市政橋梁設計中耐久性和安全性淺議

文俊

（重慶市市政設計研究院有限公司，重慶 401121）

0 引言

近年來隨著我國市政橋梁行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對市政橋梁工程的質量要求也在提高，但是，現(xiàn)在我國市政橋梁工程在結構設計方面還存在一些問題。在城市建設過程中，市政橋梁是非常重要的公共設施，其耐久性和安全性的設計是市政橋梁設計過程中非常重要的環(huán)節(jié)，但是很多實際的市政橋梁設計過程中耐久、安全性僅僅是口頭的一句話而已。市政橋梁設計中往往考慮到強度的增加但耐久性很少考慮到，建設過程中更加注重結構的建造而不是結構的維修。通常，市政橋梁的使用壽命要求在市政橋梁設計中并沒有明確規(guī)定，市政橋梁的耐久性在何種養(yǎng)護和使用條件下也沒有明確規(guī)定。以上的這些普遍存在于市政橋梁設計中的問題，這樣一來，市政橋梁事故經(jīng)常發(fā)生，結構性能一般不理想，使用壽命不長等嚴重的后果，導致許多市政橋梁沒有達到使用壽命的設計要求，需要進行加固和維護，嚴重的需要拆除重新建造。這些不完善的市政橋梁設計，不僅對我國的國家利益和公民的生命安全構成了嚴重的威脅，而且還不利于我國公共設施建設的可持續(xù)發(fā)展。所以，設計施工公司應加強市政橋梁的安全性和耐久性設計，同時國家和政府相關部門也要加大對市政橋梁建設施工質量的監(jiān)管力度。

1 造成市政橋梁設計耐久性和安全性不好的原因

1.1 市政橋梁設計方案不合理

在實際的市政橋梁設計時，有些設計師因為他們的理論知識不扎實，實際的操作能力也比較匱乏，致使市政橋梁設計方案達不到科學和嚴謹?shù)囊?。具體來說，許多市政橋梁設計人員往往關注設計結構強度計算安全要求規(guī)范，但不注意市政橋梁的混凝土施工條件，市政橋梁材料的選用，和如何安排施工路線等因素，同時沒有預見到市政橋梁在施工過程中可能出現(xiàn)的問題，并提出了相應的應對措施?？偠灾?，市政橋梁設計方案在較大程度上影響了市政橋梁的市政橋梁工程，進而城市橋梁的耐久性和安全性也大打折扣。

1.2 設計理論不完善和結構構造細節(jié)的不合理

在很多市政橋梁設計施工單位中，由于設計理論的不完善、結構構造細節(jié)的不合理，往往會導致在國內(nèi)市政橋梁總體設計方案在對比選擇過程中，很多都是從施工方法、地質條件和經(jīng)濟指標來確定，但耐久性很少被考慮到。例如市政橋梁設計多采用預應力結構或者鋼筋混凝土結構，但是跨徑比例、斷面尺寸等眾多結構和構造評價指標的缺失，不僅僅影響工程設計的經(jīng)濟性，也對市政橋梁的耐久性有很大影響，進而市政橋梁的安全和使用壽命沒有保障。我國的市政橋梁負載標準經(jīng)過了多次修改慢慢的在提高，隨著當代交通事業(yè)的發(fā)展，舊有的橋梁荷載標準已不能滿足現(xiàn)代汽車荷載標準的要求，這也會導致市政橋梁耐久性加速地惡化。同時由于經(jīng)濟水平及社會條件的限制，我國在市政橋梁設計及結構構造細節(jié)方面的相關規(guī)范也不夠完備，這些情況都對市政橋梁工程的耐久性和安全性會產(chǎn)生影響。

1.3 一些施工單位產(chǎn)能不足，監(jiān)理部門監(jiān)管不到位

在全國眾多市政橋梁設計施工單位中，一些施工單位在進行市政橋梁的設計和施工時，對市政橋梁對于國家發(fā)展和人民生活的重要性認識不夠充分，而且其施工的能力也不夠滿足工程建設所需的標準，但是仍然通過降低市政橋梁工程建設成本，使用劣質橋梁材料，達到牟取暴利的目的。建設單位的能力不足還表現(xiàn)在，一些市政橋梁施工單位多為外來務工人員，他們的專業(yè)技能水平不高。同時，混凝土配制等經(jīng)常使用的施工工藝操作不夠明確，施工過程中不注意安全，橋梁質量也沒有得到保證，這些施工單位的上述問題對市政橋梁的安全性和耐久性造成了影響。另一件需要注意的事情，市政橋梁設計施工過程中缺少專業(yè)并且足夠負責的監(jiān)管部門，沒有這些監(jiān)管部門監(jiān)督和管理施工工作，市政橋梁工程的設計水平以及施工質量更是無法保證。舉個簡單的例子說明我國市政橋梁工程的現(xiàn)狀，通常合格的市政橋梁應該具有大概100 年的使用壽命，然而在現(xiàn)實生活中，很多的市政橋梁在投入使用沒幾年后，就已經(jīng)出現(xiàn)了質量問題，要么磨損嚴重，要么發(fā)生變形更甚的發(fā)生坍塌。橋梁超負荷工作，發(fā)生坍塌如圖1 所示。

