關于公路橋梁設計中的耐久性分析

摘要：公路橋梁面對交通的負荷能力和空氣作用的抗離散能力便是其耐久性。現如今，公路橋梁設計過程中，對于其耐久性也是極為關注的一點。文章通過對公路橋梁設計中所存在的問題及其所造成的影響進行了分析，并提出了相應的措施。

關鍵詞：公路橋梁設計；耐久性；交通負荷能力；抗離散能力；路面結構 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2015）11-0113-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.056

隨著我國經濟的快速發展，我國在公路橋梁方面的工程也逐漸發展壯大，但隨之而來也帶來了很多問題的產生。因強烈的市場競爭，對公路橋梁的設計要求及難度也越來越高，而與之相聯系的則是需考慮在其設計過程中對于耐久性這一因素的分析。公路橋梁的使用性是長期的，但在使用過程中，難免會有這樣那樣的損壞，或許是自然因素，又或許是人為因素。但不論怎樣，都說明它的質量必須符合相關規定標準，否則它所引發的后果將是無法想象的。

1 公路橋梁設計中的問題分析

1.1 設計師設計問題

橋梁工程是一項較為復雜的工程，它并不同于房屋的設計。在這個過程中，所涉及的并不只是單方面的學科知識，它包含了幾門學科知識的運用。因此設計師不能盲目草率地進行設計，也不能完全只是根據設計公式來進行。另外，在公路橋梁設計中，有些設計師過于注重對橋梁安全性的考慮，而忽略了同樣重要的耐久性，結果使得工程實施的難度增大，同時還增加了不必要的經濟損失。

1.2 施工過程中的施工問題

在施工過程中，施工質量的高低以及其是否達到相關橋梁設計的規定對于橋梁的壽命有著至關重要的決定性作用，這其中就包括施工材料的質量、施工技術的水平以及是否存在偷工減料的行為等。如果以上問題沒有處理好，對于橋梁在投入使用的過程中負面影響是很大的，有可能會造成對橋梁不同程度的損壞或直接造成橋梁的坍塌。

1.3 橋梁后期的養護問題

公路橋梁竣工后期及在建造完成投入使用后的養護極為重要。在橋梁的長期使用過程中，一些自然的或人為的因素可能會導致橋面出現裂縫，如果沒有進行及時的養護工作，會大大減低公路橋梁的使用壽命，也會使橋梁出現安全隱患，對使用橋梁的人群造成威脅。

2 橋梁設計造成的影響分析

2.1 安全事故嚴重

橋梁在建成投入使用后，其所面對的使用對象主要為人群及車輛等。若橋梁的質量存在重大的安全隱患，將會造成大范圍的人員傷亡。這就表明了橋梁設計的正確合理性以及施工過程中的規范性是極其重要的。

2.2 經濟損失嚴重

首先，隨著經濟文化水平的逐步提高，在對橋梁實用性要求的基本上，人們對其美觀性也提出了要求，而這無疑會增加對橋梁的投資成本。若橋梁的耐久性沒有達到相關要求，從而導致了橋梁的坍塌或安全隱患的出現，結果就會造成巨大的經濟損失。其次，除了橋梁前期施工的資金外，對于橋梁竣工后期以及投入使用的養護也是需要耗費大量的人力、物力及財力。一旦橋梁的使用不能正常進行，所有投入的資金都將不復存在。

3 解決措施

3.1 完善橋梁設計理念

通過有關資料調查記載，我國發生的橋梁坍塌事件中有80%都是由于人為原因造成的，主要是因為公路橋梁設計中設計師對于橋梁的設計的科學性、可實施性以及可用性有所欠缺，從而導致橋梁后續施工的不合理、不科學，更有甚者造成橋梁的坍塌。從中可以看出，無論是哪一項工作的開展，都需要有充分的準備工作，而在評價設計工作的質量中，設計理念是必不可少的一個重要因素。因此，為防止此類事件的再次發生，首先應不斷更新完善橋梁設計的理念，在借鑒之前成功的橋梁設計的經驗的基礎上，經過仔細的探究分析，從中提取精華，得到自己需要的設計知識。橋梁設計理念的獲取主要是在現有的設計理念上，加以創新，發展出既適合時代發展潮流又合理的橋梁設計理念。

