道路橋梁的安全性與耐久性設(shè)計(jì)

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摘要：為確保人們的出行安全和運(yùn)輸安全而對(duì)道路橋梁的安全性和耐久性設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，介紹了我國(guó)道路橋梁安全性與耐久性的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，提出了提高道路橋梁安全性和耐久性設(shè)計(jì)措施，包括提高設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)、重視疲勞損傷對(duì)道路橋梁損害分析、重視超載和超限防治、注重道路橋梁耐久性的設(shè)計(jì)、在施工過(guò)程中確保橋梁安全與耐久性，希望給道路橋梁相關(guān)工作的研究者提供一定的幫助和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；安全性；耐久性

0引言

道路橋梁作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，其主要作用就是為了便捷人們的出行和運(yùn)輸工作。在我國(guó)，因?yàn)楣I(yè)發(fā)展較晚，基礎(chǔ)薄弱，造成道路橋梁的施工在設(shè)計(jì)、用料和維護(hù)管控方面都存在一定的問(wèn)題，也正是這些問(wèn)題給道路橋梁的安全性和耐久性埋下了隱患，導(dǎo)致交通事故的頻頻發(fā)生，給人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全造成極大的影響。

1我國(guó)道路橋梁安全性與耐久性的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1設(shè)計(jì)理論比較薄弱

目前我國(guó)有些設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)比較薄弱，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)道路橋梁工程時(shí)考慮不夠全面，通常僅考慮投入成本和橋梁強(qiáng)度以及外觀造型方面的問(wèn)題，對(duì)于道路橋梁的安全性和耐久性考慮的不多。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，道路橋梁的強(qiáng)度不能完全代表安全性。很多設(shè)計(jì)人員因?yàn)榭紤]得不全面，從根源上埋下了事故的隱患。

1.2設(shè)計(jì)方案缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性

設(shè)計(jì)人員在對(duì)道路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不能通盤考慮，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案過(guò)于理想化而缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性，最終結(jié)果是導(dǎo)致道路橋梁實(shí)際施工過(guò)程中在用料、工期和后期維護(hù)的工作上與設(shè)計(jì)初衷出現(xiàn)沖突，導(dǎo)致工程整體性不足、材料之間聯(lián)動(dòng)性差，各個(gè)結(jié)構(gòu)之間不能做到相輔相成，在后期投入使用的過(guò)程中，因?yàn)榫植砍兄啬芰τ邢?，直接?dǎo)致道路橋梁整體出現(xiàn)問(wèn)題，造成安全事故。一些經(jīng)驗(yàn)不足的年輕設(shè)計(jì)人員，考慮事情過(guò)于理想化和想當(dāng)然，會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際施工過(guò)程中現(xiàn)有的工藝或工人的水平難以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷，最終也會(huì)給道路橋梁的安全性和耐久性埋下隱患。

1.3施工管理水平不高

除設(shè)計(jì)本身出現(xiàn)問(wèn)題外，在進(jìn)行道路橋梁施工的過(guò)程中，還可能因?yàn)楸O(jiān)管力度不夠、管理效果不佳以及施工人員水平有限最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖不能完全實(shí)現(xiàn)，因此造成的工藝上或者材料上的問(wèn)題最終都可能對(duì)道路橋梁的安全性和耐久性造成隱患。針對(duì)某一橋梁進(jìn)行的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，100個(gè)焊接處中，有14個(gè)焊接點(diǎn)都是不合格的，合格率僅有86%，而這樣的道路橋梁在我國(guó)不是個(gè)例，施工水平的不足嚴(yán)重影響了工程的整體質(zhì)量，最終導(dǎo)致的安全事故比比皆是。

2提高道路橋梁安全性和耐久性設(shè)計(jì)措施

2.1提高設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)

