公路橋梁設計中的安全性和耐久性體會

成 蕓（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司 上海 200092）

公路橋梁設計中的安全性和耐久性體會

成 蕓
（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司 上海 200092）

近年來，多起公路橋梁事故發(fā)生，既造成了眾多人員傷亡，又帶來了巨大的經(jīng)濟損失。通過對這些事故原因進行分析，發(fā)生多數(shù)是由于在公路橋梁設計時未充分考慮工程竣工后橋梁的安全性和耐久性。本文通過論述我國公路橋梁設計的現(xiàn)狀，分析橋梁工程安全性和耐久性缺失的原因，進一步提出相應的改進措施，以加強橋梁質(zhì)量，保證橋梁在長期使用過程中的安全性。

公路橋梁；設計；安全性；耐久性

公路橋梁建設是國家基礎設施建設工程中重要組成部分，也是反映國家經(jīng)濟發(fā)展和社會狀況的重要指標；公路橋梁建設情況直接決定人們?nèi)粘Ｉ钪薪煌ǔ鲂械谋憷c否，與人們的日常生活密切相關，其安全性能也成為人們關注的重點。但近年來，一些重大公路橋梁安全事故仍有發(fā)生，在給人們帶來傷痛的同時，也帶來了警示和教訓。為了減少安全事故隱患，人們開始加強公路橋梁設計階段對安全性和耐久性的思考，并將其作為檢驗公路橋梁工作質(zhì)量的決定性因素。

一、我國公路橋梁設計的現(xiàn)狀

2007～2012年間，我國共計發(fā)生各類橋梁坍塌事件37起，因事故死亡人數(shù)高達 182人。平均每兩個月就會發(fā)生一起“奪命橋”事件，橋梁安全事故頻發(fā)已經(jīng)引起人們對橋梁質(zhì)量的進一步關注。

我國當前對公路橋梁的設計非常重視對橋梁強度的把握，會充分考慮工程完工投入使用后的流通量；但忽視了橋梁使用的長久性，也未對強度極限做出明確要求，而使用極限直接對橋梁使用周期造成影響。這也導致在公路橋梁設計中，常常出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象，沒有綜合考慮橋梁強度、強度極限和使用周期等因素。同時，設計部門將設計重點放在實現(xiàn)橋梁道路交通的基本功能，卻忽略了公路橋梁后期維護保養(yǎng)的便利性和經(jīng)濟性。后期維護的不便，也給公路橋梁安全造成了較大的隱患。

二、公路橋梁設計中安全性和耐久性缺失的原因

（一）缺乏完善的設計理念

公路橋梁設計理念不完善主要表現(xiàn)在設計過程中，片面的重視橋梁強度，卻未能將橋梁的安全性、耐久性、強度極限進行結合，導致設計不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。加之部分設計單位為了能夠在激烈市場競爭中脫穎而出，獲得經(jīng)濟利益，在設計時前光短淺，只注重橋梁荷載強度，而忽視了公路橋梁的使用周期。公路橋梁設計需要考慮到施工地及周邊地質(zhì)、施工原材料、橋梁結構等多方面的具體問題。作為一項綜合性的復合型工程，其設計人員不僅需要具備較強的構圖能力等專業(yè)素養(yǎng)，還需要具備良好的職業(yè)道德和強烈的責任意識。設計人員缺乏強烈的責任心，將有可能造成設計圖中安全系統(tǒng)不高、規(guī)范性要求不明確等問題，并為公路橋梁的施工安全、使用安全埋下安全隱患。

（二）施工管理不到位

公路橋梁建設工程施工管理與施工安全和橋梁質(zhì)量有著最直接的關系。我國建筑行業(yè)就業(yè)門檻較低，一些現(xiàn)場施工人員文化素質(zhì)低、安全意識薄弱、缺乏責任性、流動性大。施工過程中一些不符合操作規(guī)范的行為、工程設備及原材料管理不到位不僅會造成施工現(xiàn)場安全事故的發(fā)生，還會導致公路橋梁建設工程存在質(zhì)量缺陷。而施工單位管理層的管理能力、管理效率的低下和管理措施的不足，不僅無法實現(xiàn)施工單位與設計部門的實時聯(lián)系，確保施工安全和工程質(zhì)量，而且會造成企業(yè)各種不良作風的出現(xiàn)，不利于企業(yè)的發(fā)展。

（三）設計人員缺乏較強的專業(yè)素養(yǎng)

