公路橋梁設(shè)計中的隱患及解決措施

王 蕊

（蘭州乾元交通規(guī)劃設(shè)計咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730000）

市場經(jīng)濟體制下，我國城市化進程的加速推進促使公路路網(wǎng)不斷完善，橋梁作為公路不可缺少的一部分，也在快速發(fā)展。解決公路橋梁設(shè)計的隱患是保障人民出行的關(guān)鍵，更是提高我國道路安全穩(wěn)定性的重點，認(rèn)清當(dāng)前公路橋梁設(shè)計中的隱患和潛在問題，是提高公路橋梁建設(shè)質(zhì)量和水平的有效途徑。

1 淺析公路橋梁設(shè)計

1.1 核心內(nèi)容

從社會發(fā)展角度來說，工程項目建設(shè)的核心目標(biāo)是后期交付投入使用的安全性，任何安全問題都有可能造成社會矛盾、影響社會安定，甚至影響國家發(fā)展。公路橋梁設(shè)計應(yīng)符合“安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟、美觀”的要求，設(shè)計的核心內(nèi)容要確保投入使用后的安全。橋梁作為公路的重要組成部分，是日常出行中的重要通道之一，設(shè)計和建造過程中的安全與項目參與人員的安全息息相關(guān)，使用安全不僅關(guān)系到行車安全，更與周邊居民生命財產(chǎn)安全緊密相關(guān)。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

公路橋梁一般由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬構(gòu)造物組成，上部結(jié)構(gòu)又稱橋跨結(jié)構(gòu)，是跨越障礙的主要結(jié)構(gòu)。橋梁結(jié)構(gòu)形式的選擇及孔徑布置應(yīng)服從路線總體布設(shè)需要，當(dāng)有特殊地形、地物影響時，需綜合考慮路線與橋位優(yōu)劣。對無特殊要求的橋梁，應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和施工機械化，選擇經(jīng)濟合理、受力和營運條件好、便于施工、養(yǎng)護費用低的中小跨徑的預(yù)制結(jié)構(gòu)形式。為保證橋面平整、行車舒適、外形美觀，設(shè)計者應(yīng)重點選擇橋梁結(jié)構(gòu)形式。

2 公路橋梁設(shè)計存在隱患的原因

2.1 設(shè)計人員專業(yè)能力不足

公路橋梁設(shè)計中存在的隱患。首先，與設(shè)計人員的設(shè)計水平有關(guān)，設(shè)計人員如果不具備過硬的專業(yè)技能和綜合能力，在實際設(shè)計過程中就會忽略一些重要問題。其次，公路橋梁設(shè)計需要結(jié)合橋址處的地質(zhì)、水文、氣候等因素，如果設(shè)計人員缺乏相關(guān)技能及設(shè)計經(jīng)驗，就會引發(fā)安全和質(zhì)量方面的問題，留下安全隱患。同時，設(shè)計理念過于理想化容易與實際操作發(fā)生摩擦，存在潛在的隱患。

2.2 公路橋梁統(tǒng)籌規(guī)劃不足

公路橋梁設(shè)計中，設(shè)計人員需對安全性、耐久性、美觀性等方面進行統(tǒng)籌規(guī)劃。其中，安全性與耐久性最為關(guān)鍵，如果設(shè)計者不能綜合考慮施工建設(shè)時期的安全問題和使用材料在環(huán)境中的耐久性，就會影響交付使用后的整體安全系數(shù)和使用年限。此外，所有設(shè)計者都追求設(shè)計的美觀性，但一味追求美觀就會造成設(shè)計與施工的矛盾，這也是后期出現(xiàn)設(shè)計隱患的因素之一。

2.3 設(shè)計與經(jīng)濟間的矛盾性

設(shè)計與經(jīng)濟之間的矛盾性隱患問題大多出現(xiàn)在理想設(shè)計與成本投入之間，實際施工中可能無法實現(xiàn)全部設(shè)計想法。在控制成本較低的情況下，可能會選擇低價材料，而這會影響整體公路橋梁質(zhì)量，產(chǎn)生設(shè)計隱患。當(dāng)前，任何領(lǐng)域和行業(yè)的競爭壓力都非常大，資源或者經(jīng)濟上的壓力迫使設(shè)計逐漸走向開源節(jié)流。節(jié)約成本、壓縮工資的工作狀態(tài)有時給設(shè)計人員與施工人員帶來諸多限制，因此，在實際工作中很難照顧全面，進而留下潛在隱患。

