摘要：现代桥梁存在的安全耐久性问题，关系到整个交通网络的正常运营。为了有效提高桥梁的耐久性，必须从设计阶段就做好相关设计工作，严格按照最新规范要求，合理确定桥梁使用寿命，保证其在寿命期内维持正常使用状态。首先分析我国桥梁安全耐久性问题，探讨桥梁安全耐久设计要求与内容，以某桥梁工程项目为例，具体论述安全耐久性设计，以期为类似工程提供参考。
关键词：桥梁病害；耐久性设计；确保使用寿命
引言
经过几十年的发展，目前我国桥梁数量已经十分庞大，然而在新桥不断建设的同时，也有大量的旧桥出现了各种病害，在设计使用寿命期内耐久性严重退化，甚至是出现了倒塌的问题，无论是从安全或是经济的角度，此类问题的出现所带来的后果均是十分严重的。基于此，必须从桥梁的设计阶段就开始重视安全耐久性问题，不断提升桥梁耐久性设计水平，保证桥梁的使用安全性、可靠性。
1桥梁安全耐久性问题分析
近年来，我国桥梁建设事业发展如火如荼，桥梁数量快速增加，仅9年时间，城市桥梁数量就由48100座增长至64512座，新建城市桥梁数量超过1.6万座。但是，在我国桥梁数量增长的同时，桥梁病害也成为一个严重的问题，部分桥梁在尚未达到使用寿命甚至是刚投入使用的情况下，耐久性能已经开始退化，严重威胁桥梁的使用安全性，如图1所示即为我国某运行10年的大桥，因主桥箱梁腹板开裂、中间3跨跨中底板横向贯穿开裂、跨中下挠严重，最终不得不拆除。不同桥梁的耐久性问题也存在差异，如：混凝土桥梁主要表现为混凝土材料在环境与使用条件下，产生了一些影响结构耐久性的因素：保护层脱落、混凝土碳化、钢筋锈蚀等。缆索承重体系在现代大跨度桥梁中应用广泛，主要桥型包括悬索桥、斜拉桥，其主要耐久性问题集中在缆索的锈蚀与损坏；钢桥的主要耐久性问题包括钢材的腐蚀、活载造成的破损、疲劳与失稳等[1]。就我国目前桥梁发展的情况来看，安全耐久性问题依旧较为突出，不少桥梁在设计阶段就存在“重强度、轻耐久性”的情况，在更多的时候耐久性仅仅是作为一种概念被关注，但是缺少专门的设计，以致于在桥梁建成后出现安全隐患多、结构使用性能差、使用寿命短等诸多问题，直接影响交通安全与区域经济发展。目前，国际结构工程界对于安全、耐久等问题越加重视，我国桥梁设计必须迎合这一趋势，以建设安全可靠的桥梁、构建稳定的交通网络[2]。
2桥梁安全耐久设计分析
2.1桥梁安全耐久设计要求
随着桥梁建设事业的不断发展，我国对于桥梁安全耐久性问题的重视程度已经上升到了规范约束的高度，最新版的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2015）中，就针对JTGD60—2004中桥梁耐久性设计要求缺失的问题，新增了不少条文，明确指出“公路桥梁应按照设计适用年限和环境条件进行耐久性设计”，同时将桥涵设计原则修改成了“安全、耐久、适用、环保、经济、美观”，“安全耐久”、“适用”、“环保、经济、美观”分别是基本要求、功能要求以及其他要求，由此凸显了安全耐久设计的重要性。根据JTGD60—2015要求，公路桥涵设计需满足表1中的使用年限要求。
2.2桥梁安全耐久性设计内容
桥梁安全耐久性的影响因素可归纳为使用材料的自身特性，如：混凝土材料、钢材等；桥梁设计与施工的影响；桥梁自身所处环境的影响；桥梁的使用条件与相关防护因素四类。文章仅从设计角度出发，基于相关规范要求与全寿命周期理念，重点探讨桥梁安全耐久性设计，具体如下：①确定设计条件下可能产生的侵蚀类型，确定在何时、用何种耐久性能指标建立并描述该侵蚀类型的耐久性能极限状态。②确定指标后，选定合适模型评估侵蚀作用下可能会出现的严重程度。③综合考虑侵蚀类型、强度与不同构件的易感性等因素，明确桥梁各构件的防护水平、措施。④在上述分析的基础上编制设计方案，并对方案有效性进行分析，确保桥梁设计安全可靠。