2 提高市政橋梁耐久性和安全性的措施

2.1 設計方案必須科學合理

由于設計人員在設計時缺乏理論指導，導致國內(nèi)市政橋梁設計普遍存在的問題是結構正常使用表現(xiàn)出較差的性能，它體現(xiàn)在橋梁會過大的振動、線形不夠平滑、結構出現(xiàn)開裂已經(jīng)出現(xiàn)變形嚴重等。由此引起的市政橋梁工程耐久性和安全性變差，進而縮短使用壽命、維護費用偏高、安全事故頻繁發(fā)生。市政橋梁設計時除了考慮造價外，還應注意設計完成后的使用性能，還應注意橋梁交付使用后的維護成本和使用期限等要符合成本效益，從市政橋梁的設計理念和結構角度出發(fā)，進一步完成了橋梁的耐久性和安全性設計。合理的設計方案是保證市政橋梁耐久性和安全性的基礎。同時，為了增強市政橋梁的整體質量效果，設計者還應做好各種施工工藝和過程的設計。在橋梁工程的施工過程中，對于質量控制環(huán)節(jié)而言，為了實現(xiàn)施工建設質量的有效提高，相關設計工作人員應該深入施工一線，加大管控力度，嚴格按工藝流程進行施工，對所有施工工藝都進行動態(tài)的管理和查驗，確保與設計方案完全相符，從而保障橋梁工程竣工后投入運行后的使用效果符合預期?？傊瑧浞挚紤]目前市政橋梁材料技術水平、施工水平和監(jiān)理水平，選擇更科學合理的設計方案，確保橋梁的性能得到最大限度發(fā)揮。

2.2 加大對市政橋梁材料的監(jiān)管

市政橋梁材料是極其重要的，橋梁材料質量保證了工程的順利施工和竣工，它對于整個市政橋梁設計的建設具有非常重大的作用。所以，在市政橋梁施工過程中，施工單位必須做好市政橋梁材料的選擇工作，鋼筋混凝土應能滿足《市政橋梁施工技術規(guī)范》的規(guī)定，材料送達市政橋梁工程施工現(xiàn)場時，施工單位應馬上按相關規(guī)定對材料進行科學、嚴格的質量驗收，對不符合規(guī)定的要拒收，檢查市政橋梁材料在裝卸、運輸過程中有沒有因為擠壓、碰撞等原因造成變形、破損等質量問題。同時，后續(xù)材料的管理工作也很重要，建設單位要做好市政橋梁材料的倉儲管理工作，市政橋梁材料倉庫必須具有防火、防盜性能，并對施工過程中的材料進出消耗進行登記，使市政橋梁施工能夠順利進行，確保橋梁工程的安全性和耐久性。

2.3 重視市政橋梁的超載問題，提高后期養(yǎng)護力度

城市橋梁在使用過程中，除了受施工單位和設計人員的影響外，還有一個非常重要和關鍵的因素影響著市政橋梁的安全性和耐久性，那就是橋梁的荷載問題，市政橋梁的超載現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，在極大程度上加大了市政橋梁的承載壓力，市政橋梁很容易受到破壞，安全事故頻繁發(fā)生，大大縮短市政橋梁的使用壽命。所以，必須對超載問題嚴加管理，同時，定期檢查市政橋梁的質量，加強市政橋梁的養(yǎng)護和管理，減少安全事故的風險。市政橋梁靜力荷載試驗如圖2 所示。

圖2 市政橋梁靜力荷載試驗

3 結束語

近幾年，我國的交通運輸建設行業(yè)迅速發(fā)展，其已成為我國市場經(jīng)濟的重要組成部分。市政橋梁建設過程中，橋梁設計是一個非常重要和復雜的環(huán)節(jié)，是確保橋梁耐久性和安全性的關鍵。設計人員在設計過程中需要具備很好的專業(yè)知識，加強市政橋梁的耐久性和安全性設計，同時，國家和政府有關部門要加強對市政橋梁工程建設和維護的監(jiān)督。