道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題及解決措施

周正云

云南開發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，云南 昆明 650217

1 道路橋梁設(shè)計(jì)存在的問題

1.1 橋梁設(shè)計(jì)不合理

橋梁設(shè)計(jì)的不合理性主要表現(xiàn)在橋梁的接頭處，近年來發(fā)生的一些橋梁事故，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)都是因?yàn)闃蛄旱慕宇^處的設(shè)計(jì)不夠規(guī)范合理而造成的。橋梁設(shè)計(jì)不合理會給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的威脅，同時(shí)嚴(yán)重浪費(fèi)國家的財(cái)力、物力和人力。另外，橋梁設(shè)計(jì)不合理還會影響整個(gè)道路的施工，使得道路的使用率受到很大的影響，同時(shí)危及人們的生命安全。因此，相關(guān)部門必須對橋梁設(shè)計(jì)工作加以重視并認(rèn)真對待，從技術(shù)層面解決橋梁設(shè)計(jì)工作中的技術(shù)難題，打破瓶頸，保持自身優(yōu)勢的同時(shí)，引進(jìn)西方先進(jìn)的橋梁設(shè)計(jì)理念與施工技術(shù)，這樣才能保證橋梁施工的質(zhì)量。

1.2 設(shè)計(jì)人員工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)

在對橋梁質(zhì)量問題的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，許多橋梁之所以出現(xiàn)質(zhì)量問題，往往是橋梁設(shè)計(jì)人員不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度導(dǎo)致的。若橋梁設(shè)計(jì)人員的工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)，則即使是再簡單的橋梁施工也無法得到質(zhì)量保證。因此，施工單位要加強(qiáng)對橋梁設(shè)計(jì)人員及施工技術(shù)人員的管理，保證橋梁施工方案的科學(xué)性和準(zhǔn)確度。橋梁設(shè)計(jì)講究細(xì)節(jié)，如果橋梁設(shè)計(jì)人員對待橋梁設(shè)計(jì)的態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)，不注重細(xì)節(jié)，則極易發(fā)生計(jì)算失誤，從而有可能嚴(yán)重影響整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量，因此橋梁施工應(yīng)該從源頭抓起，不能放松對橋梁設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員的管理。

1.3 橋梁設(shè)計(jì)理念滯后

早期橋梁設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)主要將橋梁的壽命作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們審美的變化，這種僅以橋梁壽命為設(shè)計(jì)重點(diǎn)的橋梁設(shè)計(jì)理念已無法滿足人們的需求，這也是目前道路橋梁設(shè)計(jì)存在的問題之一。一方面，橋梁設(shè)計(jì)人員在開展橋梁設(shè)計(jì)工作時(shí)不僅要重點(diǎn)考慮橋梁的壽命，還要兼顧橋梁的美觀度、經(jīng)濟(jì)性等。另一方面，橋梁設(shè)計(jì)人員還要及時(shí)吸收國外的先進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)理念，結(jié)合橋梁自身地理位置的特點(diǎn)，利用科學(xué)技術(shù)手段，設(shè)計(jì)出適合我國國情、適合社會發(fā)展及經(jīng)濟(jì)美觀的橋梁，這樣才能使我國的橋梁設(shè)計(jì)走得更遠(yuǎn)。

1.4 邊坡防護(hù)措施不合理

在大量的研究過程中發(fā)現(xiàn)，許多橋梁在道路和橋梁的連接處出現(xiàn)路堤沉降比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的主要原因是錐坡和邊坡被水摧毀的情況比較嚴(yán)重。為避免這種情況，應(yīng)該采取合理的邊坡防護(hù)措施，確保工程安全。如果邊坡防護(hù)措施不合理，則會導(dǎo)致道路水土流失，而長時(shí)間的水土流失將導(dǎo)致道路和橋梁發(fā)生下沉現(xiàn)象，更嚴(yán)重的會使橋頭發(fā)生形變。

1.5 自然災(zāi)害設(shè)計(jì)規(guī)劃不全面

若橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案缺乏相關(guān)有效的論證依據(jù)作為基礎(chǔ)，則易導(dǎo)致道路橋梁在結(jié)構(gòu)、寬度及位置上都存在不規(guī)范的問題，進(jìn)而導(dǎo)致行車的視線受到阻礙，同時(shí)也難以提升整體的實(shí)用性，而在后期修建的過程中又將增加建設(shè)資源的投入。另外，在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)過程中，若未綜合考慮自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)境協(xié)調(diào)方面的內(nèi)容，則設(shè)計(jì)方案的安全性和環(huán)保性難以得到提升。

2 橋梁設(shè)計(jì)問題的解決措施

2.1 選擇正確的橋梁主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

橋梁的主體結(jié)構(gòu)合理與否關(guān)乎橋梁的壽命長短，因此橋梁的主體結(jié)構(gòu)是橋梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，在選擇橋梁設(shè)計(jì)方案時(shí)，要將橋梁的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為重要的考慮因素。在橋梁施工中，橋梁設(shè)計(jì)要考慮的因素總舵，如周圍地理環(huán)境對橋梁施工的影響，以及水文對橋梁根基的破壞，而橋梁的主體結(jié)構(gòu)要優(yōu)先考慮在其他因素之前，通過分析研判，篩選出符合條件的橋梁主體結(jié)構(gòu)施工方案。

