淺談市政路橋設(shè)計中的安全性和耐久性

黃文山

（泉州市城市規(guī)劃設(shè)計研究院　福建　泉州　362000）

淺談市政路橋設(shè)計中的安全性和耐久性

黃文山

（泉州市城市規(guī)劃設(shè)計研究院福建泉州362000）

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，市政公路橋梁的安全性和耐久性引起政府和人們的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合現(xiàn)如今市政路橋中存在的問題，就如何提高市政橋梁的安全性和耐久性展開分析，提出了相關(guān)可行性建議。

市政路橋；安全性；耐久性

隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷推進，城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅猛發(fā)展，市政路橋建設(shè)作為城市交通的重要組成部分，其運營狀況、安全性、耐久性逐漸受到人們的關(guān)注。現(xiàn)階段的市政路橋設(shè)計中還存在很多問題，為了提高市政路橋的安全性和耐久性，必須對影響路橋設(shè)計中安全性和耐久性的原因加以分析[1]。

1　市政路橋設(shè)計的現(xiàn)狀

在當今社會，安全、適用、經(jīng)濟、美觀的理念逐步深入人心，橋梁設(shè)計為了滿足人們的需求，適應(yīng)激烈的市場競爭，在設(shè)計中太多地重視路橋的強度而忽略了其耐久性，導(dǎo)致過于重視承載能力而忽視正常使用時的極限狀態(tài)，要知道，建筑物的使用年限最為重要的就是重視結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用時的極限狀態(tài)。然而，在工程設(shè)計中，設(shè)計人員往往把耐久性作為一種觀念，而沒有真正確定其使用壽命，也沒有具體地從結(jié)構(gòu)和設(shè)計上保證路橋的耐久性，也沒有明確路橋結(jié)構(gòu)給施工、使用帶來的影響。這些現(xiàn)象在一定程度上導(dǎo)致工程事故不斷發(fā)生，降低了路橋的使用壽命[2]。

1.1路橋設(shè)計與實地材料的供應(yīng)脫軌

大部分地區(qū)砂子材料不多，施工中往往就地取材，例如以高強度混凝土來建筑橋梁，對工程的施工帶來困難。在施工中采取低強鋼筋代替高強度鋼筋，嚴重影響了路橋的安全性和耐久性。

1.2路橋設(shè)計方案存在漏洞

設(shè)計人員在設(shè)計路橋方案時，沒有充分考慮外界因素，例如地形地貌、氣候條件、周邊環(huán)境等。當路橋投入使用后，比如受降雨量的影響較嚴重的，對其耐久性和安全性將構(gòu)成威脅。另外，設(shè)計人員往往忽視了建筑材料的因素，例如某種砂石和當?shù)氐牡乩項l件不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致路橋投入使用后不能最大限度地穩(wěn)固路基，影響道路的穩(wěn)定性。

設(shè)計人員在設(shè)計施工方案的過程中，往往一味借助其他工程項目的資料，導(dǎo)致在實地工程中問題多多、困難重重。

1.3橋面設(shè)計不嚴謹

在橋面設(shè)計中沒有設(shè)計整體鋼筋網(wǎng)和充分考慮超載問題，橋梁超載包括老橋超齡負載、橋梁運營時實際車流量超過設(shè)計流量、車輛違規(guī)超載，都對橋梁的安全性和耐久性產(chǎn)生不利影響。

2　現(xiàn)階段影響路橋安全性和耐久性的原因

2.1對路橋設(shè)計缺乏規(guī)范性

在現(xiàn)階段，主要由相關(guān)法律對路橋建設(shè)加以約束，這種方式在一定程度上規(guī)范了路橋設(shè)計的安全性和耐久性，一旦路橋設(shè)計出現(xiàn)更新變化，路橋工程建設(shè)就會面臨新的問題，難免出現(xiàn)無章可依的狀況。因此在路橋設(shè)計的過程中，必須嚴格按照國家規(guī)定的設(shè)計要求規(guī)范執(zhí)行，以保證市政路橋的安全性和耐久性。但是我國的相關(guān)法規(guī)和制度還未完善，在這種現(xiàn)狀下，相關(guān)部門必須制定出明確的規(guī)定和制度，保證路橋設(shè)計有法可依，出現(xiàn)變更時有章可循[3]。

