關(guān)于路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的見解

姚 毅

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原 030001）

近年來我國(guó)公路建設(shè)飛速發(fā)展，給高速路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了更高的要求，例如瀝青結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)存在調(diào)查、研究深度不夠，路面設(shè)計(jì)存在諸多不合理因素，導(dǎo)致破壞嚴(yán)重。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的方方面面不合理，涉及厚度、材料等等，這些都會(huì)影響到路橋的功能。本文將做出探討。

1 現(xiàn)階段對(duì)于高速路橋設(shè)計(jì)的研究

現(xiàn)階段面臨的主要問題是關(guān)于路橋的只是理論認(rèn)識(shí)不足，結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)也不足，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、社會(huì)不斷進(jìn)步，要求我們的工作要時(shí)刻保持創(chuàng)新，但是一些從事高速路橋設(shè)計(jì)的工作人員固步自封，不會(huì)用發(fā)展的眼光看待問題，再詳細(xì)的規(guī)范也不能代替設(shè)計(jì)人員解決發(fā)展實(shí)際過程中的各類問題，在不同的環(huán)境和使用條件下、設(shè)計(jì)對(duì)象的不同，要求和結(jié)構(gòu)的各方面都不同，這是一個(gè)貫穿始末的難題。新工藝、新技術(shù)、新材料對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出各種各樣的新型條件，理論更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能趕超這個(gè)速度，缺乏創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)踐得不到滿足的設(shè)計(jì)是近來面臨的情況之一，設(shè)計(jì)人員偏重建筑完工時(shí)的結(jié)構(gòu)以及預(yù)期所產(chǎn)生的使用能力，卻沒有充分的認(rèn)識(shí)和考慮到時(shí)間對(duì)于高速路橋的侵蝕，高速路橋?qū)嶋H使用性能能否符合實(shí)際。

2 高速路橋性能差的原因

2.1 某些路橋設(shè)計(jì)對(duì)性能方面的要求比較低

目前，一些路橋設(shè)計(jì)人員片面的考慮設(shè)計(jì)因素，對(duì)于很多方面的實(shí)用性考慮不夠，例如結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性和安全性，而橋梁工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，有許多零散結(jié)構(gòu)組成，不光是各個(gè)分開的結(jié)構(gòu)自身滿足安全性和耐久性，組合到一起構(gòu)建為橋梁時(shí)更要滿足這個(gè)條件。缺乏考慮造成結(jié)構(gòu)整體性中延性不足，線路不明確導(dǎo)致局部受力過大，一些要件的厚度、構(gòu)件截面大小、強(qiáng)度過低等等問題，這些問題無疑給路橋帶來了嚴(yán)重影響，不論是安全還是耐久。很多高速路橋僅僅幾年就因?yàn)槟途眯猿霈F(xiàn)問題進(jìn)而影響安全性，但是這些路橋的設(shè)計(jì)之初都是符合規(guī)范要求的，耐久性是最現(xiàn)實(shí)的安全問題，如何采取措施加強(qiáng)耐久性在設(shè)計(jì)構(gòu)造等角度上存在的問題，這對(duì)我們來說是巨大的挑戰(zhàn)。

設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題極容易引發(fā)橋梁坍塌等問題，橋梁坍塌帶來的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，所以一定要把橋梁的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)化，強(qiáng)調(diào)性能的重要性，只有合乎規(guī)范的設(shè)計(jì)，才能使實(shí)用性得到保證。要保證設(shè)計(jì)人員具有高度的責(zé)任心，過硬的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐能力，必須保證對(duì)高速路橋性能有正確認(rèn)識(shí)。

2.2 對(duì)路橋的研究不重視有關(guān)損傷

橋梁所用的材料部分是有瑕疵的不合格的，在實(shí)際層面上，許多細(xì)小的缺陷充斥其中，這些缺陷一旦形成就不可恢復(fù)，宏觀裂紋就會(huì)在材料上慢慢形成，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力是循環(huán)變化的，這些來源一般是荷載，這些都是高速路橋的橋梁所承受的，這些變化引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)，進(jìn)而積攢疲勞，對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響。這些顯而易見的錯(cuò)誤如果持續(xù)下去不加控制，材料結(jié)構(gòu)性的斷裂是極有可能發(fā)生的。整個(gè)的結(jié)構(gòu)不是疲勞損傷研究的全部，很多時(shí)候整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的毀滅來源于一些關(guān)鍵部位的局部疲勞。

例如，在橋梁的設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)人員問題考慮的不夠全面，導(dǎo)致一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)影響了橋梁的整體構(gòu)造。突出的一點(diǎn)是橋梁的計(jì)算公式和線路缺陷，導(dǎo)致在施工時(shí)沒有明確的目標(biāo)，使橋梁局部的承受能力超出，類似問題還有混凝土、鋼筋質(zhì)量等級(jí)差等因素，這些都會(huì)給橋梁造成安全性的威脅。

2.3 對(duì)路橋的工程進(jìn)度一味盲求

迫于施工期限的壓力，很多高速路橋施工單位為了壓縮工期，許許多多的細(xì)節(jié)工作被忽略，設(shè)計(jì)初期由于調(diào)查研究不深入、不細(xì)致導(dǎo)致很多不合理設(shè)計(jì)因素的存在，這些缺陷將會(huì)降低路橋的安全性。路橋在施工和投入使用過程中，會(huì)受到各方面的影響和制約破壞，還有一些不能預(yù)料的因素存在，路橋的使用壽命也因?yàn)椴捎玫牟牧贤嘶嘶?，損傷和劣化將一直成為各部分結(jié)構(gòu)存在的問題，只是程度不同。

