關(guān)于路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性研究

摘要：國(guó)家經(jīng)濟(jì)的騰飛帶動(dòng)著道路橋梁建設(shè)的發(fā)展，而道路橋梁的施工質(zhì)量又對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。結(jié)合城市路的自身特征，探究從設(shè)計(jì)思路更新、設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂、提高設(shè)計(jì)人員水平幾方面對(duì)城市路橋設(shè)計(jì)中得出提高安全性和耐久性的解決方案，為城市路橋設(shè)計(jì)的研究提供了原則性指導(dǎo)建議。

關(guān)鍵詞：路橋設(shè)計(jì)；安全性；耐久性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷飛躍，城市化建設(shè)進(jìn)程也隨之推進(jìn)，大量人口涌入到城市當(dāng)中。而人口的增加勢(shì)必為城市的交通帶來(lái)巨大的考驗(yàn)。為了從根本上緩解城市交通擁堵的問(wèn)題，大量的道路橋梁工程處于興建當(dāng)中。而作為工程建設(shè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一的設(shè)計(jì)工作，則直接影響路橋的施工質(zhì)量的優(yōu)劣。

一、城市路橋設(shè)計(jì)現(xiàn)狀問(wèn)題

1.1設(shè)計(jì)人員無(wú)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)：現(xiàn)在做城市路橋施工圖的設(shè)計(jì)人員大多從各高等院校直接進(jìn)入設(shè)計(jì)單位，并沒(méi)有實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常機(jī)械地套用各種設(shè)計(jì)規(guī)范去做城市路橋設(shè)計(jì)。這個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常容易忽略施工中實(shí)際操作的技術(shù)障礙。

1.2加強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念：在做城市路橋設(shè)計(jì)時(shí)，缺乏對(duì)城市路橋所處地理、地質(zhì)環(huán)境發(fā)生動(dòng)態(tài)變化時(shí)的耐久性保障措施設(shè)計(jì)，有待加強(qiáng)對(duì)城市路橋遭遇的突加荷載進(jìn)行安全性保障設(shè)計(jì)。

1.3設(shè)計(jì)規(guī)范落后，無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀：設(shè)計(jì)規(guī)范是設(shè)計(jì)人員在做城市路橋設(shè)計(jì)時(shí)的基本依據(jù)和主要參考文件。

二、影響路橋設(shè)計(jì)中安全性和耐久性的主要原因

2.1國(guó)家對(duì)路橋設(shè)計(jì)的總體規(guī)范還不完善

我國(guó)對(duì)路橋建設(shè)的約束行為是通過(guò)相關(guān)法律規(guī)定來(lái)完成的，這種方式雖然對(duì)路橋設(shè)計(jì)的安全性和耐久性起到了一定的規(guī)范作用，但是一旦路橋設(shè)計(jì)出現(xiàn)更新變化，路橋工程建設(shè)就會(huì)面臨無(wú)章可依的狀況。為了增強(qiáng)我國(guó)公路橋梁的使用年限和保障人民財(cái)產(chǎn)的安全性，在路橋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照國(guó)家對(duì)路橋設(shè)計(jì)的要求與規(guī)范來(lái)執(zhí)行，但是我國(guó)的相關(guān)規(guī)范還不完善。這就要求我國(guó)的相關(guān)部門(mén)盡快出臺(tái)相關(guān)的明文規(guī)定和規(guī)范制度，使我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)工作有法可依，有章可循。

2.2路橋設(shè)計(jì)方案中缺乏對(duì)安全性和耐久性的重視

路橋建設(shè)工程是完全按照設(shè)計(jì)圖紙來(lái)施工的，設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和完整性對(duì)路橋建設(shè)有重要的指導(dǎo)意義。但是有些設(shè)計(jì)人員為了謀求個(gè)人利益和經(jīng)濟(jì)利益，一心想著怎樣節(jié)約建筑資金，在對(duì)路橋工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)工程整體機(jī)構(gòu)沒(méi)有進(jìn)行合理科學(xué)的規(guī)劃。這就造成了路橋建設(shè)在設(shè)計(jì)方面存在很多不合理的問(wèn)題，為路橋設(shè)計(jì)的安全性和耐久性留下了隱患。如：幾年前發(fā)生的新建成不久的某大橋被一輛裝滿貨物的貨車給壓塌事件，專家分析就是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的原因造成的。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理且足夠重視路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性，是不會(huì)出現(xiàn)這種事件的。