2.2設(shè)計方案對路橋的安全性和耐久性重視度不夠

設(shè)計方案的科學性和和完整性直接關(guān)系到路橋建設(shè)的工程質(zhì)量，而路橋建設(shè)工程又是以設(shè)計圖紙為重要依據(jù)的。基于經(jīng)濟利益的考慮，有些設(shè)計人員在設(shè)計道路橋梁時忽視了整體工程的科學規(guī)劃，導(dǎo)致設(shè)計方面存在不合理的現(xiàn)象，影響了路橋的建設(shè)質(zhì)量，不能保證工程的安全性和耐久性。

2.3施工管理不當

在路橋的施工過程中，施工質(zhì)量沒有達到規(guī)定的要求就進行了后續(xù)工作，加上缺乏技術(shù)型人才，在施工過程中管理不當，施工材料不合格、偷工減料等導(dǎo)致路橋在施工過程中就埋下安全隱患，嚴重影響了日后路橋的使用。

2.4理論研究不到位

現(xiàn)階段對路橋設(shè)計中疲勞損傷的研究一直停留在鋼結(jié)構(gòu)部分，隨著道路橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)對路橋疲勞損傷的影響逐漸引起人們的重視。隨著近年來對混凝土結(jié)構(gòu)的研究力度的加大，混凝土結(jié)構(gòu)與橋梁建設(shè)方面已取得不錯的研究結(jié)果。由于路橋建設(shè)所用的材料都不是均勻連續(xù)的，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部隱藏著肉眼不能看到的缺陷。隨著路面荷載的加大，缺陷逐漸暴露，形成疲勞損失，嚴重時出現(xiàn)裂紋。若沒有對裂紋現(xiàn)象加以重視，定會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定甚至脆性斷裂。細小的安全隱患不被重視勢必導(dǎo)致不可估量的嚴重后果[4]。

2.5路橋設(shè)計理念落后

工程設(shè)計方案是市政路橋建設(shè)中最根本的依據(jù)，它直接關(guān)系到城市路橋的安全性和耐久性。部分設(shè)計人員忙于方案設(shè)計卻忽視了對設(shè)計理念和自身知識體系的更新，對新時代的城市路橋建設(shè)體系不夠了解，還停留在傳統(tǒng)的路橋設(shè)計層面，跟不上時代的發(fā)展，本來需要按照新技術(shù)新方法完成的項目用舊方法不能按期竣工，不能保證路橋的安全性和耐久性，不利于城市路橋建設(shè)的發(fā)展，無法融入新時代的潮流中。例如我國現(xiàn)行的市政路橋的設(shè)計規(guī)范中，明確要求城市路橋的防腐蝕系數(shù)，仍有很多設(shè)計人員沒有考慮到這一問題，盲目設(shè)計，導(dǎo)致路橋無法與時代發(fā)展的步伐相吻合。設(shè)計人員固步自封，設(shè)計理念一成不變，沒有創(chuàng)新和發(fā)展，只是一味強調(diào)城市建設(shè)，無法將利于路橋維護的元素考慮到設(shè)計方案中去。

3　提高路橋安全性和耐久性的措施

3.1完善設(shè)計理念

為適應(yīng)道路橋梁的發(fā)展需要，我國的道路橋梁必須從單純的滿足載荷要求過渡到使用壽命和使用質(zhì)量上來。為提高路橋的使用壽命，就必須著手研究路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，著眼于道路橋梁設(shè)計的新理念。在我國的道路橋梁中，有的使用年限是50年，有的是100年，有的是150年，這些簡單的數(shù)字缺乏可靠的實踐證明，綜合考慮設(shè)計、施工中的各項因素，對公路橋梁質(zhì)量做好控制，保證耐久性符合要求[5]。

