足够强度来满足市政桥梁工程建设要
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求;其三重视混凝土材料㊁钢筋锈蚀和水灰比等问题,确保市政桥梁的质量安全进而提升整体市政桥梁质量水平及使
用寿命效果[
3]
㊂2.3 增加保护层厚度
市政路桥工程建设中,保护层是十分重要的组成部分,也是市政路桥工程结构的关键点所在㊂首先,增加保护层的厚度可以提高市政路桥的耐久性㊂市政路桥经常受到各种外界环境的侵蚀,例如日晒㊁雨淋㊁风蚀等㊂这些环境因素会导致路桥结构的损坏和腐蚀,进而影响其使用寿命㊂通过增加保护层的厚度,可以有效地隔离外界环境与路桥结构的接触,减少结构受损的可能性,提高路桥的耐久性㊂其次,增加保护层的厚度还可以提高市政路桥的安全性㊂市政路桥承载着车辆和行人的重量,因此在设计中需要考虑到其安全性㊂增加保护层的厚度可以增加路桥结构的强度和稳定性,提高其抗压和抗震能力㊂在面对自然灾害或突发事件时,路桥能够更好地承受外部力量的作用,保障行人和车辆的安全㊂此外,增加保护层的厚度还可以减少维修和维护成本㊂通过增加保护层的厚度,可以有效减小外部环境侵蚀作用,提高结构耐久性,有效地降低结构损坏的风险,减少维修和维护的频率和成本㊂
2.4 做好防水层有效设计
市政路桥工程施工建设中,往往伴随着十分丰富的混凝土材料类型,且不同市政路桥工程在建设中,也会有着混凝土材料类型选择方面的差异㊂根据路桥的具体情况和使用要求,可以选择聚氨酯㊁聚合物改性沥青等材料进行防水层的施工㊂这些材料具有良好的耐候性㊁耐化学性和抗渗透性,能够有效地防止水分渗入路桥结构,延长其使用寿命㊂在施工过程中,应严格按照相关规范和标准进行操作,确保施工质量和施工工艺的可靠性㊂同时,合理控制施工温度和湿度,确保材料的粘结性和密封性,提高防水层的耐久性㊂与此同时,定期巡检和维护是必不可少的,及时发现并修复可能存在的损坏和漏水问题㊂此外,加强路桥结构的保养和维修,及时处理裂缝和破损,防止水分渗入结构内
部,保持防水层的完整性和稳定性[
4]
㊂2.5 重视路桥超载问题
市政路桥工程设计中,要求设计人员重点关注市政路桥工程的超载问题,特别是超载导致桥梁倾覆问题㊂超载问题的出现,将严重影响到市政路桥工程的使用寿命,并造成市政路桥工程内部结构的损坏,难以进行维修保养㊂第一,制定合理的荷载标准,严格限制车辆的载重,避免超过路桥的承载能力㊂第二,建立健全的路桥监测体系,定期对路桥进行检测,及时发现并修复潜在的问题㊂第三,加强对驾驶员的宣传教育,提高他们对超载问题的认识和重视程度,避免超载行为的发生㊂第四,对超载行为进行严厉处罚,提高违法成本,从而有效遏制超载问题的发生㊂2.6 提升市政路桥工程抗震性
抗震设计是市政路桥工程设计的关键性内容,也是考核市政路桥工程安全性和耐久性的重要指标㊂因此,设计师需要充分考虑地震力的作用,合理确定结构形式和材料选择㊂在设计过程中,应采用合适的地震动参数,并进行合理的结构分析和计算,确保结构的抗震安全性㊂此外,还应
考虑到地质条件㊁地下水位等因素的影响,进行地震破坏模拟分析,为后续施工和维护提供可靠的依据㊂施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,确保结构的准确性和稳定性㊂特别是在混凝土浇筑和钢筋布置等关键环节,要加强质量监控,防止出现质量问题㊂此外,施工人员应具备专业知识和技能,按照规范操作,确保施工质量达到要求㊂同时,定期检查和维护市政路桥工程,及时发现和修复存在的隐患,是确保其抗震性能的关键㊂同时,建立健全的档案管理和维护体系,加强对市政路桥工程的日常管理,提高管理水平和效能,确保其长期稳定运行㊂
