關(guān)于公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性研究

■楊虎佳 ■四川省交通運輸廳交通勘察設(shè)計研究院，四川 成都 610000

隨著我國公路橋梁行業(yè)的不斷發(fā)展，在公路橋梁建設(shè)上也取得了巨大的成就。然而，從目前公路橋梁的建設(shè)情況來看，在安全性與耐久性上還存在一定地不足之處。在橋梁的改建、養(yǎng)護與維修上，我國在設(shè)計上還只停留在單一地理念上，對于使用壽命上等其他方面是卻并沒有具體地要求，這也造成了我國的公路橋梁建設(shè)時常出現(xiàn)安全問題。

1 目前我國在公路橋梁設(shè)計上的問題

1.1 公路橋梁在設(shè)計上的不合理

現(xiàn)如今，在我國的公路橋梁設(shè)計過程中，設(shè)計人員由于缺乏實際經(jīng)驗，雖然理論知識比較全面，但遇到實際問題還是考慮不全面，所設(shè)計的橋梁也沒有科學(xué)依據(jù)，或?qū)嵱眯圆粡姷鹊?。雖然設(shè)計人員普遍重視公路橋梁的結(jié)構(gòu)安全，但是在一定程度上也忽略了公路橋梁設(shè)計方面的科學(xué)合理性。而這些問題也就造成了公路橋梁在安全性與耐久性上沒有保障，自然也就會影響后期的公路橋梁建設(shè)。

許多設(shè)計人員在設(shè)計過程中，都是按照相關(guān)的規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的，所以就很少考慮到公路橋梁在建設(shè)施工中所選用的建筑材料與施工方法對公路橋梁的安全與使用壽命也沒有清晰的認(rèn)識，單一增強公路橋梁的強度，對公路橋梁的整體設(shè)計上也沒有實際意義。此外在設(shè)計人員中還存在一些人在設(shè)計時，很少考慮到公路橋梁在使用過程中的受力方向，這樣就造成公路橋梁在開始建設(shè)時就存在安全隱患。對于所選用的混凝土強度與實際地公路橋梁強度不符，或是由于公路橋梁的保護層厚度問題造成公路橋梁不能夠保證其安全性與耐久性。

1.2 在公路橋梁施工過程中存在的問題

目前在我國的公路橋梁建設(shè)上，時常發(fā)生坍塌事件，威脅到了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展與人民群眾的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)調(diào)查顯示，我國公路橋梁的使用壽命為100 年，然而在實際上，我國的一些公路橋梁的使用時間卻不到10 年，從2001 年起至2006 年，在這5 年的時間里我國的公路橋梁坍塌事故就發(fā)生了37 起，而這其中較大的安全事故為13起，受傷人數(shù)為177 人、死亡人數(shù)為182 人，平均每一年中就會發(fā)生7.4座公路橋梁坍塌事故，而造成公路橋梁坍塌事故發(fā)生的最主要原因就是由于施工人員在建設(shè)工程項目的過程中操作不規(guī)范造成的。

在建設(shè)公路橋梁項目的過程中，存在一部分的施工企業(yè)對公路橋梁的重要性認(rèn)識不足，為了追求經(jīng)濟效益最大化，擅自采用不符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料，且建筑材料的質(zhì)量不合格，就使的公路橋梁缺乏機械強度;還有一些施工企業(yè)對施工現(xiàn)場缺乏專業(yè)地安全管理意識，就使的公路橋梁在建設(shè)施工的過程中沒有專門安全管理人員進行管理。此外還存在一些建筑施工人員自身缺乏相關(guān)地知識與安全意識，對公路橋梁的質(zhì)量認(rèn)識不到位等等，這些都造成了公路橋梁在施工的過程中存在操作技術(shù)不規(guī)范，就給公路橋梁在安全性與耐久性上留下了安全隱患。

2 提高公路工程安全性與耐久性的技術(shù)策略

2.1 在公路橋梁耐久性上的措施

在設(shè)計公路橋梁的過程中，設(shè)計者要在原有的增強公路橋梁強度的基礎(chǔ)上掌握公路橋梁在滿載上的情況，在滿足載荷強度的前提下轉(zhuǎn)變公路橋梁的設(shè)計理念，增強公路橋梁的使用壽命?，F(xiàn)如今我國規(guī)定的公路橋梁使用壽命為100 年，然而怎樣驗證與確保公路橋梁的使用壽命還需要設(shè)計者大量的設(shè)計模擬實驗來進行驗證，同時還需要設(shè)計者綜合考慮到當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，在保證公路橋梁安全的基礎(chǔ)上延長公路橋梁的使用壽命。