3.2從具體方案著手

在公路橋梁建造和使用過程中，由于風雨等外界因素的影響，荷載的頻繁施加，加上橋梁本身的疲勞和腐蝕出現(xiàn)橋梁的耐久性問題，嚴重影響橋梁的正常使用，甚至造成重大的經(jīng)濟損失，這些工程問題和橋梁的設(shè)計有關(guān)。和施工、材料相同，耐久性設(shè)計對橋梁的使用起著至關(guān)重要的作用，在具體的方案設(shè)計中，必須綜合考慮結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細節(jié)問題，對外界環(huán)境（地形地貌、氣候條件等）做必要的實地考察，相關(guān)單位和部門對設(shè)計方案做必要的討論和研究，確保設(shè)計方案的可行性。針對具體方案，對每個環(huán)節(jié)必須明確特定的施工流程，結(jié)合設(shè)計方案制定出施工方案，建立對應(yīng)關(guān)系，以備設(shè)計人員和施工人員的工作交流。

3.3加強理論研究

道路橋梁由于載荷和環(huán)境的影響，導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)累計應(yīng)力變化，抗疲勞性能下降，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)被破壞，加上路橋材料的不均勻性，在循環(huán)載荷的作用下逐漸出現(xiàn)裂紋，因此必須把疲勞設(shè)計和耐久性設(shè)計作為路橋設(shè)計的核心內(nèi)容，對疲勞損傷的研究要兼顧整體結(jié)構(gòu)和局部關(guān)鍵部位的設(shè)計要求，例如斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害，在設(shè)計中應(yīng)盡量避免疲勞問題的發(fā)生。

3.4提高設(shè)計人員的整體素質(zhì)

路橋的結(jié)構(gòu)由設(shè)計人員參與設(shè)計，而設(shè)計階段嚴重關(guān)系到路橋的使用，因此必須加強對設(shè)計人員的培訓和考核，以提高整體素質(zhì)，保證橋梁的設(shè)計階段不會出現(xiàn)問題，對結(jié)構(gòu)、材料、施工的設(shè)計方案都是科學嚴謹?shù)摹?/p>

3.5積極借鑒國外的先進技術(shù)

正常使用性能差、耐久性差、安全性差是國內(nèi)路橋設(shè)計中存在的主要問題，這一系列問題嚴重影響著路橋的施工質(zhì)量和管理水平，然而這種現(xiàn)狀在短期內(nèi)還不能找到解決的辦法，作為工程設(shè)計人員應(yīng)深刻認識到這一問題，積極借鑒國外的先進技術(shù)和經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)體系，做好路橋的耐久性設(shè)計，切實研究疲勞和超載對路橋結(jié)構(gòu)的影響。

3.6加強對道路橋梁的養(yǎng)護工作

養(yǎng)路比修路重要，在路橋的運行過程中，除了制定相關(guān)法律法規(guī)杜絕超載現(xiàn)象的發(fā)生外，還應(yīng)有專門的養(yǎng)護部門對道路橋梁技術(shù)養(yǎng)護，發(fā)現(xiàn)問題及時上報整改。

4　結(jié)語

在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善的同時，大量的路橋設(shè)施涌現(xiàn)出來，路橋建設(shè)的安全性和耐久性引起了人們的高度重視，現(xiàn)階段的路橋設(shè)計中暴露的問題嚴重制約著經(jīng)濟建設(shè)的進步。為了明確路橋建設(shè)在經(jīng)濟發(fā)展中的地位，必須對路橋的安全性和耐久性進行新的認識和分析，并從實際工作做起，提高市政路橋的質(zhì)量。

[1]董壯壯.關(guān)于路橋設(shè)計中的安全性和耐久性研究[J].科技致富向?qū)В?014，78（20）：211.

[2]王丹文.關(guān)于路橋設(shè)計中的安全性和耐久性探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，75（16）：207.

[3]陸超，唐國俊.芻議路橋設(shè)計中安全性與耐久性[J].科技展望，2014，45（16）：22.

[4]穆俊偉.關(guān)于路橋設(shè)計中的安全性和耐久性研究[J].山西建筑，2014，40（7）：174～175.

[5]莊田，余彩霞.淺析路橋設(shè)計中的安全性和耐久性[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，96（36）：4504.

U442.5

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1673-0038（2015）32-0317-02

2015-7-26