在建設(shè)高速路橋的過程中，期間產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)利益使施工單位變的盲目，施工中不惜使用劣質(zhì)材料，還有不能達(dá)到相關(guān)質(zhì)量等級(jí)的建材，施工質(zhì)量根本無法保證，這樣的施工環(huán)境給高速路橋的安全造成了相當(dāng)大的威脅。施工過程中的任何細(xì)節(jié)都可能導(dǎo)致橋梁坍塌問題，不容小覷。

2.4 沒有對(duì)路橋超載問題進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)分析

超載可以引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞事故，在于橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大，超載導(dǎo)致這種損傷加劇，甚至有可能造成不能恢復(fù)的路橋內(nèi)部損傷，橋梁無法在設(shè)計(jì)的正常荷載下工作，橋梁工作狀態(tài)變化，路橋的安全性和耐久性可能受到危害。超載產(chǎn)生的原因一是變化了設(shè)計(jì)荷載和增加的交通量，交通量增加多來源于車輛違法營(yíng)運(yùn)，在我國(guó)公路運(yùn)輸中是普遍存在的問題，也是引發(fā)路橋疲勞的主要原因。

3 路橋設(shè)計(jì)必須謹(jǐn)慎

3.1 應(yīng)當(dāng)特別注重路橋結(jié)構(gòu)的耐久性

20世紀(jì)80年代以來，中國(guó)修建了大量的高速路橋，出現(xiàn)倒塌和嚴(yán)重?fù)p害的事例到目前為止不多見，橋梁坍塌這種問題帶來的麻煩不僅是使用障礙還有巨額的經(jīng)濟(jì)損失。這些都促使人們反思，路橋設(shè)計(jì)應(yīng)該如何更好的發(fā)揮作用。合理的耐久性設(shè)計(jì)的缺乏，使有害實(shí)例不斷增多。來自設(shè)計(jì)上的失誤是除了施工和材料問題之前的必要原因。設(shè)計(jì)偏重結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，對(duì)總體構(gòu)造和細(xì)節(jié)處理不好，對(duì)于怎樣用易于操作的方式改善路橋耐久性缺少研究資料。今后應(yīng)從耐久性的定量分析操作著重發(fā)展。

高速路橋的設(shè)計(jì)中一定要考慮到環(huán)境的影響因素，自然環(huán)境的變化會(huì)破壞橋梁的耐久性，這種對(duì)于橋梁耐久性的破壞實(shí)際上是對(duì)人民財(cái)產(chǎn)安全的威脅，一旦出現(xiàn)坍塌事故，建設(shè)路橋的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益都會(huì)受到影響，并且范圍廣泛。我們?cè)诟咚俾窐虻氖┕ぶ幸攸c(diǎn)考慮耐久性，選擇建材和工作人員要慎重，要把工作扎扎實(shí)實(shí)做好，杜絕隱藏的破壞耐久性的危害。

3.2 應(yīng)對(duì)路橋疲勞損傷要有相應(yīng)措施

早期的疲勞損傷很難被檢測(cè)到，但是因?yàn)檫@個(gè)問題而帶來的后果卻是災(zāi)難性的，所以我們一定要對(duì)路橋疲勞損傷有足夠的認(rèn)識(shí)。疲勞損傷產(chǎn)生的細(xì)節(jié)及原因我們?cè)谏衔亩加猩婕埃悄壳皼]有得到足夠的重視。在以后的路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)深入研究調(diào)查，把疲勞損傷帶來的危害降到最低。

要避免疲勞損傷延長(zhǎng)路橋的使用壽命，這是我國(guó)面臨的很嚴(yán)峻的道路問題，交通壓力越來越大，路橋就擔(dān)負(fù)著解壓的作用，所以在路橋設(shè)計(jì)的過程中一定要把握好結(jié)構(gòu)問題，加強(qiáng)減速管理，及時(shí)維修。把疲勞損傷降低到最小，延長(zhǎng)高速路橋的使用。

4 結(jié)束語

在我國(guó)，高速路橋中最迫切需要解決的問題就是安全性和耐久性不足，但是我們的研究體系不成熟，研究不到位，我們需要積極借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用到實(shí)際的建設(shè)中去，在實(shí)踐中認(rèn)真總結(jié)，找到適合我國(guó)國(guó)情的設(shè)計(jì)方法才是最重要的，管理經(jīng)驗(yàn)也要不斷革新，施工管理一定要加強(qiáng)，把損害從源頭開始降低，要更加注重高速路橋設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建，一切從安全性和耐久性出發(fā)。在路橋的設(shè)計(jì)與施工過程中，有一些問題是比較突出的，要妥善加以解決，例如一些問題對(duì)構(gòu)件耐久性產(chǎn)生的影響有持久危害，在設(shè)計(jì)中要多加注意。再如泥巖地基問題的處理對(duì)于路橋結(jié)構(gòu)有重要的作用。

[1]曹恒.高速公路路橋過渡段不均勻沉降的預(yù)防措施[J].山西建筑，2002（05）.

[2]胡尚武.高等級(jí)公路路橋過渡段結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工[J].交通科技，2003（02）.

[3]朱曉光，孟凡玉.如何加強(qiáng)公路橋梁的過渡段施工[J].黑龍江科技信息，2011（11）.