橋梁設(shè)計(jì)中的問題及解決對(duì)策

張沛

摘要：橋梁設(shè)計(jì)安全性、耐久性不足是橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。此外，橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、美觀性和橋梁設(shè)計(jì)監(jiān)管體系的完善，在不同程度上提高了我國橋梁建設(shè)的水平。從橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化、橋梁設(shè)計(jì)與施工的完美結(jié)合兩方面闡述了橋梁設(shè)計(jì)中許多問題的解決對(duì)策，對(duì)提高我國橋梁建設(shè)的水平和橋梁建設(shè)質(zhì)量有積極的意義。

關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計(jì)；橋梁結(jié)構(gòu)；建設(shè)成本；混凝土

中圖分類號(hào)：U442.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－6835（2014）08－0079－02

橋梁設(shè)計(jì)關(guān)系著橋梁工程社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮，與工程施工安全、橋梁穩(wěn)定性、橋梁使用安全等有直接聯(lián)系。如果橋梁設(shè)計(jì)中的問題得不到合理、科學(xué)的解決，便會(huì)埋下嚴(yán)重的安全隱患，造成難以彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失，并引發(fā)相應(yīng)的安全事故，嚴(yán)重影響橋梁施工單位的公眾形象，造成不良的社會(huì)影響。

1橋梁設(shè)計(jì)中的問題分析

橋梁是重要的交通工程，目前，我國橋梁設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題具有一定的普遍性、隨機(jī)性。針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中的問題，可以從監(jiān)管體系、安全性、耐久性和橋梁設(shè)計(jì)的美觀性幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

1.1橋梁設(shè)計(jì)監(jiān)管體系的不完善

橋梁建設(shè)缺少系統(tǒng)的監(jiān)管體系，工程審核還需進(jìn)一步完善。監(jiān)管體系失靈會(huì)降低施工管理水平，施工粗放、野蠻，嚴(yán)重影響了橋梁使用的安全性、耐久性和橋梁的使用效益。監(jiān)管體系的不完善導(dǎo)致一些不良行為滋生，例如行賄受賄、不良競標(biāo)行為等，難以保障橋梁工程質(zhì)量。

1.2對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的安全性、耐久性考慮不足

橋梁設(shè)計(jì)的安全性考慮不全面，耐久性設(shè)計(jì)考慮不周，具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：①在傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)中，將安全性的設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面，而忽視了橋梁設(shè)計(jì)的整體性。這樣的設(shè)計(jì)不利于橋梁安全性、耐久性的提高。②橋梁設(shè)計(jì)只是理論上的安全性和穩(wěn)固性的體現(xiàn)，但存在對(duì)實(shí)際操作控制不足的情況。例如，材料問題（材料不合格、混凝土配合比例不科學(xué)、材料強(qiáng)度不夠等）導(dǎo)致橋梁設(shè)計(jì)的安全性、耐久性效果難以實(shí)現(xiàn)，致使橋梁建成后存在較多的安全隱患，耐久性欠缺。施工工藝問題（混凝土振搗不均勻、偷工減料施工、施工后養(yǎng)護(hù)不到位等）導(dǎo)致橋梁建設(shè)質(zhì)量差，安全隱患多，耐久性不夠。③對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中的自然因素、地理因素考慮不周，導(dǎo)致安全性、耐久性降低。例如對(duì)汛期過水量、水流速度考慮不足，導(dǎo)致特大汛情出現(xiàn)時(shí)橋梁被沖擊、損壞。對(duì)潮濕氣候的腐蝕因素考慮不足，導(dǎo)致鋼筋腐銹，材料的強(qiáng)度發(fā)生改變，橋梁的安全性、耐久性受到影響。④橋梁設(shè)計(jì)只重達(dá)標(biāo)、只顧通過審核，忽視了橋梁的耐久性設(shè)計(jì)，沒有對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的整體方案進(jìn)行優(yōu)化，導(dǎo)致橋梁整體受力不均，容易發(fā)生橋面的沉浮升降，從而影響橋梁設(shè)計(jì)、建設(shè)的質(zhì)量。

橋梁安全性、耐久性設(shè)計(jì)是確保橋梁使用效益的基礎(chǔ)，不能不重視對(duì)其的監(jiān)管，如果不重視對(duì)這方面的監(jiān)管，就會(huì)給橋梁工程建設(shè)帶來隱患，損害橋梁社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。同時(shí)，在監(jiān)管的過程中，要把握好度，過分的重視會(huì)浪費(fèi)材料、人力等，使橋梁建設(shè)的成本大幅度提高。總之，要堅(jiān)持科學(xué)、合理、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思想，以實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)實(shí)用性、美觀性的統(tǒng)一。

1.3在橋梁的美觀性方面設(shè)計(jì)不科學(xué)

