道路橋梁設計中安全預防措施研究

文/ 林浦

我國道路橋梁建設在近些年已經(jīng)取得了顯著的成果。在工程設計中不僅需要追求更為先進、經(jīng)濟的技術，同時也應保證具備足夠的安全性與耐久性。但目前我國在道路橋梁設計的許多環(huán)節(jié)中依然存在著比較嚴峻的問題，制約著道路橋梁的良性發(fā)展。

在這樣的背景下，技術人員就需要對工程實踐有全面的認識，并且能夠做出深刻的分析，在此基礎上采相應的措施予以預防，切實改善設計環(huán)節(jié)存在的諸多不足，使得道路橋梁建設能夠向著規(guī)范化、科學化的方向變革。

下面本文將從多個方面對道路橋梁設計暴露出的安全隱患進行論述，分析背后所隱含的深層次問題，并提出相應的預防措施，以期為我國的道路橋梁設計提供理論基礎。

道路橋梁設計暴露出的安全隱患及其表現(xiàn)

重視不足

設計環(huán)節(jié)是決定工程建設整體的根本性因素，因此設計對于道路橋梁的安全性起著主導作用，技術人員需要將安全性評估確定為首要因素。但目前在許多工程中設計人員對于安全性的認識只存在于概念上，未落實到具體的工作上去，為了追求美觀而忽略安全。具體來看，有以下幾點：首先設計人員沒有意識到實地勘測對設計工作的意義，僅僅是在對項目建立簡單認識后就開始了設計；其次，設計指標的確定不夠準確，特別是結構的最大承載能力指標未經(jīng)準確計算，這就會導致后續(xù)設計工作欠缺可靠的參考，導致設計裕度不足，引發(fā)安全事故。

理念滯后

不同于其他地區(qū)工程設計標準，我國在道路橋梁設計工作中一般都會選擇相對比較保守的方案，同時在工程材料、技術快速發(fā)展的背景下也未能及時更新，這就導致在目前許多具體工程中設計理念與實際需求難以契合，缺乏相關標準的指導。此外，部分項目為了盡快投入施工、運營，在設計時僅依照傳統(tǒng)設計規(guī)范對強制要求的指標進行檢測，而忽略部分未做出要求但影響重大的指標，使得設計方案合理性不足，埋下安全隱患。

過于重視經(jīng)濟效益

部分項目為了獲得更高的經(jīng)濟效益，使用不符合建設要求的材料、機械，甚至欠缺基本的質(zhì)量控制制度，導致施工方案產(chǎn)生各種各樣的漏洞。此外，有的項目為了盡快交付投入使用，在編制施工組織設計時將施工周期不合理地壓縮，實際施工進度遠快于正常施工進度，這也就會在無形中增加安全事故發(fā)生的風險。即便在后續(xù)施工中發(fā)現(xiàn)了這些問題，為了降低成本也不愿意采取改進措施，仍按照原有的設計方案執(zhí)行。其中比較常見的問題有結構設計不合理、參數(shù)確定不科學、過于依賴經(jīng)驗等，這都將為道路橋梁的正常使用埋下不確定的安全風險。

欠缺監(jiān)管

隨著我國建設法規(guī)、行業(yè)規(guī)范的不斷完善，道路橋梁的設計有了越來越多可參照的標準，這極大地減少了安全隱患產(chǎn)生的風險，有效提升了道路橋梁的施工質(zhì)量。但在具體的落實中，這些標準條文仍具有一定的缺陷，使得預期的效果難以得到最大程度的發(fā)揮。

導致這一問題的主要原因在于設計環(huán)節(jié)的監(jiān)管欠缺，未能形成客觀、有力的監(jiān)督，設計工作自然就難以持續(xù)穩(wěn)定推進。同時，道路橋梁設計領域的競爭環(huán)境也沒有建立起科學的管理體系，已有的監(jiān)管制度難以落實到基層工作中去，缺乏可操作性，從管理上無法達到預期的效果。

道路橋梁設計的預防措施

為便于說明道路橋梁設計中普遍存在的安全隱患及其預防措施，下面以我國某道路橋梁工程為例展開分析。本項目整體呈現(xiàn)出東西走向，位于地區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃的關鍵路段，因此交通流量較大，項目沿線建有一個高鐵站。建設路段土體性質(zhì)較為松散，在施工時需要人工堆積形成填筑土?，F(xiàn)場地下水的特性主要為第四系巖類孔隙水特征，其儲水量受到季節(jié)影響顯著，土體滲透性較好，地下水位年變化值約為3m。

充分重視結構設計

不同于其他類型基礎建設，道路橋梁在運營階段會受到復雜的外部作用，譬如上部車輛、行人所帶來的沖擊、震蕩等，同時還需要抵抗大雨、臺風、地震等各類惡劣氣候的影響。因此，道路橋梁的工作環(huán)境就更加多變，這就需要結構能夠形成足夠的抗力，在這樣的條件下仍舊可以保持自身的穩(wěn)定、耐久。