3实例分析
文章以某四级公路桥梁工程为例，分析桥梁安全耐久性设计。此公路全线共设置了7座桥梁，总长461.92m，5座桥梁的跨径为20m、2座桥梁的跨径为16m，均为密肋式T梁结构，设计使用年限50年。
3.1设计原则
本工程桥梁设计主要遵循以下原则：①基于公路功能、技术等级要求，以JTGD60—2015中的桥梁设计原则为准，综合考虑“因地制宜、就地取材、便于施工养护”等因素，展开总体设计。②落实公路勘察设计“六个坚持、六个树立”，做好桥梁的安全耐久性设计。③桥梁结构设计中，构件需综合考虑“可检测、可维护、可更换”问题。
3.2耐久性设计
遵循设计原则，本工程桥梁耐久性设计主要从以下方面考虑：①材料耐久性，本工程桥梁均选用高性能混凝土，以有效保证混凝土强度与耐久性。②构件耐久性，桥梁上部结构均选用预应力混凝土简支T梁，其具有耐久性好、刚度大的优势，同时下部结构选用圆柱式墩。③混凝土保护层，本工程在设计时适当增厚了混凝土保护层厚度，有效应对混凝土碳化导致的钢筋锈蚀问题。④构件可维修、可更换性，桥梁铺装按3层结构布设，重视桥面防排水设计，防止桥面水导致钢筋锈蚀问题的出现。⑤桩基耐久性，由于此桥梁处于山区，受河流的冲刷严重，极易出现桩基混凝土破损、钢筋外露、锈蚀等病害，基于此桥梁设计时设置了钢护筒，有效增强桩基耐久性能。⑥附属构造耐久性、可更换性。本工程桥梁设计时，充分考虑附属构造的耐久性与可更换性，有效降低后期养护负担：增高了全线桥梁支座垫石（﹥10cm），为后期维修加固中的支座更换预留了操作空间。优化了伸缩缝型钢、构造型式，以便后期更换、维护。
3.3抗震设计
抗震设计是保证桥梁使用安全的重要措施，本工程所处地区基本烈度﹤6°，按《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02—01—2008），桥梁设计设防烈度为7°，设计要点如下：①桥址比选，严格按照规范要求开展桥址的地质勘察工作，同时做好历史震害调查，基于路线的总体走向，优先选择坡度较缓的地带，避开河床中基岩存在倾向河槽的构造软弱面被深切河槽切割的地带。②简支梁桥设计时，简支梁梁端与墩、台帽、盖梁边缘均要留有一定的距离，计算公式如式（1）：a≥70+0.5L（1），式中：a为最小距离（cm）；L为梁计算跨径（m）。③桥梁上、下部结构抗震：桥梁墩台设挡块、梁板间设抗震锚栓连接、梁与梁间以及梁与墩台侧面设橡胶垫；桥梁墩台柱身、桩基螺旋箍筋加粗、加密，桩长﹥7m的情况下，桩顶增设一道系梁，合理控制结构尺寸，有效保证桥梁结构的抗震性能。
4结语
综上所述，我国在集中精力建设各种公路、铁路桥梁的同时，必须要将安全耐久性设计放在重要地位，否则若干年后将会为这些桥梁的维修、加固付出沉重的代价。现阶段，我国社会各界已经开始逐步认识到了桥梁耐久性设计的重要性，并出台了相关规范，桥梁实际工程建设中，需坚持以“安全耐久”为基本要求，根据实际等级要求、场地条件等合理确定桥梁形式与使用寿命，贯彻全过程寿命理念，科学开展相关结构与构件设计工作，有效保证桥梁使用安全耐久性。
参考文献：
[1]郭猛，刘洪，白文静.混凝土桥梁结构的等耐久性设计[J].建筑科学与工程学报，2010（1）：117-121.
[2]邓春林，熊建波，王明军，等.考虑荷载影响的桥梁混凝土结构耐久性设计[J].世界桥梁，2013（1）：13-16.