公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性研究

陶武庭

（石家莊交通勘察設(shè)計院，石家莊050000）

公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性研究

陶武庭

（石家莊交通勘察設(shè)計院，石家莊050000）

近年來，我國公路橋梁建設(shè)逐漸增多，而且發(fā)生安全事故的概率也在逐年上升，作為我國的基礎(chǔ)設(shè)施，公路橋梁的安全性和耐久性越來越受到人們的普遍關(guān)注。基于此，對現(xiàn)階段我國公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，探討了影響公路橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的原因，并提出了幾點改進(jìn)策略，旨在增強(qiáng)公路橋梁的質(zhì)量，提高交通運行的安全性。

公路橋梁設(shè)計；安全性；耐久性

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.031

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對交通運輸業(yè)提出了更高的要求，尤其是在公路橋梁的設(shè)計方面，對公路橋梁的安全性和耐久性越來越重視。所謂公路橋梁的耐久性，就是指公路橋梁抵抗風(fēng)化、摩擦、腐蝕的能力，而公路橋梁的安全性指的是其在投入使用之后的可靠性能。由于公路橋梁在投入使用之后，會受到各種不同因素的影響，想要保證其安全性和耐久性，就必須從公路橋梁的設(shè)計入手。可見，探討公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性問題，具有重要的現(xiàn)實意義。

2 我國公路橋梁工程安全性和耐久性的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國在公路橋梁設(shè)計的過程中，雖然對公路橋梁的強(qiáng)度考慮比較周全，但是公路橋梁的耐久性卻經(jīng)常被忽視，這在很大程度上影響了公路橋梁的使用壽命，同時也成為安全事故發(fā)生的主要原因。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國在2007—2012年之間，因為橋梁安全性和耐久性比較差，造成的橋梁坍塌事故將近40起，在這些事故當(dāng)中不幸遇難的約有182人。也就是說，這種橋梁坍塌奪命事件平均2個月就會發(fā)生1次，頻率如此之高，已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。因此，在設(shè)計公路橋梁的時候，必須嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括施工材料、施工方式、施工流程、驗收流程等，同時，在公路橋梁設(shè)計的過程中，需要將其強(qiáng)度極限考慮在內(nèi)，而在其投入使用之后，需要將其極限強(qiáng)度標(biāo)示出來，避免超載現(xiàn)象發(fā)生。此外，相關(guān)部門也應(yīng)該增強(qiáng)對公路橋梁設(shè)計的重視程度，從多個方面進(jìn)行監(jiān)督管理，并且要加強(qiáng)對公路橋梁的維修養(yǎng)護(hù)力度，確保公路橋梁在其壽命周期內(nèi)的安全性。

3 我國公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性問題

3.1 設(shè)計理論和公路橋梁構(gòu)造體系不夠完善

在我國，公路橋梁的構(gòu)造方面尚沒有建立完善的體系，而且公路橋梁的設(shè)計理論也不健全，造成很多公路橋梁的設(shè)計者在設(shè)計公路橋的結(jié)構(gòu)時，過分強(qiáng)調(diào)公路橋梁的強(qiáng)度，而忽視了其耐久性問題，促使公路橋梁在強(qiáng)度和耐久性方面沒有達(dá)到一定的均衡點。公路橋梁設(shè)計中存在的這種問題，不僅降低了公路橋梁的整體設(shè)計水平，而且由于設(shè)計中缺少嚴(yán)格的安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也在很大程度上影響了公路橋梁的安全性。此外，很多公路橋梁在設(shè)計時沒有對其使用年限做出明確規(guī)定，因此，導(dǎo)致的安全事故頻繁發(fā)生[1]。

3.2 公路橋梁設(shè)計的整體方案缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性

公路橋梁設(shè)計時，不能單單考慮某個方面的問題，應(yīng)該將其看作一個整體，進(jìn)而選擇最為合理的設(shè)計方案，確保公路橋梁的各個部位都能夠可靠連接。然而，實際中很多公路橋梁的設(shè)計者往往不會綜合考慮公路橋梁的材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計、施工與維護(hù)，使得公路橋梁在設(shè)計時，沒有具體的安全指標(biāo)作為指導(dǎo)，公路橋梁的整體性能受到很大影響。甚至部分公路橋梁在設(shè)計的時候，沒有對施工過程中的混凝土厚度進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，待工程竣工后，容易出現(xiàn)混凝土厚度不一的情況；或者公路橋梁設(shè)計的橫截面過于狹小，在其運行的過程中，局部壓力過大，容易出現(xiàn)斷裂坍塌等安全事故，這些問題的存在，對公路橋梁的安全性和耐久性提出了挑戰(zhàn)。

3.3 我國公路橋梁施工管理的水平比較低

施工管理水平較低，也是當(dāng)前影響我國公路橋梁安全性和耐久性的主要原因。我國公路橋梁在實際的建設(shè)過程中，在材料選擇、施工技術(shù)、施工人員、施工質(zhì)量、施工安全等方面都存在諸多問題，甚至出現(xiàn)偷工減料、渾水摸魚等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量，使得工程很難達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。此外，公路橋梁建設(shè)人員，整體綜合素質(zhì)不高，沒能掌握先進(jìn)的施工技術(shù)，在施工過程中還存在違規(guī)建設(shè)、不按設(shè)計流程施工等現(xiàn)象，也是影響我國公路橋梁工程施工質(zhì)量的原因。

