道路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性與耐久性設(shè)計(jì)

文 / 黃國(guó)俊

引言

現(xiàn)如今，我國(guó)的道路橋梁工程已經(jīng)逐漸向機(jī)械一體化的趨勢(shì)發(fā)展，而路橋檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為路橋工程中特別重要的技術(shù)之一，不但可以為道路橋梁工程施工建設(shè)提供充足的保障，而且能夠保證道路橋梁施工建設(shè)可以順利進(jìn)行。

一、道路橋梁工程安全性與耐久性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

（一）外觀檢測(cè)

在安全性與耐久性設(shè)計(jì)道路橋梁的過程中，外觀檢測(cè)的作用比較大。一旦道路橋梁受到損害，將會(huì)體現(xiàn)在道路橋梁的表層區(qū)域。因此工作人員在使用外觀檢測(cè)的方式時(shí)，可以初步預(yù)估、判斷道路橋梁工程出現(xiàn)故障的原因，還能分析、研究出產(chǎn)生損害的相關(guān)因素，并可以及時(shí)使用一些舉措修復(fù)工程問題。與此同時(shí)，工作人員在開展外觀檢測(cè)時(shí)，需要保證安全性與耐久性設(shè)計(jì)的全面性，對(duì)工程構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)。在進(jìn)行道路橋梁工程主梁結(jié)構(gòu)的外觀檢測(cè)時(shí)，需要重點(diǎn)檢查固定位置的牢固性和工程施工安全性。大多數(shù)道路橋梁工程的外觀形狀都是拱形，因此技術(shù)人員在檢測(cè)路橋線時(shí)，應(yīng)該檢測(cè)拱橋的拱圈、拱頂位置是否存在裂縫。

（二）內(nèi)部缺陷檢測(cè)

現(xiàn)如今很多道路橋梁工程通常是由混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)成，經(jīng)常存在的缺陷包括裂縫問題、混凝土破碎、鋼筋被嚴(yán)重腐蝕。但是這些缺陷并非是通過外觀檢測(cè)即能檢測(cè)出來的，因此工作人員應(yīng)該使用內(nèi)部缺陷檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)路橋工程存在的故障。現(xiàn)如今，路橋工程中應(yīng)用最為廣泛的即是無損檢測(cè)技術(shù)，這種檢測(cè)技術(shù)并不會(huì)對(duì)路橋工程產(chǎn)生二次破壞。比較原始的擊打檢測(cè)方式即是使用錘子這類工具來敲擊橋梁工程結(jié)構(gòu)的零部件，雖然這種方式比較簡(jiǎn)單，但是同樣也是道橋檢測(cè)過程中廣泛應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)。檢測(cè)人員也會(huì)使用超聲波檢測(cè)技術(shù)、脈沖雷達(dá)技術(shù)以及電磁回波檢測(cè)技術(shù)，也能夠檢測(cè)道路橋梁工程內(nèi)部存在的缺陷。

二、道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

（一）地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)使用的儀器設(shè)備即是地質(zhì)雷達(dá)儀設(shè)備，在運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備的過程中，需要相關(guān)工作人員對(duì)雷達(dá)管控系統(tǒng)發(fā)出指示，在地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)接收到檢測(cè)指令后，便會(huì)將電磁波信號(hào)發(fā)射到地面。地面在接收到電磁波后，會(huì)因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)具有一定的不均勻性，將一部分電磁波信號(hào)直接反射回去。技術(shù)人員可以通過傳導(dǎo)信號(hào)的形式，將能接收到的反射信號(hào)直接傳導(dǎo)到接收信號(hào)設(shè)備中，即可以直接在接收設(shè)備中展現(xiàn)出安全性與耐久性設(shè)計(jì)設(shè)備所反饋的圖像檢測(cè)信息，最后工作人員即可以通過更為直觀的圖像信息了解到需檢測(cè)結(jié)構(gòu)存在的故障。

和其他類型的路橋檢測(cè)技術(shù)相比，地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)具有的風(fēng)險(xiǎn)比較小，因此被廣泛使用在道路橋梁支架位置和橋梁加固位置的檢測(cè)中。該技術(shù)具有較高的精確度，即使在難以清晰分辨的情況下，也可以清楚地看到橋梁工程內(nèi)部的具體構(gòu)造，使用該技術(shù)檢測(cè)需要花費(fèi)的時(shí)間是比較短，而且地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)并不會(huì)對(duì)檢測(cè)人員產(chǎn)生輻射影響，因此檢測(cè)人員在運(yùn)用該技術(shù)的過程中，具有的安全性比較高。