2.3路橋建設(shè)過(guò)程中施工和管理不當(dāng)

近幾年，我國(guó)很多的公路橋梁出現(xiàn)了安全性和耐久性差的問(wèn)題，這些工程事故發(fā)生的很大一部分原因是施工不當(dāng)和管理腐敗所造成的。諸如短期內(nèi)發(fā)生的路橋突然坍塌和破壞事件，多是由于施工質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，典型的問(wèn)題就是材料強(qiáng)度達(dá)不到所要求規(guī)格和施工技術(shù)不合格等；也有的個(gè)別路橋建設(shè)工程中的材料質(zhì)量不合格，以次充好、偷工減料等嚴(yán)重的問(wèn)題，更是對(duì)路橋設(shè)計(jì)的安全和耐久性造成致命的損害。

2.4對(duì)路橋建設(shè)中疲勞損傷的研究沒(méi)有足夠重視

很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，我們對(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)的設(shè)計(jì)中。隨著路橋設(shè)計(jì)工程的快速發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)路橋疲勞損傷同樣存在著不可估量的影響。隨著科研人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)疲勞損傷研究精力投入的加大，現(xiàn)在在這方面也取得了一定的研究成果。由于路橋建設(shè)所使用的材料一般都不是均勻的和連續(xù)的，所以在結(jié)構(gòu)內(nèi)部一定存在著我們?nèi)庋鬯芸吹降娜毕?。在一些荷載的不斷作用下，這些缺陷會(huì)出現(xiàn)，不斷地嚴(yán)重，逐漸的形成疲勞損失，隨著時(shí)間的流逝會(huì)出現(xiàn)裂紋。如果對(duì)這些裂紋不夠重視，沒(méi)有及時(shí)采取措施，隨著時(shí)間的變化必然會(huì)引起路橋結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。這些細(xì)小的影響往往不能被檢測(cè)到，不易察覺(jué)所以不會(huì)引起足夠的重視，必將引發(fā)不能想象的后果。

三、提升路橋設(shè)計(jì)中安全性和耐久性的建議

3.1完善相關(guān)規(guī)章制度。相關(guān)部門(mén)應(yīng)組織國(guó)內(nèi)的部分專家學(xué)者，將目前落后的規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一修訂，從而使得其能夠適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的要求，為相關(guān)設(shè)計(jì)人員的工作提供有力的依據(jù)。同時(shí)，應(yīng)提高路橋設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的提高，有助于提高路橋的安全性以及耐久性。對(duì)于載荷相對(duì)較大的路橋而言，應(yīng)運(yùn)用新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提升其安全系數(shù)，保證其使用壽命。

3.2對(duì)路橋設(shè)計(jì)的安全性和耐久性給予足夠的重視。在對(duì)路橋工程進(jìn)行施工的過(guò)程中，其安全性以及耐久性的優(yōu)劣將直接決定了該項(xiàng)工程的使用壽命。而路橋的使用壽命以及安全性的好壞，不僅對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響，同時(shí)也直接影響這人民的生命安全。在實(shí)際施工的過(guò)程中，很多因素將會(huì)對(duì)路橋的安全性和耐久性產(chǎn)生不良影響，例如施工工藝的選擇、施工材料的選取、施工環(huán)境的變化等。然而路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是影響其安全性和耐久性的重要因素之一。相對(duì)而言，國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，對(duì)路橋的整體結(jié)構(gòu)重視程度較高，其質(zhì)量也相對(duì)較好。但是對(duì)于細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)卻有所欠缺，同時(shí)對(duì)于路橋的后續(xù)維護(hù)工作也沒(méi)有進(jìn)行充分的考慮。因此，在對(duì)路橋進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)轉(zhuǎn)換思路，從施工人員以及維護(hù)人員的角度出發(fā)，全局考慮，從而能夠顯著的提升設(shè)計(jì)效果，進(jìn)而使得路橋的安全性以及耐久性得以提升。同時(shí)，在路橋的安全性和耐久性得到保證之后，后續(xù)的維護(hù)工作的難度降低，借助相關(guān)檢測(cè)手段，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)路橋的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，更好的為路橋的安全性和耐久性提供保障。