3.2 增強施工過程中的監管力度

完成了科學的施工方案的設計后，施工方的工作質量就決定了整個公路橋梁建造工作的成敗。因此，在施工正式開始前，首先應準備好施工所需的原材料、設備，且其質量必須完全符合工程建設的要求，并做好嚴格的質量把關，從而能夠為橋梁的安全性及耐久性做一個有力的保障。其次就是對于施工進度和成本的控制，這必須在能夠保證施工質量和安全問題以及所有施工工藝流程達標的前提下進行。在施工過程中，若在施工質量和安全出現問題時，施工方必須在第一時間內解決，為橋梁的質量打下一個堅實的基礎。最重要的是，要吸取像湖南湘西鳳凰沱江大橋類似事故的教訓，切不能在施工過程中為了獲取利益而用質量和安全來換取，最后只能是造成大量人員的傷亡，并給國家和人們帶來不可估量的災難和損失。因此，對施工材料的質量及在施工過程中可能出現的偷工減料、以次充好現象，施工方必須予以高度的警惕和重視，對于施工工程的監管人員，也必須要時刻謹記自己身上所背負的責任和意義，做好強有力的打擊監管工作，這樣才能為橋梁質量的監管工作注入新鮮的活力。

3.3 增強公路橋梁的養護技術能力

在橋梁建造完成，后期一旦投入使用中，總會有各種問題的出現。其中可能包括有地震對橋梁的損壞、雨水對橋梁的沖刷、車流量超過橋梁的負荷能力以及化學物質的侵蝕等，這些損壞經過長時間的積累，可能會使得橋梁的內部構造發生變化，外部表現為橋面裂縫的出現，減低公路橋梁使用的壽命。這時對橋梁的養護工作就顯得極為重要了，從而使橋梁的質量在未來幾十年內不會有明顯的變化。

3.4 借鑒國外設計經驗

使用性能差、耐久性和安全性能差是我國橋梁設計目前主要存在的問題，這主要是指橋梁的適用性、耐用性和安全性達不到設計時的期望值，而過早的開裂、變形進而引發安全事故。產生的這些問題，主要是由于我國施工隊伍的水平和對施工管理的水平較低，這些問題都不是能夠在短期內就解決的，它既取決于相關監管制度的完善，也取決于工程人才素質的提高。既然在短期內無法解決一些問題，那么為了保證橋梁的安全性和耐用性就應當采取更為主動的措施，這就要求工程設計人員在了解這一情況的背景下，充分考慮施工水平、管理水平以及材料質量水平的綜合因素，最高限度地提高橋梁的安全性和耐用性，盡量避免因橋梁結構設計不得當或材料選擇不合理而引發的安全性隱患。在德國、丹麥等歐洲國家，結構物的性能設計受到很大的重視，既要包括對結構物的外觀的美觀性設計，又要保證結構物的穩定性、耐用性。歐洲國家一直十分重視結構物服務性的研究，它們通過不斷的分析使結構功能弱化的圓心，通過對機理和規律的探尋，創造出結構設計的最優化理念。相比國外，國內的結構設計僅停留于靜態設計的層面，忽略了在使用期間，結構性能的弱化，同時，國內的結構物設計時，往往把經濟利益放在首位，即只顧降低生產成本，而不重視由于耐用性不強引起的使用壽命降低的代價以及維護所需要的成本。

4 結語

影響公路橋梁耐久性的主要因素是車轍、裂縫和半剛性基層的質量。道路交通量大、氣溫高、路面結構及材料組成配比不當等導致導致質量較低，從而影響耐久性。綜上所述，我們可以看到，對于公路橋梁耐久性的分析是極具意義的。我們應做到在科學合理的公路橋梁設計理念的前提下，合理設計路面結構層次及混和料配合比，采取正確的施工方法，增強對橋梁管理的監督水平，對橋梁的后期使用的維護工作能夠做到位。在施工過程中遇到問題時，要找出其中的原因并及時“對癥下藥”，采取相應的解決措施，使公路橋梁施工工作正常有序地進行。

參考文獻

[1] 努拉·庫爾班.公路橋梁設計安全性和耐久性探討

[J] .交通標準化，2012，（24）.

[2] 中華人民共和國交通部標準.公路工程結構可靠度設計統一標準（GB/T 50283-1999）[S].北京：中國計劃出版社，1999.

作者簡介：程通（1982-），男，江蘇啟東人，江蘇省交通科學研究院股份有限公司助理工程師，研究方向：路橋

設計。

（責任編輯：黃銀芳）