2.7 重视疲劳损伤设计
疲劳损伤设计是指在考虑到交通负载及其变化㊁材料特性和结构形式的基础上,通过合理的设计方法和参数选取,确保市政路桥工程在设计寿命内不发生疲劳破坏的一项技术措施㊂疲劳损伤设计的几个关键要点如下:首先,需要合理确定交通负载及其变化㊂交通负载是路桥工程疲劳损伤的主要原因,因此需要准确测算和分析交通负载的特点和变化规律㊂通过交通调查和数据分析,可以获取道路的交通流量㊁车辆类型㊁速度等信息,进而确定适当的设计负载㊂其次,需要考虑材料特性和结构形式㊂不同材料的疲劳性能存在差异,因此需要根据实际情况选择合适的材料,并确定其疲劳强度和疲劳寿命㊂同时,结构形式的选择也会影响疲劳损伤的发展和扩展,需要根据实际情况进行合理设计㊂然后,需要采用合理的设计方法和参数选取㊂疲劳损伤设计可以采用传统的应力循环法或者基于结构可靠性的方法㊂在进行设计时,需要确定合适的疲劳强度折减系数㊁载荷历程和疲劳寿命等参数,以确保设计的可靠性和经济性㊂最后,还需要进行疲劳性能监测和评估㊂市政路桥工程的疲劳损伤是一个渐进的过程,需要进行定期监测和评估㊂通过实时监测结构的应力和变形,可以及时发现和评估疲劳损伤的程度,为后续的维护和修复提供
依据[
5]
㊂2.8 提升承载能力
市政路桥工程的载荷承受能力主要涉及静载荷和动载荷两个方面㊂静载荷是指静止在桥梁上的荷载,如自身重量㊁行车荷载等;动载荷是指桥梁上行驶的车辆㊁行人等产生的荷载㊂对于市政路桥工程的设计,需要根据实际情况确定合理的载荷承受能力㊂首先要考虑桥梁的结构形式㊁材料强度等因素,以及预计的交通流量㊁车辆类型等因素㊂然后,根据相关的设计规范和标准,进行载荷计算和结构分析,确保桥梁能够安全承受设计荷载㊂在市政路桥工程的施工过程中,需要严格按照设计要求进行材料选择㊁构造施工等工作㊂同时,还需要进行严密的质量控制和安全监测,确保桥梁的建设质量和安全性㊂市政路桥工程的载荷承受能力评估也是重要的工作之一㊂定期对已建成的桥梁进行载荷测试和监测,评估其承载能力是否满足设计要求㊂如果发现桥梁存在问题或承载能力不足,需要及时采取修复或加固措施,确保桥梁的安全使用㊂
2.9 桩基设计
桩基是市政路桥工程中的基础性结构,是否能够保证桩基的品质与质量,往往直接关系着市政(下转第131页)
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择低V O C (挥发性有机化合物)材料㊁采用环保建筑材料㊁排除室内甲醛等有害物质㊁定期清洁和维护室内空气系统,降低污染物的浓度,并提高室内空气质量㊂绿色建筑设计注重室内空气的质量和采光的充足度㊂在高层住宅中,会采用合适的通风系统,如自然通风或机械通风系统,以保证室内空气的流通和新鲜度㊂同时,也会通过合理的窗户布置和采光设计,使室内充满自然光线,减少对人工照明的依赖㊂例如,可以设计大面积的窗户和阳台,以增加室内的采光和自然通风㊂利用过滤器和治理装置来去除空气中的污染物,提供清洁的新鲜空气㊂安装室内空气质量监测系统,并结合智能控制技术,实时监测和调节室内空气质量㊂根据监测结果,及时采取相应的措施来改善室内空气环境㊂通过科学合理的空气质量和通风设计,可以确保高层住宅建筑室内空气清新㊁舒适,提高居住者的生活质量,并为健康居住环境提供有力的支持㊂