（二）聲發(fā)射技術(shù)和超聲波檢測(cè)技術(shù)

在橋梁工程受到外部環(huán)境的影響后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形情況。如果工作人員使用聲發(fā)射技術(shù)，可以清晰感受到路橋工程內(nèi)部釋放的能量，能夠向外界發(fā)出與之對(duì)應(yīng)的聲信號(hào)。這時(shí)即需要運(yùn)用超聲波檢測(cè)技術(shù)來檢測(cè)道路橋梁結(jié)構(gòu)中聲信號(hào)的具體傳播速度和頻率等基本要素，工作人員即可以通過聲信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化，初步預(yù)判道路橋梁結(jié)構(gòu)存在的缺陷，檢測(cè)人員可通過具體問題具體分析，尋找出解決問題的對(duì)策。

（三）沖擊回波檢測(cè)技術(shù)

沖擊回波檢測(cè)技術(shù)實(shí)際上會(huì)對(duì)道路橋梁工程產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)勁的沖擊力，這時(shí)沖擊回波便會(huì)因?yàn)槭艿酵獠繘_擊力的影響，產(chǎn)生一種頻率比較低的應(yīng)力波，而這類應(yīng)力波將會(huì)流經(jīng)道路橋梁的各個(gè)結(jié)構(gòu)。如果橋梁工程出現(xiàn)故障，這些頻率比較多的應(yīng)力波會(huì)直接反射回去，這些反射回去的應(yīng)力波便可以被接收儀器順利接收，應(yīng)力波在送到信號(hào)處理單元后，工作人員可以通過使用沖擊回?fù)軝z測(cè)技術(shù)，深入分析這些應(yīng)力波。如若其呈現(xiàn)出的應(yīng)力波圖上存在很多比較明顯的峰值，沖擊回波檢測(cè)技術(shù)可以及時(shí)察覺峰值，工作人員即能夠根據(jù)道路橋梁結(jié)構(gòu)中存在的故障類型以及峰值情況，并依照應(yīng)力波圖展現(xiàn)出的問題，選用適宜的處理方式解決故障。

（四）無線電檢測(cè)技術(shù)

無論道橋工程的材料不合格還是載荷變動(dòng)出現(xiàn)異常，或是受到外界環(huán)境的影響，都可能會(huì)產(chǎn)生橋梁裂縫。一般情況下，橋梁出現(xiàn)裂縫，裂縫位置的應(yīng)力也會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)，使用無線電檢測(cè)技術(shù)能夠通過分析應(yīng)力波，研究橋梁損壞的程度和出現(xiàn)裂縫的位置，同時(shí)還可以借助檢測(cè)數(shù)據(jù)分析出橋梁工程存在的潛在性風(fēng)險(xiǎn)。

（五）紅外熱像儀監(jiān)測(cè)和雷達(dá)技術(shù)

技術(shù)人員通過使用紅外熱像儀可以迅速獲取橋梁的溫度變化圖，即可以結(jié)合物體溫度變動(dòng)的差異，調(diào)控橋梁溫度降低速率，而且可以直觀地在溫度變化圖中呈現(xiàn)出來。工作人員通過變化圖可以了解到橋梁是否存在異常情況，在橋梁溫度變動(dòng)過大時(shí)，即可以使用噴水等降溫方式，避免橋梁溫度過高出現(xiàn)裂縫。

（六）感應(yīng)檢測(cè)裝置

在道路橋梁的翼墻上安裝位移傳感器，檢測(cè)到車輛通行時(shí)翼墻的位移變化情況，從而運(yùn)用數(shù)據(jù)分析、判斷振幅是否符合相關(guān)要求，避免其威脅到道路橋梁的整體安全。如若橋梁承受過大的荷載力，鋼筋也會(huì)相應(yīng)地出現(xiàn)一些彎曲變形、震動(dòng)的現(xiàn)象，如果情況嚴(yán)重，鋼筋會(huì)出現(xiàn)折斷現(xiàn)象。工作人員通過使用加速計(jì)，可以檢測(cè)鋼筋的應(yīng)力波，其可以通過獲取的有關(guān)數(shù)據(jù)，辨別鋼筋是否存在安全隱患，將會(huì)為相關(guān)工作人員進(jìn)行檢修工作提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（七）檢測(cè)道路橋梁的健康狀況

