黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)探析

王益博

摘 要

結(jié)合黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中荷載設(shè)計(jì)原則，對(duì)橋梁荷載設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行了總結(jié)，包括材料選擇不當(dāng)、施工設(shè)備與技術(shù)準(zhǔn)備工作不充分、工作人員素質(zhì)及能力參差不齊等，提出了橋梁荷載問題解決措施，需要加強(qiáng)設(shè)備與材料的管理、提高橋梁整體設(shè)計(jì)效果、加強(qiáng)從業(yè)人員素質(zhì)、提升橋梁橋墩延展性等，從而更好地確保黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)的質(zhì)量，促進(jìn)黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁設(shè)計(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞

黃土地區(qū);農(nóng)村橋梁;荷載設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： U416.216 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.074

黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁具有數(shù)量大、分布廣、橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在差異等特點(diǎn)，部分橋梁建成年代早，原始設(shè)計(jì)資料缺乏、橋梁設(shè)計(jì)荷載等級(jí)較低、早期技術(shù)力量缺乏、設(shè)計(jì)及施工管理粗放等，使黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁病害逐年增多。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)在黃土地區(qū)，不少老橋面上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)了一定數(shù)量的病害，對(duì)橋梁耐久性及行車安全均造成影響，若不及時(shí)進(jìn)行處理，病害發(fā)展將會(huì)加速，危及行車安全。黃土地區(qū)橋梁維修設(shè)計(jì)在維持主體結(jié)構(gòu)不變的情況下進(jìn)行病害處置，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性，旨在用較小的成本，達(dá)到較好的收益。黃土地區(qū)橋梁對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)及人們的日常生活具有非常重要的意義，因此在黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)過程中，需保證橋梁的安全性及耐久性。

1 黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中荷載設(shè)計(jì)原則

黃土地區(qū)橋梁應(yīng)根據(jù)安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和美觀的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，橋梁荷載將直接影響橋梁的安全性及耐久性，荷載是橋梁在運(yùn)營過程中其所承受到的作用力，在橋梁使用過程中一般會(huì)出現(xiàn)或多或少的質(zhì)量問題，比如裂縫以及橋梁沉降等問題，在很大程度上都是因?yàn)楹奢d出現(xiàn)了問題。黃土地區(qū)橋梁荷載超重會(huì)導(dǎo)致一系列安全問題的出現(xiàn)，對(duì)橋梁上下部結(jié)構(gòu)以及附屬設(shè)施均會(huì)產(chǎn)生破壞，因此在實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)黃土地區(qū)橋梁荷載設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，需要進(jìn)行針對(duì)性的研究和分析。在實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)過程中，荷載設(shè)計(jì)需要遵循如下幾個(gè)原則：

（1）黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)工作需要將設(shè)計(jì)理論與實(shí)際施工相結(jié)合，考慮到后期整個(gè)施工過程中的荷載變化、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換以及施工過程中可能出現(xiàn)的問題，如塌陷滑坡等，在設(shè)計(jì)過程中需要根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整體橋梁設(shè)計(jì)，同時(shí)橋梁的整體結(jié)構(gòu)體系在設(shè)計(jì)過程中也需要根據(jù)施工技術(shù)、施工設(shè)備和施工材料來進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保其可行性、安全性。

（2）在實(shí)際施工過程中，橋梁設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格按照我國相關(guān)部門所推行的橋梁質(zhì)量和安全相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，對(duì)于不同等級(jí)的橋梁設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)指標(biāo)來進(jìn)行橋梁荷載設(shè)計(jì)工作，這樣才能夠確保橋梁后期運(yùn)營使用后，所呈現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更加科學(xué)合理。

（3）黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)過程中，外業(yè)調(diào)查要詳細(xì)具體，要準(zhǔn)確調(diào)查清楚現(xiàn)有交通量及大型車輛所占比重，預(yù)測(cè)未來在橋梁使用年限內(nèi)的交通量及車輛荷載，同時(shí)，對(duì)橋梁周圍的地質(zhì)情況要進(jìn)行詳細(xì)勘察，地勘資料要詳細(xì)準(zhǔn)確。

（4）黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中需要保證經(jīng)濟(jì)性以及適用性，同時(shí)需要在此基礎(chǔ)之上，根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使整體質(zhì)量能夠在原有基礎(chǔ)之上得到提升。確保橋梁安全性、經(jīng)濟(jì)性，有效提高橋梁整體的穩(wěn)定性以及使用壽命。