2.4 施工圖設(shè)計階段的缺陷

首先，公路橋梁施工設(shè)計中最常用的材料是混凝土，但在混凝土使用過程中，振搗密度與標(biāo)準(zhǔn)之間有差距，如果內(nèi)部預(yù)應(yīng)力管道鋪設(shè)密度過大，澆灌混凝土就會造成密度不達標(biāo)，導(dǎo)致后期出現(xiàn)麻面、孔洞等問題，形成安全隱患。其次，裂縫問題也是公路橋梁設(shè)計中的隱患之一，是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的現(xiàn)象。裂縫的出現(xiàn)會降低混凝土強度，影響結(jié)構(gòu)物的使用功能，并引起鋼筋銹蝕，混凝土碳化，降低材料的耐久性，最終影響橋梁的承載能力和使用年限。再次，公路橋梁設(shè)計中預(yù)應(yīng)力管道的放置位置設(shè)計不夠精確，會造成施工下管困難、出現(xiàn)局部彎曲等情況，進而造成預(yù)應(yīng)力設(shè)計位置與現(xiàn)實不符，后期容易出現(xiàn)裂縫而形成隱患。最后，關(guān)于橋頭路基的處理，橋頭路基處理不達標(biāo)易形成潛在安全隱患，投入使用后可能出現(xiàn)橋頭跳車，影響行車安全。

3 公路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用技術(shù)探析

3.1 信息技術(shù)

公路橋梁設(shè)計往往會涉及一些技術(shù)應(yīng)用，例如，基于計算機基礎(chǔ)上的信息技術(shù)。信息技術(shù)的應(yīng)用促進了公路橋梁設(shè)計與施工走向智能化、自動化，一定程度上節(jié)約了人工成本和經(jīng)濟投入，同時也提高了設(shè)計與施工的技術(shù)含量和效率。計算機信息技術(shù)讓公路橋梁設(shè)計中信息與數(shù)據(jù)的記載和使用更加便捷，從人工到設(shè)備實現(xiàn)了總體把握和控制，計算機的科學(xué)化數(shù)據(jù)處理提高了設(shè)計方案的精確性，并有效促進持續(xù)優(yōu)化設(shè)計方案。同時，基于計算機技術(shù)的工程制圖提高了設(shè)計工作的效率和設(shè)計數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

3.2 GPS 技術(shù)

在公路橋梁設(shè)計中應(yīng)用GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)可以有效控制測量時間，對工作執(zhí)行和技術(shù)的長遠發(fā)展具有強有力的支撐。公路橋梁設(shè)計相對比較復(fù)雜，需要綜合考慮地形、地況、地質(zhì)、自然環(huán)境、人為原因等復(fù)雜多變的因素，無形之中加大了工作壓力和困難程度。而應(yīng)用GPS 技術(shù)解決了公路橋梁設(shè)計中難度最大的水下工作，降低了設(shè)計誤差和發(fā)生失誤的概率，提高了探測與動態(tài)設(shè)計的質(zhì)量。另外，應(yīng)用GPS 技術(shù)數(shù)字回聲原理保障了數(shù)據(jù)的精確度。

4 解決公路橋梁設(shè)計隱患的有效措施

4.1 提高設(shè)計的整體水平

解決公路橋梁設(shè)計隱患，首先，要從根源上出發(fā)，提高設(shè)計人員整體技術(shù)水平。招聘設(shè)計人員時，要注重考察專業(yè)能力，不能隨意降低門檻。定期培訓(xùn)在職設(shè)計人員，強化專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。同時，進行公路橋梁設(shè)計時務(wù)必注意調(diào)查的真實性和完整性，充分了解現(xiàn)場情況以及自然環(huán)境因素，合理選擇橋型設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)形式，避免出現(xiàn)設(shè)計隱患。此外，在設(shè)計過程中，可以使用先進的模擬科技進行實踐模擬，如AR、VR 等虛擬現(xiàn)實技術(shù)。通過高科技的設(shè)計模擬呈現(xiàn)現(xiàn)實與理想之間的差距，可以發(fā)現(xiàn)與實際情況相違背的問題并及時解決。