在道路橋梁工程項(xiàng)目施工完畢后，檢查橋梁健康狀況的主要目的，是為了判斷出橋梁所能承受的最大承載力，同時(shí)還能夠檢測(cè)道路橋梁的性能。工作人員通過使用相對(duì)科學(xué)、比較合理的健康測(cè)試，能夠?yàn)楹罄m(xù)橋梁設(shè)計(jì)環(huán)境提供可供參考的依據(jù)。

目前私家車不斷普及，私家車、大貨車在通過橋梁的過程中，橋梁的荷載力增大，在實(shí)際荷載超出橋梁最大承受值時(shí)，容易損壞道路橋梁，長(zhǎng)此以往，甚至?xí)?dǎo)致道路橋梁的可使用期限降低。目前檢測(cè)橋梁健康情況的技術(shù)主要包括紅外線熱像儀檢測(cè)技術(shù)、光纖檢測(cè)技術(shù)。工作人員可以結(jié)合橋梁的具體情況，選取適宜的檢測(cè)技術(shù)，檢查橋梁的健康情況。

三、提高道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)的策略

（一）提升檢測(cè)人員的綜合素質(zhì)

為了提升道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)的檢測(cè)效果，檢測(cè)人員需要努力提升橋梁檢測(cè)的專業(yè)能力，其需要了解橋梁安全性與耐久性設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，還需要在獲取橋梁檢測(cè)上崗資格后就業(yè)。與此同時(shí)，有關(guān)單位需要定期組織一些檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)，檢測(cè)人員通過培訓(xùn)可以及時(shí)學(xué)習(xí)新檢測(cè)技術(shù)，提升自身的檢測(cè)能力。

（二）完善規(guī)章制度

有關(guān)部門應(yīng)該制定一些路橋檢測(cè)的制度，進(jìn)一步規(guī)范安全性與耐久性設(shè)計(jì)行為，為道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計(jì)的有序開展，提供有效的信息來源和數(shù)據(jù)參考，從而提升安全性與耐久性設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。除此之外，另外有關(guān)部門需要統(tǒng)一安全性與耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范安全性與耐久性設(shè)計(jì)的具體流程。為保證建筑單位在道路橋梁施工過程中可以主動(dòng)進(jìn)行安全性與耐久性設(shè)計(jì)，有關(guān)部門可以創(chuàng)建明確的賞罰力度，對(duì)于規(guī)范進(jìn)行安全性與耐久性設(shè)計(jì)的工程單位給予適當(dāng)?shù)募为?jiǎng)，對(duì)于未依照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)的企業(yè)予以適當(dāng)?shù)奶幜P，加大對(duì)安全性與耐久性設(shè)計(jì)的監(jiān)督管理力度，從而督促建筑單位開展規(guī)范的安全性與耐久性設(shè)計(jì)。

（三）制定科學(xué)合理的操作流程

為了提高檢測(cè)流程的規(guī)范性，工作人員可以制定一個(gè)科學(xué)合理的操作流程。施工企業(yè)的管理人員通過參考其他企業(yè)的檢測(cè)流程方案，編制一個(gè)比較合理的安全性與耐久性設(shè)計(jì)流程，并明確要求企業(yè)的檢測(cè)人員在實(shí)際開展路橋工程安全性與耐久性設(shè)計(jì)時(shí)，需要依照這一流程開展安全性與耐久性設(shè)計(jì)工作，能夠使安全性與耐久性設(shè)計(jì)有章可循，還可以為日后安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供相對(duì)真實(shí)、比較可靠的數(shù)據(jù)信息。

（四）技術(shù)創(chuàng)新

建筑企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)在管理安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，可以為檢測(cè)人員配置一些激勵(lì)措施，可以增加檢測(cè)人員的工作積極性，使其在檢測(cè)工作中更加充分地發(fā)揮價(jià)值，有助于增加道路橋梁安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新性。

結(jié)語

綜上所述，在工程事業(yè)不斷發(fā)展的過程中，對(duì)道路橋梁工程的質(zhì)量提出了更高的要求。為了保證道路橋梁工程的施工安全，相關(guān)工作人員需要將安全性與耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)落實(shí)到道路橋梁工程的全過程中，及時(shí)察覺道路橋梁工程出現(xiàn)的問題，即可以使用防治方式進(jìn)行修整，能夠提升道路橋梁工程的整體質(zhì)量，有助于提高人們的出行安全。