淺談市政路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性

黃文山

（泉州市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院　福建　泉州　362000）

淺談市政路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性

黃文山

（泉州市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院福建泉州362000）

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，市政公路橋梁的安全性和耐久性引起政府和人們的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合現(xiàn)如今市政路橋中存在的問(wèn)題，就如何提高市政橋梁的安全性和耐久性展開(kāi)分析，提出了相關(guān)可行性建議。

市政路橋；安全性；耐久性

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅猛發(fā)展，市政路橋建設(shè)作為城市交通的重要組成部分，其運(yùn)營(yíng)狀況、安全性、耐久性逐漸受到人們的關(guān)注?，F(xiàn)階段的市政路橋設(shè)計(jì)中還存在很多問(wèn)題，為了提高市政路橋的安全性和耐久性，必須對(duì)影響路橋設(shè)計(jì)中安全性和耐久性的原因加以分析[1]。

1　市政路橋設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

在當(dāng)今社會(huì)，安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)的理念逐步深入人心，橋梁設(shè)計(jì)為了滿(mǎn)足人們的需求，適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在設(shè)計(jì)中太多地重視路橋的強(qiáng)度而忽略了其耐久性，導(dǎo)致過(guò)于重視承載能力而忽視正常使用時(shí)的極限狀態(tài)，要知道，建筑物的使用年限最為重要的就是重視結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用時(shí)的極限狀態(tài)。然而，在工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往把耐久性作為一種觀(guān)念，而沒(méi)有真正確定其使用壽命，也沒(méi)有具體地從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上保證路橋的耐久性，也沒(méi)有明確路橋結(jié)構(gòu)給施工、使用帶來(lái)的影響。這些現(xiàn)象在一定程度上導(dǎo)致工程事故不斷發(fā)生，降低了路橋的使用壽命[2]。

1.1路橋設(shè)計(jì)與實(shí)地材料的供應(yīng)脫軌

大部分地區(qū)砂子材料不多，施工中往往就地取材，例如以高強(qiáng)度混凝土來(lái)建筑橋梁，對(duì)工程的施工帶來(lái)困難。在施工中采取低強(qiáng)鋼筋代替高強(qiáng)度鋼筋，嚴(yán)重影響了路橋的安全性和耐久性。

1.2路橋設(shè)計(jì)方案存在漏洞

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)路橋方案時(shí)，沒(méi)有充分考慮外界因素，例如地形地貌、氣候條件、周邊環(huán)境等。當(dāng)路橋投入使用后，比如受降雨量的影響較嚴(yán)重的，對(duì)其耐久性和安全性將構(gòu)成威脅。另外，設(shè)計(jì)人員往往忽視了建筑材料的因素，例如某種砂石和當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致路橋投入使用后不能最大限度地穩(wěn)固路基，影響道路的穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)施工方案的過(guò)程中，往往一味借助其他工程項(xiàng)目的資料，導(dǎo)致在實(shí)地工程中問(wèn)題多多、困難重重。

1.3橋面設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)

在橋面設(shè)計(jì)中沒(méi)有設(shè)計(jì)整體鋼筋網(wǎng)和充分考慮超載問(wèn)題，橋梁超載包括老橋超齡負(fù)載、橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)實(shí)際車(chē)流量超過(guò)設(shè)計(jì)流量、車(chē)輛違規(guī)超載，都對(duì)橋梁的安全性和耐久性產(chǎn)生不利影響。

2　現(xiàn)階段影響路橋安全性和耐久性的原因

2.1對(duì)路橋設(shè)計(jì)缺乏規(guī)范性

在現(xiàn)階段，主要由相關(guān)法律對(duì)路橋建設(shè)加以約束，這種方式在一定程度上規(guī)范了路橋設(shè)計(jì)的安全性和耐久性，一旦路橋設(shè)計(jì)出現(xiàn)更新變化，路橋工程建設(shè)就會(huì)面臨新的問(wèn)題，難免出現(xiàn)無(wú)章可依的狀況。因此在路橋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的設(shè)計(jì)要求規(guī)范執(zhí)行，以保證市政路橋的安全性和耐久性。但是我國(guó)的相關(guān)法規(guī)和制度還未完善，在這種現(xiàn)狀下，相關(guān)部門(mén)必須制定出明確的規(guī)定和制度，保證路橋設(shè)計(jì)有法可依，出現(xiàn)變更時(shí)有章可循[3]。