設(shè)計(jì)圖紙作為整個(gè)橋梁施工的標(biāo)準(zhǔn)，其重要性就相當(dāng)于航船的燈塔、課堂上的課本、人類的頭腦一樣，要提高道路橋梁的安全性和耐久性，首先就要從設(shè)計(jì)人員本身的素質(zhì)和能力上抓起。首先，需要涉及人員的思想與時(shí)俱進(jìn)，著眼全局，一方面，不能為了一己私利就一味降低施工成本，使用質(zhì)量不高的材料。另一方面，設(shè)計(jì)人員在觀念上需要與時(shí)俱進(jìn)，要有責(zé)任感和使命感，不能僅僅關(guān)注道路橋梁的強(qiáng)度，還要考慮到道路橋梁的安全性和耐久性，結(jié)合成本問(wèn)題綜合考慮，才能設(shè)計(jì)出真正符合需求的橋梁。其次，對(duì)于設(shè)計(jì)人員，為了提高設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)能力，需要對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn)，幫助他們掌握最前沿的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，便于他們?cè)谶M(jìn)行道路橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)能夠拿出更符合社會(huì)需求和施工單位需求的方案，可以請(qǐng)專人到單位進(jìn)行講授，也可以派遣設(shè)計(jì)人員去大企業(yè)交流學(xué)習(xí)，獲得提高。最后，單位還要鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)新，在保證道路橋梁工程安全性和耐久性的前提下設(shè)計(jì)出外型更加新穎獨(dú)特的道路橋梁。

2.2重視疲勞損傷對(duì)道路橋梁損害分析

道路橋梁在使用過(guò)程中，因?yàn)樾熊嚁?shù)量的增加以及一些超限行駛的車輛的出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致橋梁的應(yīng)力負(fù)荷大大增加，日復(fù)一日，就容易出現(xiàn)疲勞損傷。出現(xiàn)了疲勞損傷的情況，會(huì)導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂痕，這樣的裂痕會(huì)改變整個(gè)橋梁的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，最終因?yàn)閼?yīng)力結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故。對(duì)于道路橋梁的疲勞損傷，對(duì)道路橋梁來(lái)講是不可避免的事情，為了減輕道路橋梁的疲勞損傷對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量的影響，需要在設(shè)計(jì)之初就對(duì)疲勞損傷進(jìn)行考慮，通過(guò)模擬分析優(yōu)化道路橋梁參數(shù)，降低疲勞損傷的危害。另外，也需要后期對(duì)道路橋梁的情況進(jìn)行維護(hù)管理工作，嚴(yán)查超限車輛，并對(duì)橋梁出現(xiàn)的裂紋及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，保證其應(yīng)力結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變。

2.3重視超載和超限防治

在道路橋梁本身質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題的情況下，一般來(lái)講道路橋梁出現(xiàn)事故的最大原因就是因?yàn)槌迣?dǎo)致。超限的情況主要有三種。一是車輛超重。單車質(zhì)量過(guò)大，遠(yuǎn)超道路橋梁的承載能力。對(duì)于這種情況，必須設(shè)立嚴(yán)格的道路橋梁超限檢查卡，對(duì)來(lái)往的車輛（主要是大型貨車）的載重進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)超重車輛，給予嚴(yán)懲，絕不放行，以此保證通過(guò)橋梁的車輛的載重都在道路橋梁的承重范圍之內(nèi)。二是使用年限超出。已到使用年限的橋梁要進(jìn)行升級(jí)加固處理，否則不能繼續(xù)投入使用。在我國(guó)，對(duì)于到達(dá)使用年限的橋梁的處理方式往往不嚴(yán)謹(jǐn)，造成了一些不必要的安全隱患甚至是事故的發(fā)生。主要原因是很多時(shí)候超出使用年限的橋梁在外觀上破損并不嚴(yán)重，而不論對(duì)橋梁進(jìn)行維修加固還是炸斷重新建造，都需要付出巨大的經(jīng)費(fèi)投入并給當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸帶來(lái)一定的麻煩，在這種情況下，很多地方政府都選擇更加便捷省錢的小修小補(bǔ)，讓到達(dá)使用年限的橋梁繼續(xù)存在并投入使用，大大增加了危險(xiǎn)性。三是道路上的機(jī)車數(shù)量遠(yuǎn)超承載能力，最終也會(huì)導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)問(wèn)題。如果是車流量過(guò)大的問(wèn)題導(dǎo)致道路橋梁無(wú)法承受最終發(fā)生安全事故的情況，一般是橋梁設(shè)計(jì)之初沒(méi)有考慮該地段的車流量或者是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市區(qū)域的開發(fā)，一些在橋梁建立之初還較為冷門的區(qū)域成了熱門區(qū)域，都會(huì)導(dǎo)致橋梁的整體承載能力受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，面對(duì)這種情況，被動(dòng)的解決辦法是針對(duì)車流量進(jìn)行分流和限量，保證橋梁處于健康的工況下，另外一種主動(dòng)解決的辦法就是拆除橋梁，重新設(shè)計(jì)并建造符合此地段車流量的道路橋梁，達(dá)到一勞永逸的目的。