4 提高公路橋梁安全性與耐久性的措施

4.1 科學(xué)使用材料

鋼筋混凝土是公路橋梁建設(shè)過程中重要的基礎(chǔ)材料，其質(zhì)量的好壞直接影響公路橋梁的安全性和耐久性[2]，因此，在公路橋梁建設(shè)的過程中，必須對鋼筋混凝土進(jìn)行嚴(yán)格審查，保證材料的合格性。眾所周知，混凝土的耐久性是由其材料組成決定的，所以，必須加強(qiáng)對混凝土材料配比的監(jiān)督，確保其中的水灰比、水泥用量符合要求，進(jìn)而從提高混凝土的耐久性方面增強(qiáng)公路橋梁的耐久性。

4.2 合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

只有科學(xué)合理且適合的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案才能夠保證橋梁的安全性和耐久性達(dá)到要求，所以如何合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是極其重要的。大跨度橋梁和標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要形式，其中大跨徑橋梁的控制因素各不相同，所以在選擇方案時也是不同的，個性特征較強(qiáng)；而對于標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋而言則有很多共性的特征。在實際的方案選擇過程中由于標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁施工較為方便簡單，且經(jīng)濟(jì)實惠，基于這些優(yōu)點所以應(yīng)用較為廣泛，而大跨徑橋梁的設(shè)計方案則很少采用[3]。因此，在實際橋梁設(shè)計施工過程中根據(jù)實際情況選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是橋梁質(zhì)量得到保障的重要內(nèi)容。

4.3 嚴(yán)禁橋梁超載現(xiàn)象發(fā)生

橋梁超載現(xiàn)象在實際生活中經(jīng)常出現(xiàn)，雖然我國交管部門對此進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，并且也會定期檢查，但是仍然不能杜絕此類事件的發(fā)生。很多車主沒能真正認(rèn)識到超載行為錯誤的嚴(yán)重度，反而以躲過檢查為榮，相關(guān)部門必須普及安全知識，避免公路橋梁超載事件的發(fā)生。在實際的交通運輸過程中，橋梁超載現(xiàn)象比較嚴(yán)重，后果也更為危險。橋梁超載可以分為3種形式：（1）橋梁在投入使用之后，其實際車流量與設(shè)計時考慮的車流量存在很大誤差，致使橋梁經(jīng)常超載；（2）部分車輛無視橋梁承重提示，違規(guī)超載；（3）橋梁使用壽命已到，相關(guān)部門沒有重新修建，也沒有采取任何安全措施，造成橋梁超載。針對這些現(xiàn)象，相關(guān)部門必須及時加強(qiáng)對車流量的管控力度，防止橋梁長期超載引發(fā)的安全事故。

4.4 提高耐久性設(shè)計的重視程度

橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中設(shè)計人員往往更加注重安全性的達(dá)標(biāo)，對于耐久性則會忽視，但是橋梁的設(shè)計不能夠只看到竣工之后安全性的達(dá)標(biāo)，更加要注意的是在投入使用之后，橋梁必然會受到外界自然環(huán)境的影響，例如，雨水的腐蝕、風(fēng)力的影響以及其他化學(xué)物質(zhì)的腐蝕等。因此，要切實提高對橋梁耐久性設(shè)計的重視，從根本上抓起，避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高橋梁的使用壽命。

5 結(jié)語

綜上所述，要想提高我國公路橋梁的安全性和耐久性，就必須加強(qiáng)對公路橋梁設(shè)計的重視，建立完善的公路橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系，更新相關(guān)設(shè)計人員的設(shè)計理念，并加強(qiáng)對公路橋梁工程建設(shè)材料的監(jiān)督檢查力度，提高施工人員的施工技術(shù)水平。此外，還可以積極借鑒國外先進(jìn)的設(shè)計經(jīng)驗，從本質(zhì)上提高我國公路橋梁設(shè)計的安全性和耐久性。

【1】趙丹.淺析公路橋梁設(shè)計中的安全性及橋梁耐久性研究[J].黑龍江科技信息，2015(3)∶135.

【2】劉春雷.淺析橋梁設(shè)計中安全性和耐久性問題[J].民營科技，2016 (1)∶150.

【3】鄺德明.市政橋梁設(shè)計的安全性與耐久性探討[J].山西建筑，2016 (6)∶169-170.

Study on Security and Durability of the Highway Bridge Design

TAO Wu-ting
（Shijiazhuang Communications Survey&Design Institute,Shijiazhuang 050000，China）

In recent years,there are more and more highway bridges in our country,and the rate of safety accidents is also increasing.The highway bridge belongs to the country's infrastructure,and its security and durability draw more and more attention.Based on that,the paper analyzes the status of safety and durability of the highway bridge design,discusses the causes to affect safety and durability,and puts forward some improvement strategies,aiming to improve the quality of highway bridges and the traffic safety.

highway bridge design;safety;durability

TU714

B

1007-9467（2016）09-0071-02

2016-09-09

陶武庭（1991～），男，河北石家莊人，助理工程師，從事道路工程設(shè)計研究。