道路橋梁設計中的隱患及改進措施

郭海濤

（江蘇省交通規劃設計院股份有限公司廈門分院　廈門市）

道路橋梁設計中的隱患及改進措施

郭海濤

（江蘇省交通規劃設計院股份有限公司廈門分院廈門市）

隨著國民經濟水平的提高，我國交通運輸業蓬勃發展，道路橋梁如雨后春筍般崛起。近年來，道路通行車輛不斷增加，交通運輸壓力空前增大，道路橋梁是人們出行、企業經營運輸的重要保證，道路橋梁的質量關乎經濟發展與人民的生命財產安全，為保障其更好的發揮其功能，延長道路使用壽命，道路橋梁的設計極為關鍵。本文對我國道路橋梁設計現狀及所存在的隱患作詳細闡釋，并深入探討其改進措施。

道路橋梁設計；隱患設計；改進措施

在交通運輸壓力日漸增大的環境下，道路橋梁面臨著質量上的巨大挑戰，道路橋梁項目設計在不斷升級，已逐漸滿足時代發展的需要。特別值得注意的是：道路橋梁的設計在其整個建筑過程中是最為關鍵和復雜的一個環節，特別是對橋梁結構各個部分銜接處的設計，不僅要體現工藝性美觀，還要使其對橋梁安全起到畫龍點睛的作用。鑒于此，需要對道路橋梁設計中存在的隱患一一排除，根據隱患特點采取有針對性的改進措施。

1　道路橋梁設計現狀及所存在的隱患分析

道路橋梁建設事業蓬勃發展，為滿足新形勢下的建設需求，對道路橋梁的設計提出了更高的要求。在對道路橋梁的設計上，很多地區仍然局限于傳統的道路橋梁設計方案，使其設計無法完全適應現實需求。交通運輸壓力的日益加劇，將傳統的設計理念以完全被淘汰。設計是道路橋梁工程建設的靈魂所在，它關乎整個工程的質量、造價、施工難易度及工期長短等。設計不當，會影響工程的經濟效益，造成嚴重的資源浪費，甚至出現交通事故，威脅人民的生命財產安全。道路橋梁的設計必須科學且具有創新性，目前由于各方面因素的制約，在道路橋梁設計現狀中存在新材料、新結構和新工藝等方面的運用不足等情況。

道路橋梁設計中存在的安全隱患主要表現在：①道路橋梁在實際生活中，極大的方便了人民的出行和各行業的運輸，同時也促進了各區域間的資源流通，所以，道路橋梁的使用性能和質量在某種程度上影響著經濟的發展。近些年，國內各區域的道路橋梁建設規模日漸擴大。但是，伴隨著規模擴大的同時，道路橋梁的安全質量問題日益顯現，其中，在道路與橋梁的銜接處是安全隱患發生最多的環節。其具體情況為，在銜接處的設計上不夠優化、相關施工細節被忽略等狀況發生時，會使橋梁坍塌、通行車輛滑出橋面等重大交通事故。在上述狀況下造成的交通事故類型中，最常見也極為典型的即為“橋頭跳車”。通常情況下，道路橋梁銜接處存在的設計差異性、地基環境以及橋梁本身的結構性差別等因素會產生“跳車”現象出現。具體情況為，橋梁的主干結構承受著橋頭的各方面的承載負荷，其載負能力比橋頭載負能力高，但橋頭常常在接觸承載壓力時具有明顯的第一優勢。此時，橋頭和主干對壓力的反應也不盡相同，因此，在長年累月的重壓下，銜接處會發生突變進而導致橋面運行的車輛出現“跳車”現象[1]。②道路橋梁設計時需考慮其使用耐久性，當前，我國道路橋梁設計中，在路橋耐久性設計上無法發揮其實際效果，僅對其局限于概念性范疇，這是導致道路橋梁工程出現事故的重要因素之一，而且從綜合經濟的角度看，其也是十分不合理的，這也是導致道路橋梁耐久性差，無法達到預期目標的重要原因。上述不合理之處，雖在短時間內不會對道路和橋梁帶來惡劣影響，但長此以往，會造成嚴重的后果。例如，橋梁構造的整體新和延展性不高，冗余性小；計算圖式和受力路線無法清晰掌握，導致橋梁受力不均勻，局部壓力過大；水泥混凝土路面強度過低、保護層厚度不夠、鋼筋直徑過細、構件截面過薄等都是導致道路橋梁結構耐久性不高的直接原因，使道路橋梁存在安全隱患。所以，在設計上需遵循經濟合理、結構更加優化，使結構整體與局部協調統一，從而提高道路橋梁的運行安全。④設計方案陳舊傳統。道路橋梁設計是一項與時俱進的技術，在設計時要全面而綜合的考慮各方面的問題，并積極解決新形勢下面臨的嚴峻挑戰。目前，很多城市在對道路橋梁設計時沿用著傳統的設計方案，其優點是可以縮短設計周期，但是沒有結合具體施工環境、工程造價、施工周期等，無法滿足新時代下的道路安全運行需求，使道路橋梁的設計方案滯后于道路橋梁的實際發展。