在開展道路橋梁設計時也就應當以更加長遠的視角來研判設計方案，積極引入先進設計理念與技術工藝，從各個環(huán)節(jié)入手強化結構，使其滿足行業(yè)規(guī)范與項目要求。同時也需要將經(jīng)濟性納入考慮范圍，分析項目的產(chǎn)出比，及時研討、發(fā)現(xiàn)其中可能存在的各種問題，從細節(jié)入手改善結構。

設計需要主要的要點

從具體設計工作的層面來看，道路橋梁的質(zhì)量提升應當從以下幾個方面入手：首先，在開展設計工作時應當將耐久性、安全性作為首要原則，并始終圍繞這兩個指標展開工作。在設計時加強對這兩者的監(jiān)管，完成設計后也應當對這兩個指標進行論證，研判其是否符合項目要求，實現(xiàn)設計的全過程管理。其次，設計方案需要與實際條件緊密結合，基于具體的工程環(huán)境而展開。因此，在設計開始之前需要對建設地進行實地勘測，了解其具體情況并形成數(shù)據(jù)化的指標，進而在查閱規(guī)范相關要求后選定最佳的參數(shù)。

同時，勘測報告也能夠為設計人員提供相應的參考，基于項目功能與預期壽命來優(yōu)化設計，使得建設項目的效益可以實現(xiàn)最大化。最后，在設計環(huán)節(jié)中應當積極采用高新技術與先進理念，采用更加科學的方法來改進設計方案。

重視超載問題的不利影響

超載問題是道路橋梁實際運營中常常需要面對的問題，往往會導致結構內(nèi)部出現(xiàn)損傷，且這一類損傷的檢測、維修難度也更大，會導致道路橋梁的使用壽命顯著下降，因此在設計環(huán)節(jié)中就需要采取相應的措施進行防治，降低由此可能產(chǎn)生的不利影響。

超載現(xiàn)象在不同地區(qū)、路段往往會產(chǎn)生不同的影響，譬如高速公路的超載主要涉及到大型載重卡車，而市政道路的超重則需要考慮道路養(yǎng)護機械等的作用。因此這就需要設計人員對建設地的車流情況有清晰的認識，并且預估未來該路段車流變化趨勢，形成具體的數(shù)據(jù)來描述最大流量水平，以此為基礎展開設計工作，有針對性地提升道路橋梁的使用壽命，規(guī)避可能產(chǎn)生的安全隱患。

改進附屬工程設計

道路橋梁功能的實現(xiàn)往往需要借助附屬工程，并通過調(diào)整附屬工程類型來達到多元化的運營效果，所以在設計時也應將附屬工程納入重點考慮范圍?？煽康母綄俟こ棠軌虮Ｕ线\營期內(nèi)道路橋梁的正常運轉(zhuǎn)，同時也可以起到預防安全隱患的作用。

具體來看，附屬工程設計應當嚴格遵照科學、適用的基本原則，譬如在設計大型橋梁時為了應對可能出現(xiàn)的緊急情況，在橋頭處需要預留出一定長度的緩沖地帶，以此來為車輛行駛留有足夠的反應時間。特別地，高架橋下部往往預留有一定的機動車通行區(qū)，因此在設計橋頭時可以預留出活動門，便于上下空間之間的連通，滿足更為多元化的功能需求。對于部分體量較大的橋梁工程，會采取附加蒸發(fā)池的方法來提升其排水效果，但需要注意的是應當合理設置鐵絲網(wǎng)和警示牌，降低運營過程的安全風險。

深化疲勞損傷研究

道路橋梁在運營時會受到風荷載、地震作用等方面的影響，在這些作用的影響下，結構內(nèi)部會隨之產(chǎn)生相應的循環(huán)應力，導致結構振動并不斷累積疲勞損傷。此外，橋梁結構、材料的不均勻也會擴大這一作用，使得缺陷被進一步放大，尤其是長期循環(huán)作用會導致缺陷的進一步擴張、合并，引發(fā)更為嚴重的病害。經(jīng)過長期的積累，結構上就會出現(xiàn)大量裂紋，若欠缺可靠的控制則材料就很容易發(fā)生脆斷，引發(fā)安全事故。

近些年，我國在橋梁疲勞研究方面取得了顯著成果，且混凝土結構的不斷發(fā)展也使得這一問題得到一定的解決，但構件在長期使用后鋼筋很容易暴露在空氣中發(fā)生銹蝕，此時材料的疲勞性能就很難準確預測，因此這也是一個亟待解決的問題。

結語

綜上，本文主要針對道路橋梁設計過程中比較常見的一些問題展開分析。在快速發(fā)展的社會需求背景下，道路橋梁也面臨著更加多元化的挑戰(zhàn)，設計環(huán)節(jié)是指導后續(xù)工作開展的基礎，也是消除安全隱患的關鍵因素。因此設計不僅需要滿足相關強制性條文要求，同時也應當綜合考慮經(jīng)濟、適用等，從整體上進行優(yōu)化。

需要特別注意的是，在道路橋梁設計環(huán)節(jié)中影響安全隱患的因素比較復雜，需要設計人員深入到工程具體細節(jié)中去，嚴格恪守基本原則的要求。同時，也需要加大對設計工作的監(jiān)管力度，從設計環(huán)節(jié)的方方面面入手進行控制，改進設計方案整體的質(zhì)量。