2 黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 材料選擇不當(dāng)

在進(jìn)行黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)材料的選擇對(duì)于橋梁荷載會(huì)產(chǎn)生重要影響，在橋梁施工中所選用結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量沒有達(dá)到相應(yīng)的要求，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，最后使橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度難以達(dá)到要求，最終導(dǎo)致橋梁的設(shè)計(jì)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)，橋梁整體性能下降。因此，在橋梁設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)橋梁具體的建設(shè)要求來進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，對(duì)材料質(zhì)量來進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保結(jié)構(gòu)材料能夠在橋梁運(yùn)營使用過程中滿足相應(yīng)的荷載設(shè)計(jì)要求。

2.2 施工設(shè)備與技術(shù)準(zhǔn)備工作不充分

在對(duì)橋梁進(jìn)行荷載設(shè)計(jì)過程中，沒有考慮全面，相關(guān)準(zhǔn)備工作不足，導(dǎo)致橋梁荷載設(shè)計(jì)質(zhì)量受到影響。因此，需考慮到具體的橋梁施工方案，需將施工設(shè)備與施工技術(shù)納入其中，才能夠更好地優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。但是部分橋梁設(shè)計(jì)人員在針對(duì)橋梁荷載設(shè)計(jì)時(shí)，并沒有將其納入其中，嚴(yán)重忽視了實(shí)際的施工技術(shù)與施工設(shè)備能否完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，最終導(dǎo)致黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)方案難以得到有效執(zhí)行，相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)的性能不能夠得到最完美的發(fā)揮。

2.3 工作人員素質(zhì)及能力參差不齊

在現(xiàn)有的黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)工作中，從業(yè)人員的設(shè)計(jì)能力存在不足之處。部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工作時(shí)，大多數(shù)都是照搬其他橋梁設(shè)計(jì)成果，甚至是完全套用其他設(shè)計(jì)成果，并沒有結(jié)合自己橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，且沒有根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行工作，嚴(yán)重影響橋梁穩(wěn)定性。沒有考慮不同環(huán)境、地震帶、地質(zhì)條件、施工設(shè)備和施工技術(shù)等因素，忽視了設(shè)計(jì)原則，導(dǎo)致橋梁質(zhì)量問題頻發(fā)。此外，橋梁荷載設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，有很大一部分原因也是因?yàn)樯贁?shù)設(shè)計(jì)人員因?yàn)槠渥陨硭讲桓?，在?shí)際設(shè)計(jì)過程中，并沒有足夠的重視結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及安全穩(wěn)定設(shè)計(jì)，一些黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中將美觀性作為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，這樣設(shè)計(jì)出的方案，其合理性以及可行性非常低，還會(huì)額外增加施工成本及施工難度。一些橋梁設(shè)計(jì)人員的相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)人員在剛接觸設(shè)計(jì)工作，或者接觸時(shí)間較短時(shí)，經(jīng)常紙上談兵，沒有與實(shí)際相結(jié)合，設(shè)計(jì)出的方案與實(shí)際施工完全不能夠進(jìn)行對(duì)接，施工經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。

3 黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)問題的解決措施

3.1 加強(qiáng)設(shè)備與材料的管理

施工設(shè)計(jì)過程中相應(yīng)技術(shù)設(shè)備的運(yùn)用以及材料的選擇所產(chǎn)生的影響非常巨大。在黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁設(shè)計(jì)過程中，橋梁結(jié)構(gòu)自身材料的選擇需要符合相關(guān)材料選用要求，有效提升橋梁的整體性能，加強(qiáng)橋梁的穩(wěn)定性。此外，加強(qiáng)對(duì)不合格的施工材料以及技術(shù)設(shè)備要及時(shí)進(jìn)行清除，確保橋梁荷載設(shè)計(jì)能夠完全符合黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)及施工要求。