在橋梁設(shè)計(jì)中，一方面，過于重視橋梁的美觀性設(shè)計(jì)，而忽視了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性、承載力等，導(dǎo)致橋梁建設(shè)成為工程“花瓶”，中看不中用。同時(shí)，還增加了橋梁的建設(shè)成本，不利于橋梁建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的實(shí)現(xiàn)。另一方面，對(duì)橋梁的美觀性考慮不足，導(dǎo)致橋梁和道路環(huán)境、周圍環(huán)境格格不入，使橋梁建設(shè)的藝術(shù)性難以發(fā)揮，特別是穿過城市的道路橋梁，美觀性設(shè)計(jì)不足會(huì)影響城市的整體美感，影響人們的生活質(zhì)量和對(duì)美的追求。

2橋梁設(shè)計(jì)問題的解決對(duì)策

橋梁設(shè)計(jì)要充分考慮橋梁工程建設(shè)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和美觀性，確保橋梁在正常使用的前提下，盡可能節(jié)約成本，提高橋梁的耐久性，發(fā)展橋梁的美觀性，提高橋梁的建設(shè)水平。

2.1重視橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體性優(yōu)化

橋梁設(shè)計(jì)一定要從經(jīng)濟(jì)性、耐久性、安全性和美觀性等多方面進(jìn)行考慮，重視橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體性，具體包括以下幾方面：①在橋梁設(shè)計(jì)中，注重橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)固性，從細(xì)節(jié)上做好橋梁耐久性的設(shè)計(jì)。比如考慮到自然環(huán)境、自然災(zāi)害對(duì)橋梁建設(shè)材料的損壞，就要采取一定的保護(hù)措施，以穩(wěn)定材料的性能，提高橋梁的使用壽命。②建立完善、嚴(yán)格的審核、監(jiān)理機(jī)制，對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行監(jiān)管，確保施工與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的一致性，實(shí)現(xiàn)橋梁的設(shè)計(jì)效果。③提高橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)理念，用全新的意識(shí)武裝橋梁設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐，在不斷創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的優(yōu)化。④做好橋梁施工前的交底工作，確保橋梁施工嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行。如果工程有變動(dòng)，要按照相關(guān)程序?qū)訉由陥?bào)，確保橋梁設(shè)計(jì)與橋梁施工的完美結(jié)合。⑤橋梁設(shè)計(jì)要充分考慮橋梁的自身承重、承載力和受力均衡性，避免橋梁局部受力過大造成的橋梁塌陷等問題出現(xiàn)嚴(yán)重影響橋梁的正常使用。⑥橋梁設(shè)計(jì)理論與橋梁結(jié)構(gòu)和實(shí)際施工情況要高度統(tǒng)一，從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)耐久性等方面綜合考慮橋梁設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，提高橋梁的使用效益。⑦重視新技術(shù)、新科技在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，敢于創(chuàng)新。通過研究、實(shí)驗(yàn)提高新技術(shù)的使用效果，在橋梁建設(shè)實(shí)踐中不斷地升華橋梁設(shè)計(jì)理念，提高橋梁設(shè)計(jì)水平。⑧重視橋梁設(shè)計(jì)、施工資料的收集和存檔。這樣，一方面可以通過資料查詢、借鑒其他經(jīng)驗(yàn)完善橋梁設(shè)計(jì)的方案；另一方面，這些存檔的資料對(duì)橋梁設(shè)計(jì)、建設(shè)改進(jìn)的研究意義重大，是提高橋梁設(shè)計(jì)水平的關(guān)鍵性依據(jù)。

2.2重視橋梁設(shè)計(jì)與施工的完美結(jié)合

橋梁設(shè)計(jì)不僅要從理論上確保橋梁的耐久性、穩(wěn)固性、經(jīng)濟(jì)性和美觀性，還要將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，但要將這一理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)還需要與橋梁施工方法相配合。不科學(xué)、不恰當(dāng)?shù)臉蛄菏┕し椒〞?huì)影響橋梁建設(shè)的質(zhì)量，對(duì)橋梁的使用效益造成損害。在施工時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：①橋梁設(shè)計(jì)方案要與完善的施工技術(shù)相結(jié)合，避免不恰當(dāng)施工引發(fā)的橋梁建設(shè)隱患。②慎重考慮橋梁建設(shè)中出現(xiàn)的疲勞、老化和超載等問題，利用科學(xué)的設(shè)計(jì)方式和有效的施工盡可能減少和延緩這些問題出現(xiàn)的概率。③重視施工工藝對(duì)橋梁設(shè)計(jì)安全性、耐久性的影響，重視對(duì)橋梁施工工藝的執(zhí)行和對(duì)過程的規(guī)范。例如在混凝土澆搗過程中，混凝土的比例和澆搗方式會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，因此，必須要嚴(yán)格按照混合比例和澆搗工藝進(jìn)行施工。④使用合格的橋梁施工材料。一方面，要確保材料本身的質(zhì)量，仔細(xì)了解設(shè)計(jì)施工中使用材料的規(guī)格、種類等。另一方面，要明確材料使用的比例和方式等，嚴(yán)格按照要求使用材料，確保材料的使用效果。⑤在橋梁設(shè)計(jì)前，要對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的自身承重、車流量和超載等問題進(jìn)行實(shí)際考察和詳細(xì)分析，避免因超負(fù)荷載重而造成橋梁損毀或縮短橋梁使用壽命。⑥有針對(duì)性地對(duì)橋梁疲勞損傷情況進(jìn)行研究，以改善橋梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，提高橋梁設(shè)計(jì)的穩(wěn)固性和耐久性。要重視橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋墩設(shè)計(jì)等細(xì)節(jié)，有效解決目前橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)一步優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)，以提高我國橋梁建設(shè)的水平。

