橋梁設(shè)計中存在的安全耐久性問題及對策

張?zhí)祢v

（甘肅省蘭州市 730000）

橋梁設(shè)計中存在的安全耐久性問題及對策

張?zhí)祢v

（甘肅省蘭州市 730000）

橋梁在長期的使用過程中會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的變化，受自然環(huán)境、材料耐用性以及荷載作用這些因素的共同作用，隨著時間的推移，橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和使用持久性會逐年降低。本文通過對國內(nèi)外橋梁運營與維護所付出的慘重代價和發(fā)生的橋梁事故為切入點，分析了影響橋梁安全和耐久及造成橋梁事故的因素。對橋梁設(shè)計中的安全耐久性問題進行了必要的探討，以期更好的確保橋梁質(zhì)量。

橋梁設(shè)計；安全性；耐久性；問題及對策

在橋梁的施工及運營過程中，由于人類認識局限、設(shè)計施工不當、結(jié)構(gòu)病害發(fā)展及加固維修措施不到位，可能會出現(xiàn)各種各樣的橋梁安全事故，這些災(zāi)難性事故給國家和人民造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，造成了嚴重的社會影響，引起了世界各國的管理部門、工程界、學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。

1 橋梁安全性和耐久性不足的危害

近十年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，橋梁建設(shè)工程的進行也是如火如荼，尤其隨著國際金融危機爆發(fā)，我國也隨之加大基礎(chǔ)建設(shè)的投資力度，以期拉動內(nèi)需。但是在加大基礎(chǔ)建設(shè)的同時，也建設(shè)了很多耐久性和安全性上都有問題的橋梁，這些橋梁往往過早報廢，遠遠達不到使用年限就會被拆除。我國先后有重慶綦江縣彩虹橋、湖南鳳凰大橋、哈爾濱陽明灘大橋等多座橋梁因各種原因垮塌，帶來人員傷亡以及及其惡劣的社會影響。作為橋梁建設(shè)者，這些事故的慘痛教訓(xùn)應(yīng)該給我們敲響警鐘，工作中我們應(yīng)該采取措施在最大程度上避免此類慘劇的發(fā)生。

1.1 帶來巨大的經(jīng)濟損失

通過以往橋梁建設(shè)的經(jīng)驗教訓(xùn)中可以看出，橋梁如果在設(shè)計和建造時期沒有仔細考慮到安全性和耐久性，那么在橋梁投入使用后會在維護上付出很慘重的經(jīng)濟代價。例如美國僅英格蘭中環(huán)線的11座高架橋，使用12年就嚴重破壞，維修費用已高達1.2億英鎊，為當初造價的6倍。在我國，也已經(jīng)出現(xiàn)了許多因耐久性不良而過早報廢的橋梁，例如北京西直門立交橋在投入運行19年后，就因嚴重剝蝕和鋼筋銹蝕破壞等原因不得已于1999年報廢重建。

1.2 引發(fā)嚴重的工程事故

據(jù)統(tǒng)計，橋梁工程事故的出現(xiàn)原因在80%以上都是人為錯誤。主要體現(xiàn)在對結(jié)構(gòu)的安全、質(zhì)量以及管理中的相關(guān)環(huán)節(jié)中。如果對有安全隱患的橋梁不能及時的進行檢修或者拆除，那么勢必會造成嚴重的工程事故，更嚴重的在使用期間就發(fā)生坍塌。這會造成極其嚴重的后果，人員傷亡，人民和國家財產(chǎn)的損失等慘痛影響。例如2012年8月24日哈爾濱機場高速陽明灘大橋通車時間不到一年，引橋一聯(lián)主梁發(fā)生落梁，致使四輛大貨車墜橋，引發(fā)嚴重的工程事故。

1.3 帶來惡劣的社會影響

在我們國家大中型城市新建以及改建橋梁項目的過程中有很多工程在遠遠沒有達到使用壽命的時候就已經(jīng)開始維修甚至被拆除了。而在橋梁工程由于安全性和耐久性出現(xiàn)問題不得不被拆除時，就會帶來十分惡劣的社會影響。如本文提到的北京西直門立交老橋，使用19年即拆除重建。

造成上述情況的原因是多方面的，諸如建設(shè)程序管理體制和過程、設(shè)計、施工過程不健全，建成后，后期管理機制不健全。

2 橋梁設(shè)計中存在的問題

橋梁在安全性和耐久性上出現(xiàn)問題，有其內(nèi)在原因也有外在因素的雙重影響，主要包括以下方面：

2.1 設(shè)計規(guī)范上的不足

結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中每個方面的工作都要保證質(zhì)量。首要做到的就是要規(guī)范“行為”，要有行為的相關(guān)指南和標準。總而言之，要使一項超級工程井然有序，一定要設(shè)置工作條例對每一項工作加以規(guī)范，不能隨意修改和變更。但受制于技術(shù)水平和認知局限，設(shè)計規(guī)范層面仍有許多不全面甚至不合理的內(nèi)容，需及時更新和補充。

2.2 設(shè)計周期的合理性

在橋梁工程項目實施中，經(jīng)常出現(xiàn)工作量大但是工期比較短的問題。所以大部分的設(shè)計人員設(shè)計任務(wù)都是很重的，因此他們也沒有時間和精力對新技術(shù)、新規(guī)范以及新型工藝進行消化吸收。如果不能及時改變設(shè)計理念和方法，會使設(shè)計方案在實際中的適應(yīng)性以及針對性大大降低，這樣會給橋梁增加很多質(zhì)量上的隱患。

