現(xiàn)代化公路橋梁設(shè)計的創(chuàng)新理念研究

宋 揚

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 現(xiàn)代化公路橋梁設(shè)計的常見問題分析

1.1 橋梁設(shè)計理念相對落后

公路橋梁設(shè)計首先要基于設(shè)計需求展開深入分析，根據(jù)建筑要求選擇最科學的方案，在此基礎(chǔ)上確定橋梁結(jié)構(gòu)，同時計算安全系數(shù)，進而完成橋梁的整體設(shè)計。近年來，我國快速增長的公路運輸需求極大地增加了公路橋梁的負擔，橋梁結(jié)構(gòu)與材料選取能否適應(yīng)未來數(shù)十年的使用需求成為設(shè)計人員面臨的首要問題，部分設(shè)計人員受制于設(shè)計理念與設(shè)計思維的落后及建筑成本的制約而未能充分考量未來需求，繼而導(dǎo)致公路橋梁存在隱患。國內(nèi)近幾年就發(fā)生了兩起公路橋梁事故，其中一個重要原因就是設(shè)計人員在橋梁設(shè)計時對安全性要求考慮不到位，設(shè)計強度僅僅能夠維持基本使用需求，最終導(dǎo)致安全隱患的爆發(fā)。

1.2 施工未能完全遵照設(shè)計方案

中國正在持續(xù)推進城市化建設(shè)，包括公路橋梁、給排水工程在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度持續(xù)加強，這極大的改變了我國的交通環(huán)境，但施工速度的提升與施工成本的降低也導(dǎo)致工程質(zhì)量穩(wěn)定性出現(xiàn)下滑趨勢。公路橋梁的建設(shè)對施工技術(shù)與施工質(zhì)量具有較高要求，但很多承包商為了實現(xiàn)低價中標而惡意降價，通過后期偷工減料的方式攫取利益，設(shè)計者的設(shè)計方案未能完全落到實處，最終導(dǎo)致工程出現(xiàn)了安全問題，這些都對公路橋梁的使用產(chǎn)生了負面影響。

1.3 公路橋梁后期維護不到位

眾所周知，公路橋梁在投入使用后必須要得到有效維護才能夠保持長期安全使用，維護質(zhì)量在很大程度上決定了橋梁的使用壽命。設(shè)計者在對橋梁進行設(shè)計時也明確了橋梁的維護周期及維護方式，但很多維護單位或維護人員卻未能完全按照要求落實維護工作。公路橋梁的小問題如果不能得到及時解決則會逐漸變成大問題，橋梁質(zhì)量與可靠性差強人意，進而導(dǎo)致公路橋梁使用壽命與最初設(shè)計預(yù)想出現(xiàn)明顯偏差，橋梁無法到達長期穩(wěn)定運行的使用要求。

2 現(xiàn)代化公路橋梁設(shè)計的創(chuàng)新理念解讀

2.1 堅持安全適用的設(shè)計原則

當前我國公路橋梁設(shè)計的理念依然處于相對落后狀態(tài)，很多設(shè)計者在設(shè)計過程中對公路橋梁的認知還很不到位，這也導(dǎo)致設(shè)計問題在建設(shè)與使用過程中逐漸暴露出來。針對公路橋梁使用頻率與使用載荷的日益增加，設(shè)計人員要充分考量安全適用需求，安全因素是設(shè)計者必須要關(guān)注的重中之重，既要明確當前的使用需求又要為未來的發(fā)展預(yù)留空間，使橋梁的整體結(jié)構(gòu)能夠充分滿足需求，在設(shè)計規(guī)范要求范圍內(nèi)選擇最合適的安全系數(shù)，有效延長橋梁的使用壽命。公路橋梁承擔著繁重的運輸任務(wù)，只有滿足了安全需求、通行流量需求才能夠更好地完成公路運輸任務(wù)，公路設(shè)計的結(jié)構(gòu)選擇、安全系數(shù)選擇、建筑材料選擇、維護周期選擇等等都會對橋梁設(shè)計的最終效果產(chǎn)生直接影響。因此，設(shè)計人員必須要始終堅持安全適用原則。

2.2 加強疲損傷問題研究

在過去很長一段時間里，我國的公路橋梁設(shè)計人員更加關(guān)注橋梁建筑的經(jīng)濟效益與社會效益，卻未能在橋梁本身性能設(shè)計方面投入足夠注意力，疲勞損傷導(dǎo)致的橋梁使用問題逐漸暴露，迫使設(shè)計者必須要調(diào)整設(shè)計重點，將更多的注意力集中于橋梁疲勞損傷領(lǐng)域。疲勞損傷是橋梁在長期使用過程中受到外力作用而出現(xiàn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，當外部出現(xiàn)較為強烈的自然災(zāi)害或人為震動則會出現(xiàn)非常嚴重的損傷事故甚至引發(fā)橋梁倒塌。因此設(shè)計人員在創(chuàng)新設(shè)計過程中要重點關(guān)注橋梁的疲勞損傷問題，預(yù)先采取有效方案減少疲勞損傷，確保公路橋梁在長期使用過程中不會出現(xiàn)安全問題。

2.3 積極探索全新建筑材料

我國作為建筑行業(yè)的強國，卻始終在材料領(lǐng)域處于弱勢地位，橋梁的設(shè)計與建設(shè)仍然采用傳統(tǒng)材料，這既不利于橋梁建設(shè)效率的全面提升，同時也不利于橋梁與周邊環(huán)境的和諧共存。因此設(shè)計人員在傳統(tǒng)材料設(shè)計基礎(chǔ)上要不斷探索全新建筑材料的使用，特別是要加強仿生材料的使用，仿生材料不僅僅能夠達到常規(guī)材料的建筑要求，更能夠在生態(tài)環(huán)保、建筑強度、建筑壽命凸顯優(yōu)勢，這對于公路橋梁的發(fā)展具有重要意義。公路橋梁設(shè)計者要始終秉承著生態(tài)環(huán)保的設(shè)計理念，在保證公路橋梁功能性的同時提升其生態(tài)性能，同時也要注重橋梁的美觀性，使得公路橋梁能夠成為靚麗的風景線，為我國城市化建設(shè)與生態(tài)文明建設(shè)作出貢獻。

3 結(jié) 語

綜上所述，以公路橋梁為核心的交通工程是地區(qū)經(jīng)濟、文化交流的重要保障，是我國經(jīng)濟快速發(fā)展的助推力量。隨著現(xiàn)代化公路橋梁設(shè)計創(chuàng)新理念的發(fā)展，會有更多先進、科學的設(shè)計思路和技術(shù)應(yīng)用于橋梁設(shè)計中，使橋梁設(shè)計邁向一個新的臺階。