關(guān)于路橋設(shè)計(jì)的隱患及解決策略分析

唐兵建

(河源市鴻圖公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，517000)

關(guān)于路橋設(shè)計(jì)的隱患及解決策略分析

唐兵建

(河源市鴻圖公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，517000)

隨著我國公路橋梁的快速發(fā)展，路橋作為現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)臉屑~工程，它在交通工程中占據(jù)著非常重要的作用。路橋設(shè)計(jì)對工程施工質(zhì)量占據(jù)關(guān)鍵性的作用，由于路橋工程涉及較多的因素，在路橋設(shè)計(jì)中逐漸表現(xiàn)出一些隱患問題，影響路橋工程的施工質(zhì)量。本文主要針對路橋設(shè)計(jì)的隱患及解決策略做簡要的闡述。

路橋工程；設(shè)計(jì)；隱患；解決策略

0 引言

我國公路橋梁建設(shè)開始于上世紀(jì)中期，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)路橋設(shè)計(jì)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)可知，其受施工因素、環(huán)境因素、運(yùn)營狀況等影響，導(dǎo)致路橋工程承載能力逐漸降低。研究發(fā)現(xiàn)，在路橋工程設(shè)計(jì)過程中，由于路橋結(jié)構(gòu)受力體系復(fù)雜，致使其設(shè)計(jì)中逐漸表現(xiàn)出安全性低、耐久性差、環(huán)保差等隱患，因此需要加強(qiáng)對路橋設(shè)計(jì)的重視，提高路橋設(shè)計(jì)方案質(zhì)量。

1 現(xiàn)代路橋工程的現(xiàn)狀

1.1 路橋安全程度低

在上世紀(jì)80年代交通工程安全調(diào)查中，危橋數(shù)量約占全國橋梁數(shù)量的3.45%。在我國的公路橋梁運(yùn)營中，公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載等級低于公路-10級的數(shù)量約占5.4%。盡管最近幾年，國家開始注重對鋼筋混凝土橋梁的檢測維修加固工作，并投入大量的人力、物力、財(cái)力，但是橋梁老化的數(shù)量隨時(shí)間的推移逐漸的增多，鋼筋混凝土橋梁新生病害的速度仍遠(yuǎn)超維修加固的速度，且一些橋梁因承載力不足已不可正常運(yùn)營，不得采取有效地限速限載運(yùn)行，并對病害較嚴(yán)重的橋梁采取維修加固措施，提高其承載能力。

1.2 環(huán)境保護(hù)措施不到位

當(dāng)今世代，環(huán)境保護(hù)已成為國家可持續(xù)發(fā)展的因素之一，而在現(xiàn)代公路橋梁設(shè)計(jì)中，也需要重視環(huán)境保護(hù)。由于道路逐漸加寬，對有限地土地面積利用越來越高，道路塵土污染、垃圾等越來越多，對周邊環(huán)境的影響越來越嚴(yán)重，因此需要加強(qiáng)對公路橋梁設(shè)計(jì)中的環(huán)境保護(hù)。

1.3 耐久性能不足

凍融循環(huán)破壞。主要是滲入到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分在冬季外界溫度較低的環(huán)境下結(jié)冰凍脹，造成混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的破壞，經(jīng)過長時(shí)間多次循環(huán)凍脹后，損傷積累造成結(jié)構(gòu)表面層的剝落，混凝土結(jié)構(gòu)的相對彈性模量降低。研究發(fā)現(xiàn)，混凝土強(qiáng)度越高，其脆性越高，對應(yīng)力也越敏感，在荷載重復(fù)作用下會產(chǎn)生更多的微裂縫，而這些微裂縫又成為外界腐蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的通道，從而加快混凝土結(jié)構(gòu)破壞。

混凝土碳化。混凝土中的Ca(OH)2和環(huán)境中滲透進(jìn)混凝土中CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部環(huán)境的堿度逐漸降低，破壞了鋼筋表面的鈍化保護(hù)膜，致使鋼筋處于易氧化的狀態(tài)，從而導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕反應(yīng)。

氯離子侵蝕。橋梁結(jié)構(gòu)受冬季除冰鹽與海洋環(huán)境中氯離子的影響，氯離子透過混凝土構(gòu)件表面的縫隙侵蝕到鋼筋表面與鋼筋發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使鋼筋過早的銹蝕。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，在混凝土的配合比設(shè)計(jì)中水灰比設(shè)計(jì)不合理，或是在混凝土澆筑施工中振搗不密實(shí)，這些因素均可導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋出現(xiàn)過早的銹蝕。

鋼筋銹蝕?；炷翗?gòu)件中鋼筋鈍化保護(hù)膜破壞后，鋼筋在水分和氧氣的作用下發(fā)生銹蝕反應(yīng)，造成鋼筋體積膨脹，迫使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沿鋼筋走向的裂縫，且使得混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低。同時(shí)，鋼筋表面積的減少，使鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力減弱，并隨著時(shí)間推移，構(gòu)件裂縫、變形逐漸增大，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

2 現(xiàn)代路橋設(shè)計(jì)隱患的解決措施

2.1 路橋設(shè)計(jì)安全穩(wěn)定性方面

（1）提高路橋設(shè)計(jì)水平

為了改善路橋設(shè)計(jì)規(guī)范中存在的不足之處，組織設(shè)計(jì)專家、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的人員、監(jiān)理工程師進(jìn)行公路橋梁規(guī)范的修訂，完善設(shè)計(jì)規(guī)范，提高公路橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為公路橋梁的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營做基本依據(jù)。