2.3 設(shè)計過程中忽視細節(jié)問題

在設(shè)計工作中會有很多細節(jié)問題比較繁瑣，設(shè)計人員應(yīng)該考慮施工當?shù)赝庠诃h(huán)境條件，在工作中要不斷學(xué)習(xí)并積累工作經(jīng)驗。譬如，近年來隨著汽車運營的超載情況越來越多，這些問題不僅要引起當?shù)亟煌ú块T的重視，設(shè)計人員們也要未雨綢繆，及時采用針對性的解決方案。

3 提高橋梁安全耐久性的對策

3.1 更新橋梁設(shè)計理念，確保設(shè)計、施工方法的先進性

從20世紀80年代開始，我國很多建筑行業(yè)的專家就已經(jīng)對橋梁結(jié)構(gòu)的性能進行研究。在設(shè)計和施工的過程中我們必須加強重視橋梁結(jié)構(gòu)的牢固性以及安全耐久性，同時也要重點關(guān)注橋梁工程在使用中不斷出現(xiàn)的新型維修技術(shù)以及加固技術(shù)，對不同橋梁工程結(jié)構(gòu)物的災(zāi)害和能夠接受的危險水平的評估工作也要加以深入研究，以這些作為基礎(chǔ)才逐漸的使橋梁結(jié)構(gòu)的安全耐久性設(shè)計概念日漸清晰。

設(shè)計單位應(yīng)結(jié)合國情及建設(shè)條件，及時應(yīng)用業(yè)界最新研究成果，對工程項目自身特點以及實際情況加以充分分析，采用耐久性設(shè)計方法的同時考慮運營維護要求，最大程度上確保設(shè)計方法的先進性。新的《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》對橋梁設(shè)計總體要求提出更明確的要求，如：公路橋涵應(yīng)考慮養(yǎng)護需要，按照可到達、可檢查、可維修和可更換要求進行設(shè)計等。我們應(yīng)該以此為契機不斷對橋梁結(jié)構(gòu)的安全耐久性設(shè)計理念加以創(chuàng)新，也只有讓橋梁工程從設(shè)計、施工、檢修以及保養(yǎng)這些方面做到統(tǒng)一，才能更好的確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全耐久性。

3.2 合理安排工程進度，實施信息化管理

近十年，我國工程建設(shè)處于井噴式發(fā)展階段，很多大型項目仍然采用大干快上的實施步驟，對設(shè)計、施工質(zhì)量提出嚴峻考驗。工程建設(shè)要以長遠的眼光看待城市發(fā)展，推進各項工程有序建設(shè)，吸收并借鑒國外先進理念和方法的基礎(chǔ)上，我國建設(shè)者也需借助信息化、數(shù)字化管理平臺和手段手段，逐步實施建筑結(jié)構(gòu)全壽命管理。建立以BIM應(yīng)用為載體的項目管理信息化，不僅可以提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、同時可以縮短工期、降低建造成本。

3.3 積極引鑒國外的先進技術(shù)和寶貴經(jīng)驗

現(xiàn)在我國橋梁設(shè)計工作中主要的問題有兩個：①安全耐久性比較差的問題，體現(xiàn)在維修費用比較高、使用壽命不長，并容易出現(xiàn)安全事故。②橋梁結(jié)構(gòu)使用性能比較差，主要體現(xiàn)在容易出現(xiàn)明顯的變形、結(jié)構(gòu)線條不流暢、容易出現(xiàn)開裂等。這些問題出現(xiàn)的原因是我國施工單位普遍施工質(zhì)量的管理控制水平不高，所以設(shè)計人員必須對這些問題加以高度重視。為了使橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能達到最好的狀態(tài)，應(yīng)該采用最準確高效的工藝進行施工，并恰當?shù)氖褂檬┕げ牧?，進行合理的管理。而對于橋梁設(shè)計中安全耐久性的問題，我們應(yīng)該積極引鑒國外的先進技術(shù)，并借鑒其寶貴的建設(shè)成果，不斷完善我們施工質(zhì)量管理相關(guān)體系，多方面進行考慮，從根本上提高橋梁的安全耐久性。

4 結(jié)束語

橋梁的安全耐久性是一項系統(tǒng)工程，各個環(huán)節(jié)都要謹慎對待，因為任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都會對整個工程產(chǎn)生影響，而橋梁結(jié)構(gòu)的安全耐久性已經(jīng)成為需要人們迫切解決的問題。在橋梁設(shè)計與施工過程中要以質(zhì)量達標為基點，以安全施工為目標，從而為交通建設(shè)事業(yè)創(chuàng)造一個安全、和諧的建設(shè)環(huán)境。同時，運營管理單位也應(yīng)通過科學(xué)有效、規(guī)范化的管理，建立一套有效的管理機制，及時的對橋梁結(jié)構(gòu)進行體檢和保養(yǎng)。在建造和維護方面雙管齊下，才能才能在最大程度上確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全耐久。

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U442.5

A

1004-7344（2016）35-0167-02

2016-12-3

張?zhí)祢v（1983-），男，工程師，本科。