橋梁設(shè)計(jì)及檢測(cè)方法

謝海文

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081)

橋梁設(shè)計(jì)及檢測(cè)方法

謝海文

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路橋梁建設(shè)工程日益增多，但是交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)落后，長(zhǎng)期運(yùn)行，人為損壞、老化以及承載力下降問題比較嚴(yán)重，其不利于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期發(fā)展，也會(huì)威脅到人民的生命安全。對(duì)此，需要采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)道路橋梁的性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。試對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)及檢測(cè)方法進(jìn)行分析。

橋梁；設(shè)計(jì)；檢測(cè)

1 道路橋梁設(shè)計(jì)及檢測(cè)現(xiàn)狀分析

1.1 道路橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

道路橋梁設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格遵循國(guó)家和行業(yè)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，在開始道路橋梁設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)工程建設(shè)環(huán)境進(jìn)行全面勘察，對(duì)工程涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理安排。同時(shí)還需要采用新材料以及新技術(shù)降低工程造價(jià)，在保證設(shè)計(jì)符合規(guī)范的基礎(chǔ)上對(duì)工程投資進(jìn)行優(yōu)化配置，充分發(fā)揮出投資的利用價(jià)值。但是就當(dāng)前我國(guó)很多道路橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來(lái)看，很多設(shè)計(jì)方案中仍然會(huì)出現(xiàn)不規(guī)范或者是施工過程中忽略了質(zhì)量安全因素，造成施工質(zhì)量不符合要求，埋下了諸多質(zhì)量安全隱患。在道路橋梁設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性進(jìn)行綜合分析，并對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行審核，審核通過方可投入施工。在編制設(shè)計(jì)方案中，需要將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在荷載作用下道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等檢測(cè)工作上，并且對(duì)道路橋梁的耐久性等進(jìn)行考量，保證道路橋梁的使用壽命。就目前的設(shè)計(jì)情況來(lái)看，道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)問題：一方面，設(shè)計(jì)理念落后，為了滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，通行車輛的數(shù)量不斷增加，相應(yīng)的車輛荷載也在不斷增加，其對(duì)于路橋工程設(shè)計(jì)要求更趨嚴(yán)格，這就意味著傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的發(fā)展需求，設(shè)計(jì)質(zhì)量不滿足應(yīng)用要求，其不重視知識(shí)體系的更新變化，現(xiàn)有的知識(shí)體系也不能滿足對(duì)于道路橋梁安全性以及耐久性的設(shè)計(jì)要求；另外一方面，設(shè)計(jì)流程不規(guī)范，在設(shè)計(jì)階段，因?yàn)閷?duì)于道路橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性的認(rèn)識(shí)不深，造成在每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)于設(shè)計(jì)過程認(rèn)知不準(zhǔn)確，沒有按照相關(guān)流程操作，在設(shè)計(jì)過程中，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要建立在相關(guān)理論體系的基礎(chǔ)上，從而保證質(zhì)量，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，也沒有注重設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的處理，造成設(shè)計(jì)方案與實(shí)際建設(shè)情況有所落差，甚至?xí)斐傻缆窐蛄簱p壞。

1.2 道路橋梁檢測(cè)現(xiàn)狀

因?yàn)榈缆窐蛄簷z測(cè)的信息類型多種多樣，但是其不能說(shuō)明采用先進(jìn)技術(shù)檢測(cè)得出的檢測(cè)信息越多表明越有利于工程設(shè)計(jì)。當(dāng)前很多道路橋梁的數(shù)據(jù)種類較多，跨度也在不斷變大，如果不對(duì)道路橋梁進(jìn)行檢測(cè)，不對(duì)傳感器進(jìn)行慎重選擇和優(yōu)化布設(shè)，則會(huì)造成道路橋梁數(shù)據(jù)過多，不宜處理，在后續(xù)評(píng)定過程中，不能合理評(píng)定輕重，更不能對(duì)道路橋梁可能存在的安全質(zhì)量隱患進(jìn)行明確，并對(duì)原因進(jìn)行深入分析。因此在采用現(xiàn)有技術(shù)資源的情況下，需要明確檢測(cè)工作的開展目標(biāo)，提高檢測(cè)效率以及針對(duì)性，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