3.6 水资源管理和废物减少措施
高层建筑可以采用雨水收集系统来捕获并储存雨水,然后再利用这些水资源㊂收集的雨水可以用于灌溉㊁冷却系统㊁卫生设施冲洗等用途㊂通过这种方式,建筑可以降低自来水的用量,减轻城市的水资源压力,同时也减少了雨水引发的城市洪水㊂绿色建筑设计通常包括高效的水源管理系统,如低流量水龙头㊁节水型厕所㊁灌溉系统的自动化控制等㊂这些系统有助于减少用水量,降低了建筑的用水成本,并减轻了城市的水资源需求㊂高层建筑可以采用灰水处理系统来处理来自洗澡㊁洗衣和厨房等排水,将其中的可再利用水资源分离出来㊂这些水资源可以用于冲洗马桶㊁灌溉植物等非饮用水用途,进一步减少了自来水的使用㊂高层建筑的废物管理是绿色建筑设计的重要组成部分㊂建筑可以设置废物分类和回收系统,鼓励居民将废物分为可回收物㊁有害废弃物和普通垃圾㊂可回收物质如纸张㊁玻璃㊁金属等可以回收再利用,有害废弃物则需要特殊处理,而普通垃圾则经过适当的处理和处置㊂这些废弃物管理措施有助于降低废物产生量,减少了对垃圾填埋场的需求㊂在高层建筑的设计和建造中,选择具有可再生和可回收性的建筑材料也是重要的措施㊂再生木材㊁可回收金属和混凝土等材料可以在建筑生命周期结束后进行回收和再利用,减少了资源的浪费,减轻了环境负担㊂
结束语
综上所述,在高层住宅建筑设计作业的实施过程中,需要通过对节能高层建筑理念的合理应用,对施工操作予以优化和完善,加大对自然环境保护力度,有效规避能源资源浪费等问题㊂在明确高层建筑设计重要性的前提下,以促进建筑行业长效化发展为主要目的,保障节能环保材料筛选的合理性,加大对施工环节的管控力度㊂只有通过科学㊁合理地运用建筑节能设计原则,才能实现高层住宅建筑的可持续发展,为人们创造更舒适㊁健康和环保的居住环境,为城市的可持续发展贡献力量㊂
参考文献
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[5] 谢琼,杨胜勇.基于建筑节能的高层住宅建筑设计研究[J ].建材与装饰,2018,(22):73-74.(上接第128页) 路桥工程的整体效果㊂因此,这就需要设计人员能够在市政路桥工程设计阶段,便针对市政路桥工程的结构特点做好全面分析考量,然后结合问题核心,通过应用针对性措施进行妥善处理,不断提高市政路桥工程桩基的稳定性㊂具体来看,由于市政路桥工程所承受的载荷往往十分巨大㊂因此,为了保证结构安全,桩基在设计过程中需要考虑其受力机理,结合地勘报告计算桩基的承载力,科学选择桩基类型㊁设计桩基间距,如此才保证桥梁结构安全性及稳定性㊂因此,桩基设计在桥梁中占据不可忽
视的重要地位,开展相关研究具有现实意义[
6]
㊂结束语
总结而言,市政桥梁是我国城市交通基础建设中的重要组成部分,在社会经济发展中发挥着至关重要的作用,随
着经济发展,人口素质提升和安全意识不断增强,对于市政路桥建设过程安全问题则越发重要㊂只有确保桥梁的安全可靠和耐久性,才能满足市民的出行需求,促进城市的可持续发展㊂因此,在市政路桥设计中,我们应该始终将安全性
与耐久性放在首位,以确保市民的生命财产安全和城市的
可持续发展㊂
参考文献
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