4.2 強化責(zé)任意識與安全觀念

強化公路橋梁設(shè)計人員的責(zé)任意識和安全觀念可以降低設(shè)計隱患的發(fā)生率，要積極組織設(shè)計人員學(xué)習(xí)相關(guān)法律法規(guī)，建立正確工作觀念，進行公路橋梁設(shè)計專業(yè)課程培訓(xùn)提高責(zé)任意識，優(yōu)化與完善設(shè)計工作。設(shè)計人員安全意識的建立有利于設(shè)計項目的實施，從根本上避免隱患的發(fā)生。建設(shè)方或者施工方可以建立相應(yīng)的工作考察機制，定期或不定期抽查、考評工作，從思想、行為、施工操作等各方面進行跟蹤考察記錄，以此強化員工的工作態(tài)度，規(guī)范施工。

4.3 健全與完善監(jiān)督管理機制

健全并完善相關(guān)監(jiān)督管理機制可以規(guī)范和約束工作行為。首先，設(shè)計單位必須嚴(yán)格執(zhí)行我國相關(guān)部門規(guī)定的公路橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。其次，依據(jù)國家要求制定相應(yīng)規(guī)章制度，全面具體地規(guī)范和約束施工設(shè)計行為。最后，要成立專業(yè)化、職業(yè)化的監(jiān)管隊伍，制定系統(tǒng)化的監(jiān)督管理工作計劃，定時抽檢，減少工作漏洞，避免隱患的發(fā)生。

4.4 加強安全性與耐久性的設(shè)計

安全性和耐久性是公路橋梁設(shè)計的重點，要想有效解決其中的隱患，首要任務(wù)是加強設(shè)計工作，避免因設(shè)計原因出現(xiàn)裂縫、沉降、鋼筋銹蝕等問題。在設(shè)計工作進行階段，要全面考慮影響因素，結(jié)合新技術(shù)、新材料、新工藝制定設(shè)計方案，并融合公路等級、地形、地質(zhì)等情況進行可行性研究，從而提高和保持公路橋梁的安全性與耐久性。其次，安全性與耐久性的穩(wěn)定強化也與后期嚴(yán)格規(guī)范的設(shè)計執(zhí)行與合理使用緊密相關(guān)，必須按照設(shè)計方案進行施工，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)選購材料。同時，加強監(jiān)督技術(shù)使用和工藝應(yīng)用，以確保施工建設(shè)的質(zhì)量和效率，保障安全性與耐久性的穩(wěn)定。

4.5 逐一排查，制定決策

解決公路橋梁設(shè)計工作的隱患要專事專辦，面對不同環(huán)節(jié)出現(xiàn)的不同問題，制定針對性解決策略，確保方式方法的有效性。對于設(shè)計、施工、材料的處理等步驟工序要有前瞻性，做好隱患預(yù)警，才能確保制定解決隱患的方案快速、精準(zhǔn)。在整體設(shè)計建造過程中定期開展排查工作，逐一排查所有角落，發(fā)現(xiàn)一處問題解決一處問題，重點解決細微的潛在隱患，減少公路橋梁整體設(shè)計建造的隱患，從而保障投入使用后的安全可靠。

4.6 有效的后期養(yǎng)護

公路橋梁普遍使用混凝土材料，通常情況混凝土澆筑后，在水化作用下逐漸硬化。為保證混凝土適宜的硬化條件，必須對混凝土進行養(yǎng)護。因此，在公路橋梁設(shè)計階段應(yīng)考慮將混凝土的后期養(yǎng)護工作納入設(shè)計方案中，確保有效銜接設(shè)計、施工、養(yǎng)護等各環(huán)節(jié)。此外，工作人員要注意控制維修與養(yǎng)護工作中會涉及到的拆模力度，避免因人工操作造成混凝土受外力影響出現(xiàn)裂縫，并在養(yǎng)護過程中嚴(yán)格按要求控制溫度和濕度。

5 結(jié)語

總之，設(shè)計階段是項目全壽命周期中不容忽視的環(huán)節(jié)，公路橋梁設(shè)計中存在隱患，一方面在于設(shè)計人員的專業(yè)水平，另一方面與整體設(shè)計環(huán)節(jié)合理銜接有關(guān)。通過提高設(shè)計人員的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，提升綜合設(shè)計水平，以及建立健全監(jiān)督管理機制等方式以保障設(shè)計、管理、施工等各環(huán)節(jié)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，減少隱患的發(fā)生。