2.2 綜合考慮外在因素的影響

在公路橋梁建成通車后，大風(fēng)、暴雨、地震以及一些有害物質(zhì)等都會給公路橋梁造成一定地?fù)p害，且車輛在正常行駛的過程中，所產(chǎn)生的振動也會給公路橋梁的結(jié)構(gòu)造成一定地?fù)p害，這是由于在公路橋梁的建設(shè)施工過程不可能真正的做到建設(shè)材料的均勻性，所以經(jīng)過車輛長期的通行就會給公路橋梁的外部造成裂縫。一旦沒有及時進行處理，就會使得公路橋梁在使用的過程中傷及混凝土與鋼筋結(jié)構(gòu)，就影響了公路橋梁的安全性與耐久性。尤其是對于建在海邊的公路橋梁來說濕潤的空氣會逐漸侵蝕公路橋梁，所以在設(shè)計公路橋梁的過程中要充分的考慮到這些因素，可以適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)一些比較厚的防水層。

2.3 在設(shè)計公路橋梁的過程中要考慮到公路橋梁的荷載強度

現(xiàn)如今，在公路橋梁上超載現(xiàn)象是極為普遍的，究其原因可能是由于公路橋梁的使用年限比較久，自身的荷載強度也開始下降，同時也就影響了公路橋梁的承載能力;或是由于設(shè)計者在設(shè)計公路橋梁的過程中，低估了當(dāng)?shù)剀囕v通行環(huán)境，這樣就使公路橋梁在投入到使用后嚴(yán)重超載，就與原來所設(shè)計的荷載強度相差甚遠(yuǎn)。

公路橋梁發(fā)生超載使用后，就會造成內(nèi)部中難以修復(fù)的損傷，即便是有效地控制了公路的承載能力，但是在內(nèi)部的變化上也是很難自行恢復(fù)。且如果在公路橋梁建設(shè)施工的過程中采用混凝土建造，經(jīng)過一定時間的超載運行后，就會發(fā)生開裂的現(xiàn)象，即便是控制了車流量、對產(chǎn)生裂縫的地方進行了修復(fù)、在公路橋梁的內(nèi)部所造成的損害也已經(jīng)減小了彎矩，但是在實際上公路橋梁的強度已經(jīng)發(fā)生了降低，是無法彌補的。

2.4 在公路橋梁的施工過程中嚴(yán)格控制施工的質(zhì)量

在進行公路橋梁的建設(shè)施工的過程中，相關(guān)的安全管理人員一定要做好安全管理工作，嚴(yán)格遵守建設(shè)施工的要求進行施工作業(yè)。在施工中的各項環(huán)節(jié)中如建筑材料的采購、資金的管理、各項環(huán)節(jié)的施工過程與驗收過程等，都要做到嚴(yán)格把關(guān)，才能夠有效的確保公路橋梁的質(zhì)量安全。相關(guān)的管理者也要加強對公路橋梁施工中的每一個環(huán)節(jié)進行控制，禁止發(fā)生偷工減料現(xiàn)象，進而影響公路橋梁的正常運行。

2.5 借鑒國外先進的設(shè)計經(jīng)驗與成果

我國的公路橋梁在設(shè)計的過程中最主要的因素就是公路結(jié)構(gòu)的正常運行效果差，與預(yù)期設(shè)計相比，適用性能較差、橋梁的振動過大、線形不平、結(jié)構(gòu)開裂、維修費用高、使用壽命短等等，且這些問題與現(xiàn)如今我國的管理水平及施工質(zhì)量有著直接地影響。從實際上來說，這是一項需要長期堅持的問題，所以建設(shè)施工企業(yè)要充分結(jié)合現(xiàn)階段我國的公路橋梁的施工工藝，采取有效的設(shè)計方案來保證公路橋梁的安全，尤其是對于公路橋梁的結(jié)構(gòu)體系與建設(shè)材料的選擇上，要做到詳細(xì)的處理，提高我國的公路橋梁質(zhì)量的安全。此外還用當(dāng)要充分借鑒國外的成功經(jīng)驗與成果，選擇適用于我國的方法策略，加強我國的公路橋梁建設(shè)的安全性與耐久性。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著公路橋梁的安全性與耐久性問題不斷被人們所重視，要不斷加強我國公路橋梁建設(shè)方面的經(jīng)驗與教訓(xùn)，借鑒國外的成功案例，將我國的公路橋梁建設(shè)提高到一個全新的階段。此外在公路橋梁設(shè)計中，不僅要嚴(yán)格控制公路橋梁的各個環(huán)節(jié)，還要重視其使用的功能與性能，注重日常的維修與養(yǎng)護，提升設(shè)計理念，提高我國的社會經(jīng)濟水平。

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