2 道路橋梁設(shè)計(jì)和檢測(cè)優(yōu)化對(duì)策

2.1 道路橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)策

第一，需加強(qiáng)對(duì)道路橋梁安全性以及耐久性的認(rèn)識(shí)。作為設(shè)計(jì)人員，需要結(jié)合道路橋梁的實(shí)際使用情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在滿足道路橋梁使用要求的同時(shí)對(duì)施工材料、環(huán)境因素等進(jìn)行綜合考量，如有害化學(xué)物質(zhì)、風(fēng)、地震等；第二，需提高設(shè)計(jì)的規(guī)范性。在設(shè)計(jì)過程中，需注重理論知識(shí)與時(shí)間的結(jié)合。如結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)，需對(duì)結(jié)構(gòu)的變形、振動(dòng)、裂縫以及疲勞性能等予以考量，結(jié)合其在實(shí)際使用中存在的問題進(jìn)行考量，如橋梁超荷載等問題。長(zhǎng)期橋梁超荷載會(huì)對(duì)橋梁的安全性以及耐久性造成影響。如依據(jù)交通心理學(xué)的相關(guān)研究成果，橋梁的直線長(zhǎng)度不得超過以車輛計(jì)算行車速度70 s的長(zhǎng)度距離，在平面設(shè)計(jì)過程中，道路橋梁的直線段長(zhǎng)度，中長(zhǎng)直線的橋梁也會(huì)使得行車人員的反應(yīng)敏感性降低，若行車超速，則會(huì)造成引發(fā)交通安全事故。同向平曲線之間用短直線連接，最終形成所謂的“斷背曲線”，相應(yīng)的車輛在行駛經(jīng)過這樣的路線時(shí)，通常會(huì)將直線看成兩端曲線相反的彎曲，線形不是相互連接的。所以，同向曲線之間的最小直線長(zhǎng)度需大于設(shè)計(jì)車速(km/h)的6倍，長(zhǎng)度單位為m。

2.2 道路橋梁檢測(cè)優(yōu)化對(duì)策

(1)材料特性檢測(cè)。

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，不單單是道路橋梁結(jié)構(gòu)形式呈現(xiàn)出了多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，各種工藝技術(shù)的應(yīng)用也開始廣泛發(fā)展與更新。在道路橋梁結(jié)構(gòu)所適用的多種材料當(dāng)中，又以鋼筋以及混凝土為最主要的使用材料。通過大量的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)證實(shí)：在道路橋梁項(xiàng)目的建設(shè)過程當(dāng)中，可能引發(fā)鋼筋原材出現(xiàn)銹蝕問題的因素涉及到多個(gè)方面，例如混凝土滲水性能、含水指標(biāo)、密實(shí)性能、碳化深度以及外觀缺損等。上述缺陷與問題都可以通過直接意義上的外觀檢查方式予以檢測(cè)。然而，不容忽視的一點(diǎn)是伴隨著鋼筋混凝土原材使用時(shí)間的持續(xù)推移，其所表現(xiàn)出的強(qiáng)度指標(biāo)將呈現(xiàn)出顯著的變動(dòng)趨勢(shì)。針對(duì)部分規(guī)模較大的道路橋梁項(xiàng)目而言，通常可采取同期試塊的方式來(lái)確定其強(qiáng)度指標(biāo)。而對(duì)于不具備試塊的道路橋梁項(xiàng)目而言，可結(jié)合實(shí)際情況，采取回彈法、超聲波法、貫入法、斷裂法以及取芯實(shí)驗(yàn)法等方式進(jìn)行綜合檢測(cè)。具備非破損特性的檢測(cè)方法更是得到了極廣泛的應(yīng)用與推廣。

(2)結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)。

實(shí)驗(yàn)檢測(cè)橋梁道路工程項(xiàng)目的過程中，如果無(wú)法準(zhǔn)確獲得該檢測(cè)項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)，則應(yīng)當(dāng)由檢測(cè)負(fù)責(zé)工作者選擇恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)技術(shù)，分析橋梁道路的內(nèi)部受力情況、結(jié)構(gòu)組織穩(wěn)定情況?，F(xiàn)階段可以應(yīng)用的結(jié)構(gòu)性檢測(cè)技術(shù)包括前段所述的地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)、沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)等等，此外磁力檢測(cè)技術(shù)與紅外線檢測(cè)技術(shù)也被選擇使用。與此同時(shí)，檢測(cè)工作人員可根據(jù)橋梁道路項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)情況，選擇其中一種或者幾種應(yīng)用于外觀檢測(cè)，測(cè)試工程項(xiàng)目的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，收集被檢測(cè)橋梁道路的檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析橋梁道路的安全系數(shù)和安全使用期限。為了提高實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，工作者應(yīng)當(dāng)從整體檢測(cè)和局部檢測(cè)兩個(gè)方面加強(qiáng)注意，增強(qiáng)自身的專業(yè)能力和檢測(cè)技術(shù)水平。

[1] 朱德祥，李睿，楊晶晶，等.基于病害檢測(cè)的連續(xù)剛構(gòu)橋震害預(yù)測(cè)方法研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，12(34)：9420-9424.

[2] 陳浩.芻議橋梁混凝土中的鋼筋腐蝕檢測(cè)[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2011，9(15)：424-425.

[3] 殷江波，黃紅妹.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技，2016，39(3)：102-103.

2017-03-14

謝海文(1973-)，男，湖南人，高級(jí)工程師，研究方向：勘察設(shè)計(jì)

U442

：C

：1008-3383(2017)06-0103-02