2.2設(shè)計(jì)方案對(duì)路橋的安全性和耐久性重視度不夠

設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和和完整性直接關(guān)系到路橋建設(shè)的工程質(zhì)量，而路橋建設(shè)工程又是以設(shè)計(jì)圖紙為重要依據(jù)的。基于經(jīng)濟(jì)利益的考慮，有些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)道路橋梁時(shí)忽視了整體工程的科學(xué)規(guī)劃，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方面存在不合理的現(xiàn)象，影響了路橋的建設(shè)質(zhì)量，不能保證工程的安全性和耐久性。

2.3施工管理不當(dāng)

在路橋的施工過(guò)程中，施工質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的要求就進(jìn)行了后續(xù)工作，加上缺乏技術(shù)型人才，在施工過(guò)程中管理不當(dāng)，施工材料不合格、偷工減料等導(dǎo)致路橋在施工過(guò)程中就埋下安全隱患，嚴(yán)重影響了日后路橋的使用。

2.4理論研究不到位

現(xiàn)階段對(duì)路橋設(shè)計(jì)中疲勞損傷的研究一直停留在鋼結(jié)構(gòu)部分，隨著道路橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)路橋疲勞損傷的影響逐漸引起人們的重視。隨著近年來(lái)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的研究力度的加大，混凝土結(jié)構(gòu)與橋梁建設(shè)方面已取得不錯(cuò)的研究結(jié)果。由于路橋建設(shè)所用的材料都不是均勻連續(xù)的，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部隱藏著肉眼不能看到的缺陷。隨著路面荷載的加大，缺陷逐漸暴露，形成疲勞損失，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)裂紋。若沒(méi)有對(duì)裂紋現(xiàn)象加以重視，定會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定甚至脆性斷裂。細(xì)小的安全隱患不被重視勢(shì)必導(dǎo)致不可估量的嚴(yán)重后果[4]。

2.5路橋設(shè)計(jì)理念落后

工程設(shè)計(jì)方案是市政路橋建設(shè)中最根本的依據(jù)，它直接關(guān)系到城市路橋的安全性和耐久性。部分設(shè)計(jì)人員忙于方案設(shè)計(jì)卻忽視了對(duì)設(shè)計(jì)理念和自身知識(shí)體系的更新，對(duì)新時(shí)代的城市路橋建設(shè)體系不夠了解，還停留在傳統(tǒng)的路橋設(shè)計(jì)層面，跟不上時(shí)代的發(fā)展，本來(lái)需要按照新技術(shù)新方法完成的項(xiàng)目用舊方法不能按期竣工，不能保證路橋的安全性和耐久性，不利于城市路橋建設(shè)的發(fā)展，無(wú)法融入新時(shí)代的潮流中。例如我國(guó)現(xiàn)行的市政路橋的設(shè)計(jì)規(guī)范中，明確要求城市路橋的防腐蝕系數(shù)，仍有很多設(shè)計(jì)人員沒(méi)有考慮到這一問(wèn)題，盲目設(shè)計(jì)，導(dǎo)致路橋無(wú)法與時(shí)代發(fā)展的步伐相吻合。設(shè)計(jì)人員固步自封，設(shè)計(jì)理念一成不變，沒(méi)有創(chuàng)新和發(fā)展，只是一味強(qiáng)調(diào)城市建設(shè)，無(wú)法將利于路橋維護(hù)的元素考慮到設(shè)計(jì)方案中去。