2.4注重道路橋梁耐久性的設(shè)計(jì)

隨著道路橋梁使用年限的增加，構(gòu)成橋梁的一些基礎(chǔ)材料都會(huì)出現(xiàn)老化的問(wèn)題，所以道路橋梁本身是有使用壽命的。以安康漢江橋的設(shè)計(jì)為例，為了增加其耐久性，設(shè)計(jì)的時(shí)候主梁的尺寸選擇為兩端56m，中間三段64m的分跨設(shè)計(jì)其斜腿長(zhǎng)75.46m，傾斜的角度為42°52''，底鉸間距175m，橫向比例1∶6，中間加上6根橫桿，極大地增加了耐久性和牢固性，正是因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)，使得82年建設(shè)的漢江橋非常牢固耐久，是道路橋梁設(shè)計(jì)的典范。一般來(lái)講，超過(guò)使用壽命的橋梁在外觀上并不會(huì)有明顯的變化，為了節(jié)省成本，會(huì)通過(guò)小修小補(bǔ)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)際上這樣的效果并不理想。在我國(guó)，很多的道路橋梁都存在過(guò)期使用的情況，使得安全隱患大大增加。這就要求設(shè)計(jì)人員不僅只考慮橋梁的強(qiáng)度，還要對(duì)投入使用后的橋梁情況進(jìn)行預(yù)估并規(guī)劃出合理的維護(hù)、管理辦法。通過(guò)調(diào)整道路橋梁的設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)增加其使用時(shí)限，節(jié)約成本的同時(shí)，將安全隱患降至最低。

2.5在施工過(guò)程中確保橋梁安全與耐久性

除了在設(shè)計(jì)方案上進(jìn)行反復(fù)的推敲、模擬和調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)之外，還需要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的把控。包括工人的選擇上要選擇有經(jīng)驗(yàn)和工藝的工人，不能為了省錢找一些沒(méi)有專業(yè)資質(zhì)的施工隊(duì)來(lái)承包工程。在施工過(guò)程中，對(duì)材料也要嚴(yán)格管控，防止偷工減料和以次充好的情況出現(xiàn)。最后就是在施工工藝上，要有專業(yè)人士進(jìn)行監(jiān)工，防止受到不必要的蒙騙，在各個(gè)環(huán)節(jié)做好把控工作。設(shè)計(jì)人員要經(jīng)常到工地現(xiàn)場(chǎng)巡視，以便隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整方案，并且保證工程進(jìn)度符合自己的設(shè)計(jì)意圖，在出現(xiàn)偏差的時(shí)候及時(shí)調(diào)整。

3結(jié)語(yǔ)

總而言之，道路橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，承載著人們的出行安全和運(yùn)輸安全，一旦道路橋梁出現(xiàn)事故，后果往往不堪設(shè)想。我國(guó)的道路橋梁安全事故發(fā)生較多，主要是因?yàn)槲覈?guó)的道路橋梁技術(shù)的起步較晚，相關(guān)的理論學(xué)科還不盡完善，一些材料工藝也還處于發(fā)展階段。而在設(shè)計(jì)方面也存在一定的問(wèn)題，主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的理念和綜合素質(zhì)不過(guò)關(guān)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一味追求強(qiáng)度或者降低成本，不去考慮道路橋梁的安全性和耐久性。后期的維護(hù)管理工作也出現(xiàn)一些問(wèn)題，整體上導(dǎo)致了道路橋梁事故頻發(fā)的原因，希望相關(guān)企業(yè)單位能夠加以改正，保證人們的出行和道路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

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作者：王戰(zhàn)國(guó) 程莉 單位：寧波杭州灣新區(qū)開發(fā)建設(shè)有限公司 寧波公路市政設(shè)計(jì)有限公司