公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性問題分析

王紀

河南銳浩建設(shè)工程勘察設(shè)計有限公司 河南南陽 473000

作為公路橋梁工程質(zhì)量的評價指標(biāo)，影響安全性與耐久性的因素來自各方面，有來自外界的因素，如人為因素及不可抗力因素，以及內(nèi)部因素，如橋梁結(jié)構(gòu)自身的材料性能退化等。受到這些因素的影響導(dǎo)致橋梁的安全性以及耐久性不斷的降低，就會有各種隱患的存在，甚至導(dǎo)致橋梁發(fā)生病害，產(chǎn)生重大的損失。而現(xiàn)階段在公路橋梁設(shè)計工作中針對耐久性與安全性的研究深入程度較淺，對公路橋梁設(shè)計安全性及耐久性進行研究是非常有必要的，具有重要的意義[1]。

1 市政路橋安全性和耐久性不夠的原因

1.1 對施工設(shè)計不夠重視

工程設(shè)計是市政路橋施工的重要環(huán)節(jié)，也是開展施工的重要依據(jù)。在進行施工設(shè)計的編寫時，應(yīng)該將方案的每個環(huán)節(jié)以及應(yīng)該注意的問題都要體現(xiàn)在設(shè)計方案中。如果忽視了市政路橋的安全性和耐久性，就會出現(xiàn)各種安全隱患，會直接影響工程質(zhì)量，甚至?xí)l(fā)嚴重的安全事故。在設(shè)計過程中，一些設(shè)計技術(shù)人員沒有對市政路橋整體的安全性和耐久性進行研究和分析，導(dǎo)致設(shè)計工作出現(xiàn)嚴重漏洞，如果市政路橋的應(yīng)急功能不完善，一旦遇到洪水，就會出現(xiàn)橋梁垮塌事件。

1.2 設(shè)計理念落后

由于一些歷史原因，我國的橋梁設(shè)計理念較為保守，與國外的先進理念相比還是有較大的差距，采用的也是傳統(tǒng)的流程，在進行橋梁設(shè)計時首要考慮的是保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全，往往對安全系數(shù)的取值特別大，經(jīng)濟合理性方面較差，對耐久性方面考慮的也并不充分。而且由于多方面的原因，導(dǎo)致許多從業(yè)人員的設(shè)計工作按部就班，流水化作業(yè)，對橋梁設(shè)計方案進行優(yōu)化的意識不足。

1.3 施工問題

施工方面對公路橋梁的安全性和耐久性的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①施工單位的技術(shù)水平不高，無法體現(xiàn)公路橋梁的設(shè)計效果，導(dǎo)致實際的橋梁施工情況與橋梁設(shè)計存在差異；②應(yīng)用技術(shù)不規(guī)范，施工人員技術(shù)能力普遍偏低，價值現(xiàn)場監(jiān)管力度不足，在工地上常能看到不規(guī)范的操作，如使用材料的配比不恰當(dāng)?shù)?；③有些施工單位過于看重眼前利益，偷工減料或是采買不達標(biāo)的施工材料從中獲取利潤差價，給橋梁的后期投入使用階段埋下了安全隱患。

2 改善公路橋梁設(shè)計安全性、耐久性的方法

公路橋梁工程建設(shè)期間，建設(shè)單位應(yīng)從設(shè)計環(huán)節(jié)開始就要關(guān)注橋梁工程的安全性、耐久性，向各設(shè)計人員提出設(shè)計橋梁安全性、耐久性的工作要求，針對已有設(shè)計方案進行經(jīng)濟、技術(shù)方面的優(yōu)化，促進公路橋梁設(shè)計方案能夠更好地適應(yīng)和滿足建設(shè)單位需求。一般情況下，改善公路橋梁設(shè)計安全性、耐久性的方法主要包括以下方面[2]。

2.1 做好結(jié)構(gòu)設(shè)計準備工作

關(guān)注公路橋梁工程前期設(shè)計準備工作，選擇具備相應(yīng)資質(zhì)的人員、機構(gòu)對施工區(qū)域進行深入、細致的水文、地質(zhì)勘查工作，充分掌握該區(qū)域的水文、地質(zhì)狀況，了解地下水賦存、區(qū)域環(huán)境氣候變化等規(guī)律。將公路橋梁后續(xù)維修保養(yǎng)可能出現(xiàn)的風(fēng)險問題進行分析，在設(shè)計過程中就深入研究、考慮，針對各類問題提前準備解決方案，最大限度地改善橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，保證設(shè)計安全性、耐久性。

2.2 優(yōu)化提升荷載承受壓力

隨著我國市場經(jīng)濟的日益深入，作為公路橋梁主要使用單位的物流企業(yè)面臨非常大的經(jīng)營效益壓力，其運輸車輛超載行駛的問題越來越突出，尤其是對于處在關(guān)鍵要道位置的公路橋梁，其磨損消耗程度相比于一般位置公路橋梁更為嚴重惡劣，針對該類普遍問題，一方面需要協(xié)調(diào)各級政府進行政策宣貫，同時加強相關(guān)執(zhí)法部門的檢查糾正；另一方面要考慮在公路橋梁的設(shè)計階段對超載問題進行預(yù)先控制，采取多種措施深度優(yōu)化提升公路橋梁的荷載承受壓力水平，進而在最大程度上提升公路橋梁的使用壽命及運營效率，為社會化大生產(chǎn)的有條不紊貢獻力量。從具體操作層面來看，需要采用限載舉措，在公路橋梁關(guān)鍵區(qū)域設(shè)置警示性標(biāo)志板，唯有如此才能盡量從源頭上降低公路橋梁荷載承受壓力，同時可以通過增加其他設(shè)施設(shè)備的方式進行強化公路橋梁荷載閾值。

2.3 疲勞損傷設(shè)計

橋梁的各種荷載都能夠在不同程度上呈現(xiàn)出循環(huán)變化的應(yīng)力，這種應(yīng)力就直接到了橋梁結(jié)構(gòu)震動，使橋梁的結(jié)構(gòu)疲勞損傷。這種損傷是能夠持續(xù)增加的，在超過疲勞承受力的候，橋梁就會出現(xiàn)裂縫，進而引發(fā)橋梁斷裂或是橋梁坍塌。一般來說，公路橋梁的早期疲勞是很難發(fā)現(xiàn)的，但是這種損傷會直接影響橋梁的質(zhì)量，造成不可挽回的影響。據(jù)調(diào)查分析，大部分橋梁坍塌或是鋼結(jié)構(gòu)開裂都是由橋梁的疲勞損傷引起的。因此，對公路橋梁進行設(shè)計時也要充分考慮疲勞損傷，對于橋梁結(jié)構(gòu)而言，其中某一部位或是某一構(gòu)件出現(xiàn)損傷都會影響橋梁的使用效果[3]。

3 結(jié)語

作為公路的重要組成部分，橋梁在交通運輸中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對其安全性和耐久性問題進行研究具有重要的意義。本文以公路橋梁設(shè)計的安全性及耐久性為研究對象，針對其設(shè)計工作的現(xiàn)狀進行了研究，并從不同的兩個方面對影響其安全性和耐久性的因素進行了分析，并提出了一些改進的措施。能夠?qū)窐蛄涸O(shè)計工作中安全性和耐久性問題提供一些建議和參考，可對公路橋梁的設(shè)計工作提供一些指導(dǎo)意見。