3結(jié)束語

橋梁設(shè)計(jì)要縱觀全局，結(jié)合橋梁施工環(huán)境和橋梁用途等，從橋梁設(shè)計(jì)的安全性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性和美觀性方面綜合考慮。在創(chuàng)新橋梁設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)理念，提高橋梁設(shè)計(jì)水平，使我國橋梁建設(shè)處于更高的層次，以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需求。

參考文獻(xiàn)

［1］高晨.淺談橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題及解決對(duì)策［J］.華東科技：學(xué)術(shù)版，2013（09）：103.

〔編輯：白潔〕

Bridge Design Problems and Solutions

Zhang Pei

Abstract: The bridge design safety, durability bridge design is the lack of key issues. In addition, the economics of bridge design, bridge design aesthetics and improve the regulatory system, in varying degrees, to improve the level of China's bridge construction. From the overall optimization of the structure of the bridge design, bridge design and construction of the perfect combination of both elaborated Solutions bridge design many problems, to improve the level and quality of bridge construction bridge construction in China has a positive meaning.

Key words: bridge design; bridge structure; construction costs; concrete

（上接第76頁）

參考文獻(xiàn)

［1］李相然，賀可強(qiáng).高壓噴射注漿技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2007.

［2］龔曉南.地基處理手冊［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2007.

〔編輯：劉曉芳〕

High Pressure Jet Grouting Pile in the Treatment of Damaged Highway

Guo Zhongjie

Abstract: The high pressure jet grouting pile with high added solid strength, uniform quality reinforcement, plus solid shape controllable characteristics, the high pressure jet grouting pile reinforcement engineering has become a widely accepted abroad, the use of efficient ground handling. Analysis of the main reasons the highway subgrade settlement, introduced a single-tube high-pressure jet grouting pile technique in highway subgrade settlement of damaged and present a selection of the technical design parameters, construction techniques and reinforcement effects, noting the high pressure Churning Pile technical control settlement deformation effect is obvious, it is worth promoting.

Key words: Taiyuan East Central Expressway; high pressure jet grouting pile; subgrade settlement; reinforcement treatment

（上接第78頁）

5.3.3溫度及應(yīng)力分析

5.3.3.1內(nèi)部溫度

根據(jù)混凝土內(nèi)部、表面和環(huán)境溫度折線圖（如圖3所示）可以看出，混凝土在澆筑后第三天末第四天初混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到峰值，并能持續(xù)高溫4～5 d。在這段時(shí)間內(nèi)混凝土內(nèi)外溫差最大，達(dá)到35 ℃左右，混凝土表面應(yīng)力較大，此時(shí)不宜拆除模板。隨著時(shí)間增加，混凝土內(nèi)部溫度逐漸降低，溫度降低趨勢先快后慢，主要原因是由于初期水泥未完全水化，部分后期水化熱補(bǔ)充混凝土溫度散失，后期水泥水化完全后混凝土溫度開始下降，隨溫度梯度差降溫越來越慢，最后與環(huán)境溫度趨于一致。

5.3.3.2表面溫度

由溫度折線圖可以看出，混凝土表面溫度與環(huán)境溫度基本趨于同步，降溫和升溫過程稍微滯后于混凝土內(nèi)部溫度，溫差值與混凝土內(nèi)部溫度成正比例關(guān)系。

6模板拆除

當(dāng)混凝土內(nèi)部、表面與環(huán)境溫度梯度差滿足拆模要求后，同時(shí)考慮冬季施工混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%后，方可拆除模板。模板拆除后，應(yīng)立即對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，防止混凝土表面水分蒸發(fā)產(chǎn)生干縮裂縫。

7結(jié)束語

綜上所述，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因是混凝土內(nèi)部水泥水化熱過大，施工大體積混凝土關(guān)鍵技術(shù)在于控制混凝土溫度上升值和上升速度。冬季施工時(shí)，更應(yīng)注意外部環(huán)境溫度對(duì)混凝土澆筑過程和養(yǎng)生的影響，使混凝土表面和內(nèi)部溫度處于可控狀態(tài)，防止混凝土由于內(nèi)外溫差大而產(chǎn)生溫度裂縫。

〔編輯：李玨〕

Winter Massive Concrete Construction Technology Summary

Liu Lijun

Abstract: In recent years, more and more construction works are arranged in the winter, so that the cooling requirements while ensuring the site to mass concrete construction insulation requirements and winter construction. This requires the construction process of concrete pouring and curing is necessary to meet the insulation requirements of winter construction, but also to meet the cooling requirements of large volume concrete into the mold and cold inside the concrete curing period, which greatly increases the difficulty of controlling concrete construction technology.

Key words: concrete; bulky; winter construction; technology