2　探討道路橋梁設計的改善措施

2.1科學選擇道路橋梁結構材料

加強道路橋梁的安全性和耐久性最關鍵性因素是鋼筋混凝土的質量及合理使用。鋼筋混凝土的質量關乎道路橋梁結構的安全性、適用性以及耐久性。而混凝土的耐久性直接與混凝土的材料掛鉤，材料的水灰比、強度等級、水泥用量等是較為直接的影響。設計時必須參照橋規JTGD62，其中里面的橋規對道路橋梁的的耐久性和安全性有明確規定，詳細闡述了在不同的使用環境下選擇不同鋼筋混凝土的標準。影響混凝土耐久性最大的因素是水灰比、最低強度等級、水泥用量、最大氯離子含量和堿含量等，所以，加強道路橋梁鋼筋混凝土結構耐久性的做有效措施是加厚混凝土保護層，使鋼筋不被銹蝕，其次防止和控制了混凝土產生裂縫。在嚴格按照規范進行設計外，另外還得采取構造措施，從最源頭處解決了混凝土進行施工和使用途中導致的非工作裂縫。在生活應用中，大量案例已證明，提高水平防收縮鋼筋的配筋率和箍筋間距的規定，是有效防止和控制混凝土收縮裂縫產生的重要途徑[2]。

2.2提高道路橋梁工程質量

從科學的眼光和可持續發展的觀點出發，審視道路橋梁的安全耐久性問題，需要以提高橋梁結構的使用壽命為基準，同時對其進行同步監測，適時對道路橋梁給予養護和維修，并橋梁在設計時要以其最大壽命期限內的綜合費用評價和經濟性及社會效益性為基礎。設計單位必須借助高科技計算機網絡技術精心繪圖設計，對其進行快速優化和實際仿真分析，采用智能化自動生產系統在工廠制造部件，結合GPS和遙控技術對橋梁施工進行遠程有效操控。全面克服設計、施工周期短、中標價格低等問題，以打造優良工程為施工目標。在施工質量上，施工單位要對整個工程作全面的的進度布局，做到有的放矢。切忌采取低價中標的方法，而在施工過程中有所保留。需明確，低價中標的施工單位若想盈利必須在變更設計上來降低虧損，只有這樣在保證施工質量、安全和進度施工的同時，是施工企業有利可圖、避免虧損。

2.3提高道橋梁在安全性和耐久性等方面的措施

①延長道路橋梁的使用壽命。從未來的建設工程趨勢來看，傳統單純設計標準輔助交通壓力的設計方案將逐步轉變為延長道路橋梁的使用壽命研究。因此，設計人員需要在道橋的結構方面做好功夫。目前，我國一般設計的道橋壽命大約為50年，若是對高速公路或者是有其它方面價值的道橋，其壽命約為100～150年。上述道橋的壽命界定不一定非得按照上述要求來設計，因為道橋在建設施工時，受設計、工期、運行等的影響，必須做好監測與維護，才能相對延長道橋的使用壽命。②在施工過程中減少環境對施工材料方面的影響。因為施工環境對混凝土和鋼筋有一定的影響，例如，受溫度和潮濕環境的影響，氯離子對鋼筋的腐蝕程度比較高，在設計上不可忽視，必須做到設計橋面時要有一定的坡度，安裝可靠的防水層在混凝土橋面板與路面層之間，防止雨水向下滴漏，從而有效的對道路橋梁進行干燥性保護。④及時的對道路橋梁進行監測與維修。道路橋梁長年累月會經受交通運輸的巨大壓力，反復而長久的承受重力，使得道橋的內在結構會產生循環變化的應力，這種狀況會造成結構振動，同時使結構的累積損傷[3]。

2.4借鑒國外的優秀經驗和成果

目前，我國橋梁在設計方面存在的問題主要是橋梁結構在正常使用方面性能較差，如橋梁線形平滑度為達到國際標準要求、橋頭跳車嚴重、噪聲過大以及結構易開裂等，同時存在橋梁安全性和耐久性問題。對于上述問題，可適當參考國外先進的橋梁設計技術，認真研究優秀設計以及優秀施工的經驗。采納歐洲國家對橋梁結構性能的設計經驗，包括結構變形、對橋梁結構出現裂縫的處理以及消除或者減小振動的方法、手段等，進一步增強橋梁結構的安全性和耐久性設計。

3　結束語

綜上所述，道路橋梁的設計好壞直接影響工程質量，好的設計更是道路橋梁施工的基本條件。道路橋梁設計是體現工程工藝度與運輸體驗的重要指標，在進行設計時要全面的綜合考慮各個方面的因素，且根據施工環境做具體的數據化分析，最大化的減少隱患，對道路橋梁給予及時的改進措施，從而確保運輸安全，推動經濟的發展。

[1]袁平，冼星海.橋梁設計中的安全隱患及改進措施[J].城市建設理論研究（電子版），2014（18）：110～111，112.

[2]齊心，楊海濤.關于道路橋梁設計隱患問題的幾點研究[J].價值工程，2013，31（6）：74～79.

[3]袁興華.道路橋梁設計中的關鍵問題分析[J].黑龍江科學，2014（12）：27.

U442.5

A

1673-0038（2015）19-0222-02

2015-4-26

郭海濤（1974-），男，工程師，本科，從事道橋設計工作。