3　提高路橋安全性和耐久性的措施

3.1完善設(shè)計(jì)理念

為適應(yīng)道路橋梁的發(fā)展需要，我國(guó)的道路橋梁必須從單純的滿(mǎn)足載荷要求過(guò)渡到使用壽命和使用質(zhì)量上來(lái)。為提高路橋的使用壽命，就必須著手研究路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，著眼于道路橋梁設(shè)計(jì)的新理念。在我國(guó)的道路橋梁中，有的使用年限是50年，有的是100年，有的是150年，這些簡(jiǎn)單的數(shù)字缺乏可靠的實(shí)踐證明，綜合考慮設(shè)計(jì)、施工中的各項(xiàng)因素，對(duì)公路橋梁質(zhì)量做好控制，保證耐久性符合要求[5]。

3.2從具體方案著手

在公路橋梁建造和使用過(guò)程中，由于風(fēng)雨等外界因素的影響，荷載的頻繁施加，加上橋梁本身的疲勞和腐蝕出現(xiàn)橋梁的耐久性問(wèn)題，嚴(yán)重影響橋梁的正常使用，甚至造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，這些工程問(wèn)題和橋梁的設(shè)計(jì)有關(guān)。和施工、材料相同，耐久性設(shè)計(jì)對(duì)橋梁的使用起著至關(guān)重要的作用，在具體的方案設(shè)計(jì)中，必須綜合考慮結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細(xì)節(jié)問(wèn)題，對(duì)外界環(huán)境（地形地貌、氣候條件等）做必要的實(shí)地考察，相關(guān)單位和部門(mén)對(duì)設(shè)計(jì)方案做必要的討論和研究，確保設(shè)計(jì)方案的可行性。針對(duì)具體方案，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)必須明確特定的施工流程，結(jié)合設(shè)計(jì)方案制定出施工方案，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，以備設(shè)計(jì)人員和施工人員的工作交流。

3.3加強(qiáng)理論研究

道路橋梁由于載荷和環(huán)境的影響，導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)累計(jì)應(yīng)力變化，抗疲勞性能下降，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)被破壞，加上路橋材料的不均勻性，在循環(huán)載荷的作用下逐漸出現(xiàn)裂紋，因此必須把疲勞設(shè)計(jì)和耐久性設(shè)計(jì)作為路橋設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，對(duì)疲勞損傷的研究要兼顧整體結(jié)構(gòu)和局部關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)要求，例如斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免疲勞問(wèn)題的發(fā)生。

3.4提高設(shè)計(jì)人員的整體素質(zhì)

路橋的結(jié)構(gòu)由設(shè)計(jì)人員參與設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)階段嚴(yán)重關(guān)系到路橋的使用，因此必須加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)和考核，以提高整體素質(zhì)，保證橋梁的設(shè)計(jì)階段不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)結(jié)構(gòu)、材料、施工的設(shè)計(jì)方案都是科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

3.5積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)

正常使用性能差、耐久性差、安全性差是國(guó)內(nèi)路橋設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，這一系列問(wèn)題嚴(yán)重影響著路橋的施工質(zhì)量和管理水平，然而這種現(xiàn)狀在短期內(nèi)還不能找到解決的辦法，作為工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題，積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)體系，做好路橋的耐久性設(shè)計(jì)，切實(shí)研究疲勞和超載對(duì)路橋結(jié)構(gòu)的影響。

3.6加強(qiáng)對(duì)道路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作

養(yǎng)路比修路重要，在路橋的運(yùn)行過(guò)程中，除了制定相關(guān)法律法規(guī)杜絕超載現(xiàn)象的發(fā)生外，還應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的養(yǎng)護(hù)部門(mén)對(duì)道路橋梁技術(shù)養(yǎng)護(hù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)整改。

4　結(jié)語(yǔ)

在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善的同時(shí)，大量的路橋設(shè)施涌現(xiàn)出來(lái)，路橋建設(shè)的安全性和耐久性引起了人們的高度重視，現(xiàn)階段的路橋設(shè)計(jì)中暴露的問(wèn)題嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)步。為了明確路橋建設(shè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位，必須對(duì)路橋的安全性和耐久性進(jìn)行新的認(rèn)識(shí)和分析，并從實(shí)際工作做起，提高市政路橋的質(zhì)量。

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U442.5

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1673-0038（2015）32-0317-02

2015-7-26