橋梁工程的安全性和耐久性受到道路橋梁設計的直接影響，因此，工程設計人員專業(yè)技術能力的高低是最關鍵的一個因素。但是我國道路橋梁工程設計中普遍存在設計人員缺乏扎實理論基礎和實際設計經(jīng)驗的現(xiàn)象，導致他們在設計時不能充分考慮影響橋梁建設安全性及耐久性的各種因素，無法有效使用計算機、三維建模等新興技術輔助設計，也就無法更好的提升公路橋梁設計質(zhì)量。

（四）設計審核過程缺乏嚴謹性

公路橋梁設計審核環(huán)節(jié)是設計全過程中最關鍵的一個環(huán)節(jié)。在設計完成以后，要針對設計中的安全系數(shù)、材料性能、橋梁強度、經(jīng)濟性進行審核，為保證審核過程的科學性和嚴謹性，設計審核需獨立于設計工作，且有與之相對應的明確指標以便審核工作的開展，一旦發(fā)現(xiàn)與指標存在差距的內(nèi)容需要重新對設計內(nèi)容進行修改或調(diào)整。但在實際工程中，設計人員往往也負責審核工作，審核過程缺乏獨立性、規(guī)范性，導致不能及時有效發(fā)現(xiàn)設計中存在的隱性問題，降低了設計的安全性和耐久性。

三、提高橋梁設計中安全性及耐久性的措施

（一）創(chuàng)新設計理念和設計思路

強調(diào)設計理念的全面性和可持續(xù)性，在注重安全性的同時也要注重耐久性。加強對公路橋梁使用周期方面的重視程度，加大研究力度，在借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀橋梁設計的基礎上，融合現(xiàn)代化的先進技術，不斷完善設計理念，不斷改進和創(chuàng)新設計思路。

（二）掌握公路橋梁疲勞損傷的規(guī)律

公路橋梁使用過程中，通行的車輛荷載、風荷載都在不斷變化，而這些不斷變化的荷載會給橋梁帶來動荷載，并造成橋梁內(nèi)部應力發(fā)生循環(huán)變化，促使橋梁的疲勞損傷進一步加快，從而對橋梁使用周期造成影響。加強對公路橋梁疲勞損傷的研究，充分了解其變化規(guī)律，在此基礎之上，進行科學地橋梁結構設計、選用性能優(yōu)越的原材料，將有助于進一步延長橋梁的使用周期，提高橋梁的安全性和耐久性。

（三）綜合考慮周邊環(huán)境的影響

公路橋梁中的安全性和耐久性受不同地質(zhì)特征和各種環(huán)境危害的影響。在設計時，既要實地查看當?shù)丨h(huán)境特征，又要全面考慮將來可能發(fā)生的各種環(huán)境危害，科學、合理地進行設計。例如在海岸線的公路橋梁工程，因容易受到海水的侵蝕，需要選擇加強混凝土、鋼筋混凝土等材料的性能，以提高對抗氯離子腐蝕的能力。考慮暴雨、積水等因素，需要合理設計橋面坡度、鋪設排水管道。除此之外，一些不可控的因素也會影響橋梁的施工，進而影響安全性和耐久性，因此，設計單位需與施工單位進行及時溝通，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況對設計圖紙及設計方案進行及時調(diào)整。

（四）建立完善公路橋梁設計標準和規(guī)范

由于我國缺乏公路橋梁設計的統(tǒng)一標準和安全規(guī)范，導致設計中常出現(xiàn)各種主觀、客觀因素影響到橋梁的質(zhì)量和安全。因此，建立公路橋梁設計體系、完善統(tǒng)一的設計標準和規(guī)范，有助于進一步提高公路橋梁的安全性和耐久性。加強對設計和審核過程的監(jiān)督管理，通過法律明確審核的獨立性，避免出現(xiàn)設計、審核“一肩挑”現(xiàn)象。

結語

公路橋梁工程在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有非常重要的地位，而近年來頻繁發(fā)生的公路橋梁安全事故，不僅造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，也破壞了社會的穩(wěn)定與和諧。公路橋梁設計時的缺陷和不足，特別是未能綜合考慮影響安全性和耐久性的因素，是導致這些事故發(fā)生的主因。為有效保證公路橋梁施工和使用安全，提高使用周期，必須要不斷優(yōu)化優(yōu)化公路橋梁設計理念，完善設計標準和審核規(guī)范，在充分考慮影響公路橋梁安全性和耐久性的主、客、觀因素進行設計，并提高橋梁施工過程及施工現(xiàn)場管理水平，才能有效保證公路橋梁質(zhì)量和長期使用安全。

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1007-6344（2016）06-0251-01