路橋設(shè)計(jì)單位需要定期對參與、從事公路橋梁設(shè)計(jì)的人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，以提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)知識。在對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行考察施工現(xiàn)場，使之對橋梁施工過程中的材料、施工機(jī)械有一個(gè)全新的理解和全方位的感受，為他們以后的設(shè)計(jì)工作注入新的設(shè)計(jì)理念。改善設(shè)計(jì)思路：提高設(shè)計(jì)人員對于城市路橋所處環(huán)境的動態(tài)變化設(shè)計(jì)水平。現(xiàn)今，城市路橋的動態(tài)變化繁多而且情況復(fù)雜，改善以往的靜態(tài)設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)向動態(tài)設(shè)計(jì)思路就顯得必要而且緊迫。

（2）重視路橋設(shè)計(jì)的疲勞損傷

在路橋設(shè)計(jì)中重視疲勞損傷：在設(shè)計(jì)路橋設(shè)計(jì)時(shí)注意加入疲勞損傷因素，充分考慮疲勞損傷的形成原因，結(jié)合具體影響因素制定科學(xué)、合理的涉及對策解決損傷問題。

適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展需要，提高理論和實(shí)踐中的創(chuàng)新水平：現(xiàn)在路橋建設(shè)中大跨徑、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜越來越多。為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求必須提高路橋設(shè)計(jì)中的理論和實(shí)踐創(chuàng)新，研究其內(nèi)在機(jī)理，分析其具體影響因子，給出科學(xué)合理的解決方案。

2.2 路橋設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)方面

（1）行車道綠化設(shè)計(jì)

在道路中種植在人行道與車行道之間的綠化帶稱之為行道樹綠帶，它主要以種植行道樹為主。它不僅可以為行人提供陰涼，也可以吸收道路灰塵，降低車輛通行噪音，并可以美化道路的景色。

研究發(fā)現(xiàn)，行道樹綠帶應(yīng)以行道樹為主，并以喬木、灌木、地被植物相結(jié)合，從而形成連續(xù)的綠化帶，行道樹定植株距，應(yīng)以其樹種壯年期冠幅為準(zhǔn)，最小種植株距應(yīng)以4m,行道樹樹干中心至路緣石外側(cè)最小距離宜為0.75m。此外，在行人較多的路段，行道樹綠帶不能連續(xù)種植時(shí)，行道樹之間宜采用透氣性路面鋪裝。

（2）分車帶綠化設(shè)計(jì)

在道路中，位于分車帶上的植物被稱為分車帶綠化帶。而位于上下行車道之間的綠化帶被稱之為中央綠化帶。綠帶的寬度可以根據(jù)行車道的性質(zhì)與周圍街道的寬度決定。分車帶較窄的為1m，而寬的可達(dá)到10m左右。而分車帶上種植的植物不僅需要滿足道路交通的需要（不可遮擋司機(jī)與行人的安全視線），同時(shí)還要為道路增添綠色景觀。

在分車帶的植物種類選取時(shí)，較窄的分車帶可以種植草本和灌木，其可以有效地?fù)踝ο蚨鴣淼能囕v燈光，避免車輛夜間行駛出現(xiàn)閃眼現(xiàn)象。若分車帶較寬，分車帶種植的類型較多，例如喬木、灌木、草本等。

2.3 路橋設(shè)計(jì)耐久性方面

（1）控制水灰比與提高混凝土強(qiáng)度

混凝土拌合物的水灰比與混凝土強(qiáng)度是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的因素。若混凝土拌合物的水灰比越小，則混凝土強(qiáng)度會越大，同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度也會越高；相反，若混凝土拌合物的水灰比越大，則混凝土強(qiáng)度會越小，同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度也會越低。而混凝土碳化主要外界環(huán)境中的二氧化碳、二氧化硫等腐蝕性氣體通過混凝土結(jié)構(gòu)孔隙向內(nèi)部擴(kuò)散以及發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，若混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)程度越高，則腐蝕性氣體向內(nèi)部擴(kuò)散的阻力會越大。因此，混凝土碳化速度與混凝土拌合物的水灰比成反比，且它是影響混凝土碳化速度的主要因素之一。

（2）選取合適的水泥品種

由于水泥的品種較多，不同品種的水泥（硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等）其化學(xué)組成有較大的不同，并對混凝土的碳化速度有不同程度的影響。研究表明，若混凝土拌合物的配合比相同，采用礦渣水泥的混凝土結(jié)構(gòu)碳化速度比采用其它品種水泥混凝土結(jié)構(gòu)碳化速度較快。此外，由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部堿性物質(zhì)含量受多方面因素的影響，即使采用同一類型水泥的混凝土結(jié)構(gòu)，其碳化速度也不相同。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國公路橋梁的大量興建，在路橋設(shè)計(jì)過程中安全性、環(huán)保性、耐久性出現(xiàn)明顯的下降，導(dǎo)致公路橋梁的穩(wěn)定性降低。因此為了確保公路橋梁運(yùn)營過程的穩(wěn)定性，需要加強(qiáng)對路橋設(shè)計(jì)質(zhì)量的重視，促進(jìn)我國路橋交通建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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1007-6344（2015）08-0293-01