3.2 提高橋梁整體設(shè)計(jì)效果

在實(shí)際黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)過程中，需要將施工設(shè)備選擇以及施工技術(shù)及方法選擇納入其中，針對(duì)具體的施工要求以及橋梁等級(jí)選擇相應(yīng)的施工設(shè)備和施工技術(shù)方法。對(duì)于橋梁荷載設(shè)計(jì)過程中所出現(xiàn)的相關(guān)問題，可以通過提高整體性設(shè)計(jì)效果予以部分解決，因?yàn)樵谡w性設(shè)計(jì)過程中，通過綜合考慮整個(gè)設(shè)計(jì)及施工過程來提高整體性設(shè)計(jì)效果能夠保證各受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在實(shí)際橋梁運(yùn)營使用過程中形成統(tǒng)一的模式，相互之間產(chǎn)生聯(lián)系，不會(huì)再出現(xiàn)其他災(zāi)害以及人為事故時(shí)出現(xiàn)脫落等狀況。實(shí)現(xiàn)整體性設(shè)計(jì)需要保證各結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，其布置都要在相應(yīng)的幾何尺寸范圍內(nèi)以及質(zhì)量要求下來完成，同時(shí)各結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的剛度、強(qiáng)度以及對(duì)應(yīng)性規(guī)格都需要進(jìn)行確保合理準(zhǔn)確。

3.3 加強(qiáng)從業(yè)人員素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理設(shè)計(jì)

對(duì)于黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)工作來講，從業(yè)人員的素質(zhì)與能力高低對(duì)于實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，因此為了確保黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，需要有針對(duì)性地對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，對(duì)于已經(jīng)從事橋梁荷載設(shè)計(jì)的工作人員則需要進(jìn)行考核以及審核，確保素質(zhì)、能力以及技術(shù)達(dá)標(biāo)。而對(duì)于初入工作崗位的從業(yè)人員則需要進(jìn)行更加嚴(yán)格的培訓(xùn)，培訓(xùn)結(jié)束后需要對(duì)其技能水平進(jìn)行考核，考核合格后方可進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作。而橋梁荷載設(shè)計(jì)隨著時(shí)代的不斷發(fā)展也在不斷進(jìn)步，所以也需要定期開展相應(yīng)的培訓(xùn)課程，運(yùn)用新技術(shù)以及新理論思想進(jìn)行講解指導(dǎo)。除此之外，還需要提升黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)人員的安全意識(shí)，確保其在黃土地區(qū)橋梁設(shè)計(jì)過程中能夠?qū)踩蛩刈鳛槭滓紤]因素。

3.4 提升橋梁橋墩延展性

在黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁設(shè)計(jì)工作中，為了達(dá)到預(yù)期荷載，確保橋梁運(yùn)行質(zhì)量，發(fā)揮橋梁作用，首先需要確保橋墩設(shè)計(jì)的合理性。因此為了提升橋梁的承載能力，需要對(duì)橋墩來進(jìn)行更多的設(shè)計(jì)分析。由于提升橋墩的延展性，對(duì)確保橋梁整體承載能力具有非常重要的意義。此外，延展性能夠使橋墩在強(qiáng)震作用下?lián)碛懈叩姆€(wěn)定性，穩(wěn)定性主要是通過橋墩自身的延性以及塑性鉸所產(chǎn)生的，在面臨地震以及其他震動(dòng)災(zāi)害時(shí)，將傳遞到橋墩身的能量消耗掉，降低地震作用力對(duì)橋梁橋體的損害，提高橋梁的安全性。

4 結(jié)語

黃土地區(qū)農(nóng)村橋梁荷載設(shè)計(jì)問題對(duì)橋梁的整體安全性影響極大，因此在設(shè)計(jì)過程中需要針對(duì)荷載設(shè)計(jì)問題進(jìn)行深入的研究分析，從材料設(shè)備技術(shù)，人員以及設(shè)計(jì)方案等方面來著手，全面提升橋梁荷載設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。隨著時(shí)代及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，針對(duì)橋梁荷載設(shè)計(jì)問題的解決會(huì)越來越完善。

參考文獻(xiàn)

[1]方杰.農(nóng)村公路橋梁存在的問題及對(duì)策[J].低碳世界，2016（18）：81-82.

[2]保濤.農(nóng)村公路橋梁的養(yǎng)護(hù)與管理[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011（24）：74-76.

[3]吳秀發(fā)，張小亭.同步碎石聯(lián)結(jié)層性能指標(biāo)及影響因素研究[J].公路工程，2014（05）：141-144+285.

[4]宋健民，白鵬飛，管曉晴.半剛性基層瀝青路面反射裂縫建模分析[J].公路工程，2017（03）：40-44+51.

[5]董克昌，李大勇，李桂花.改擴(kuò)建公路橋梁加寬方式優(yōu)化[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2018（12）.

[6]章該勝.公路橋梁施工中存在的問題及對(duì)策[J].四川水泥，2018（12）：65-66.