3.3高度重視路橋的載荷情況。在城市交通當(dāng)中，超載問(wèn)題相對(duì)較為常見(jiàn)。目前路橋的超載情況共分為以下三種：其一，行使車輛出現(xiàn)超載現(xiàn)象；其二，路橋的實(shí)際車流量大于原設(shè)計(jì)方案；其三，路橋超壽命使用。當(dāng)路橋出現(xiàn)超載現(xiàn)象時(shí)，其橋梁的損傷程度將出現(xiàn)相應(yīng)的提升，當(dāng)超過(guò)其一定限度時(shí)，將可能導(dǎo)致破壞性事故的出現(xiàn)。而且超載所導(dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)的損傷往往存在于其結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，這就對(duì)路橋的使用性能產(chǎn)生較大的影響。因而在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)重視路橋的載荷情況，結(jié)合其損傷的原因，制定出具有針對(duì)性、科學(xué)性的解決方案。

3.4加強(qiáng)對(duì)于路橋疲勞損傷程度的重視。路橋疲勞損傷對(duì)路橋的危害性非常大，不僅威脅到使用者的生命安全，還會(huì)嚴(yán)重的造成路橋使用壽命的縮短，不利于對(duì)路橋的良好使用。因此，在進(jìn)行路橋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅要針對(duì)整個(gè)路橋結(jié)構(gòu)體進(jìn)行設(shè)計(jì)，還應(yīng)該注意對(duì)路橋結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)的設(shè)計(jì)。因此，某些關(guān)鍵部位的局部疲勞損傷也可能導(dǎo)致整個(gè)路橋結(jié)構(gòu)體的失效叫。另外，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該根據(jù)未來(lái)路橋的通行量、根據(jù)路橋所在地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，對(duì)路橋使用過(guò)程中的疲勞損傷程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果研究具體的解決措施，像，可以通過(guò)增加路橋的堅(jiān)實(shí)度、穩(wěn)固路橋的結(jié)構(gòu)以及在材料上進(jìn)行設(shè)計(jì)等方法盡量的減緩路橋疲勞的損傷程度。

3.5提高相關(guān)從業(yè)人員的綜合素質(zhì)。其一，對(duì)相關(guān)的從業(yè)人員進(jìn)行全方位的培訓(xùn)，同時(shí)應(yīng)帶領(lǐng)設(shè)計(jì)人員實(shí)地考查施工現(xiàn)場(chǎng)，使其對(duì)施工過(guò)程中所使用的施工工藝，施工材料，施工機(jī)械等進(jìn)行詳細(xì)的了解，從而為其今后的設(shè)計(jì)工作提供幫助；其二，提高設(shè)計(jì)人員對(duì)路橋發(fā)展的認(rèn)識(shí)水平，將原有的靜態(tài)設(shè)計(jì)思路逐步改變?yōu)閯?dòng)態(tài)設(shè)計(jì)思路，從而能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)今路橋的發(fā)展；其三，在現(xiàn)今路橋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，大跨徑等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的路橋?qū)映霾桓F，因而相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)在原有的設(shè)計(jì)理念上，大膽創(chuàng)新，根據(jù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)路橋的內(nèi)在原理，進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。

結(jié)語(yǔ)

路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，作為路橋建設(shè)工程中的工作人員，應(yīng)該全面考慮工程的各個(gè)方面，使路橋工程真正達(dá)到合理規(guī)范、經(jīng)濟(jì)、安全和耐久。隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，路橋建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模都在迅猛的擴(kuò)大，路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性對(duì)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)和安全都有著重要的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉昊磊。試論我國(guó)路橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中華民居，2013（05）

[2]郝超。后張預(yù)應(yīng)力混凝土橋的安全評(píng)估[J].國(guó)外橋梁，2012（02）