郭 健
(中鐵四局集團第一工程有限公司,安徽合肥230000)
道路橋梁工程具有規模龐大、結構復雜以及力學要求較高的特點,因此其設計工作的難度與復雜度很大,同時在現代社會背景下,人們對此類工程的功能性要求較高,相應進一步增加了設計難度,所以在很多道路橋梁工程設計工作當中,因為一些因素的影響都出現了質量隱患,導致工程安全性不足,嚴重威脅城市人群的生命安全。
道路橋梁工程的結構十分復雜,相應其力學結構也會存在同樣表現,那么在設計當中,很容易因為設計人員的一時疏忽而出現力學結構上的質量隱患,導致工程上下應力不匹配,容易出現結構坍塌等具有巨大安全威脅性的問題發生。具體來說,正常道路橋梁工程的力學結構,至少要保障下部結構承載力大于上部結構的壓力,此時才能保障工程整體穩定,而很多設計人員在面對一些斜向結構設計時,會忽略上部結構的壓力范圍,導致下部結構承載力計算錯誤,相應無法滿足基本力學原則,導致工程出現穩定性質量隱患。此外,因為道路橋梁工程主要功能在于承載交通,所以汽車、行人等交通因素產生的動態載荷也會對下部結構進行施壓,而很多道路橋梁工程設計當中,其對于動態載荷的計算并不準確,造成上述相同現象[1]。
很多現代道路橋梁工程設計當中,其初步設計完成之后并沒有質量隱患,而隨著工程的應用深入,其工程結構的力學性能逐漸下降,此時產生了質量隱患,這一現象大多數都是因為工程材料性能不滿足周邊環境條件而導致的。具體來說,道路橋梁工程結構龐大,其涉及的環境十分復雜,而復雜的環境當中存在很多因素會對結構材料造成影響,例如環境中存在大量水體,而結構材料的防水性能表現不佳,此時在水體影響下,結構會出現滲水等問題,導致結構力學性能下降,極易引起大規模的塌陷問題,因此在實際設計當中,設計人員必須重視材料性能問題。
地震災害是一種極具破壞力的地質災害表現,而道路橋梁工程作為地質工程,其在地震條件下會受到巨大的影響,此時容易引起大規模坍塌,并對城市人群造成極大的安全威脅,因此在理論上,道路橋梁工程必須具備一定的抗震性,因為良好的抗震性可以降低工程坍塌的概率,且即使工程坍塌具有必然性,也可以使工程結構在地震條件下堅持更長的時間,給人群撤離、疏散爭取更多的時間。而現代很多道路橋梁工程設計,對于抗震性的要求并不高,主要側重于工程的功能性,那么此類工程在地震條件下,會在極短的時間內坍塌,不利于人群逃生,因此有必要進行整改[2]。
力學結構設計錯誤在道路橋梁工程設計原則上是不允許存在的,因此在設計工作當中,首先應當要求設計人員對力學結構進行充分分析,分析要圍繞工程要求以及實際環境來開展,由此使得道路橋梁工程力學結構滿足靜態力學,且在管理角度上,為了避免計算錯誤,設計單位應當針對設計方案進行反復確認,確保其中沒有力學結構上的安全隱患。其次針對汽車、行人等帶來的動態載荷,設計單位應當綜合道路交通量來進行計算,計算當中要考慮到汽車的類型、數量、承載物以及行人的數量,由此計算出動態載荷的峰值與最低值,最終針對計算結果來進行設計。
傳統道路橋梁工程設計中所選擇的材料也許在力學性能上有良好的表現,但如果其功能性存在缺陷,就會到來相應的質量隱患。那么在處理措施上,本文建議設計單位先開展實地勘察工作,確認環境當中存在哪一些影響因素,后圍繞影響因素來選擇相應的施工材料,并對材料規格、級配等進行控制,由此保障道路橋梁工程質量達標,例如在水體豐富的環境當中,道路橋梁工程設計所選擇的材料不但要具備良好的力學性能表現,其防水性能同樣需要達到相應的水平。此外,因為實際環境較為復雜,很多影響因素可能同時存在,而材料難以兼顧所有影響因素,對此設計人員除了圍繞主要影響因素來選擇材料以外,針對一些次要因素有必要進行防護設施設計工作,例如水體豐富環境下,還存在地質松軟的影響因素,此時除了材料需要具備良好防水性以外,要應當對地質改善方法進行設計。
針對道路橋梁工程抗震性設計,在現代國家規定當中,要求設計人員在設計時圍繞工程所處區域的地震等級來進行設計,要求設計方案的抗震等級超過區域地震等級一級,所以現代道路橋梁工程設計人員,應當重視國家規定,確保道路橋梁工程設計規范性。另外,要實現抗震性設計需要考慮到實際環境的制約,因為實際設計當中可能存在空間上的限制,導致一些大體積抗震設計結構無法開展,此時就要采用一些小體積抗震設計結構,例如路基加固法等,通過加強路基的穩固性,使得工程整體抗震性能上升。
本文主要對道路橋梁設計存在的隱患與處理措施進行了分析,通過分析得到結論:在現代很多道路橋梁設計當中,因為部分因素的影響,其設計結果存在很多質量隱患,使得工程穩定性不佳,同時這些質量隱患對于周邊人群具有安全威脅,因此存在處理必要;圍繞分析得到的質量隱患問題,本文提出了針對性的處理措施,并介紹了各項措施的注意事項以及應用方法。