目前，橋梁的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有兩種形式，即標(biāo)準(zhǔn)跨徑和大跨徑的兩種主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用哪一種形式作為橋梁的主體結(jié)構(gòu)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，綜合考慮地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，慎重選擇橋梁主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。這兩種形式的橋梁主體結(jié)構(gòu)都各有優(yōu)勢與缺陷，如標(biāo)準(zhǔn)跨徑結(jié)構(gòu)的橋梁主體結(jié)構(gòu)具有施工難度低、造價(jià)合理的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)這種標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁能夠在施工場地之外進(jìn)行橋梁材料的預(yù)制，從而降低現(xiàn)場施工的難度，這種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的橋梁設(shè)計(jì)是當(dāng)下最主要的橋梁主體設(shè)計(jì)方案。但是在一些特殊的位置，標(biāo)準(zhǔn)跨徑無法完成時(shí)，就必須使用大跨徑的主體結(jié)構(gòu)施工方案，如跨江大橋，以及在崇山峻嶺之間無法完成標(biāo)準(zhǔn)跨徑的大橋，雖然大跨徑的橋梁主體結(jié)構(gòu)在施工難度和施工技術(shù)要求上要高一些，但是能夠使一些地方徹底連通，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和出行條件的改善起到重要的作用。

2.2 選擇合理的橋梁材料

橋梁施工的材料大多是由鋼筋加混凝土澆筑而成的，鋼筋混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)就決定了橋梁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，它對橋梁的安全及耐用性都有直接影響。在混凝土的制作過程中，要想提高其耐久性和堅(jiān)固性，就要嚴(yán)格控制水灰比，以及水泥使用的量化標(biāo)準(zhǔn)。《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60—2004）對這方面的要求作了嚴(yán)格規(guī)定，如在什么樣的條件下使用什么標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋混凝土，同時(shí)也對水灰比、水泥的使用量提出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，施工單位如果偏離這樣的標(biāo)準(zhǔn)，或擅自制定標(biāo)準(zhǔn)，那么橋梁的質(zhì)量就會受到很大的影響。在橋梁施工中，鋼筋混凝土作為主要的施工材料，具有耐久性的特點(diǎn)，而影響鋼筋混凝土耐久性的主要因素是混凝土保護(hù)層的厚度，如果保護(hù)層的厚度沒有達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，那么混凝土中的鋼筋就會在極短的時(shí)間內(nèi)暴露在空氣中，從而發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，使混凝土的耐久性下降，最終影響橋梁的質(zhì)量。

2.3 加強(qiáng)橋梁安全設(shè)計(jì)

影響橋梁使用安全的因素眾多，其中，人為因素如超載現(xiàn)象，給橋梁的使用壽命帶來了不利影響，還有不可抗力因素如地震，也會使橋梁受損。另外，橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性會隨著使用時(shí)間的增加而降低，且橋梁質(zhì)量問題多發(fā)生在大跨徑橋梁中，主要為橋梁的拉索問題，當(dāng)達(dá)到一定的時(shí)限之后，大跨徑大橋的拉索由于長期處在空氣中，且時(shí)刻處于強(qiáng)拉力的狀態(tài)，極易發(fā)生老化的現(xiàn)象，從而影響整座大跨徑橋梁的使用安全。因此，在設(shè)計(jì)大跨徑橋梁時(shí)，要充分考慮拉索的耐久性，如果拉索發(fā)生拉力減輕的情況，需要提前更換拉索。在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，在考慮安全性的前提下，一定要將橋梁的耐久性作為重點(diǎn)考量的條件之一，從而最大限度地延長橋梁的使用壽命。

2.4 做好設(shè)計(jì)評估工作

線路設(shè)計(jì)完成后，對線路進(jìn)行評估十分必要。評估時(shí)應(yīng)注意線路組合是否合理，視線是否通暢。評估時(shí)還應(yīng)考慮外部因素，其對公路、橋梁線路安全具有重要影響。在實(shí)際的線路設(shè)計(jì)評估過程中，需要結(jié)合設(shè)計(jì)原則與施工原則，使路線設(shè)計(jì)更加合理，可通過咨詢專家或研究單位，召開安全標(biāo)準(zhǔn)評審會，比較設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)，形成安全評估文件，使評估過程更加規(guī)范。

2.5 加大沿線生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度

在道路橋梁設(shè)計(jì)中，對生態(tài)環(huán)境的影響是一個(gè)值得關(guān)注的問題，如果不在工程中加以考慮，可能會對生態(tài)造成嚴(yán)重破壞。如在施工過程中采用大型機(jī)械挖土土層，將對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及土體結(jié)構(gòu)造成直接破壞，同時(shí)也會破壞該地區(qū)動植物的生存環(huán)境，因此在路橋勘察設(shè)計(jì)過程中要加大對沿線生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度，減少施工過程對周圍環(huán)境的破壞和污染，同時(shí)要做好施工后期相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作，維護(hù)生態(tài)平衡。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，要減少對土地的破壞，特別是要注意對耕地的影響，避免造成不必要的損失。

3 結(jié)束語

綜上所述，在橋梁設(shè)計(jì)中仍然存在一些問題，一是安全問題沒有得到足夠的重視。影響橋梁安全的因素眾多，如人為因素、不可抗力因素等；二是沒有考慮橋梁的設(shè)計(jì)壽命。影響橋梁壽命的因素較多，除了橋梁設(shè)計(jì)，也與橋梁的材料選擇有很大的關(guān)系，尤其是標(biāo)準(zhǔn)跨徑大橋的鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)，還有大跨徑的橋梁拉索，以及在施工過程中的各種因素，都有可能影響橋梁的使用壽命；三是設(shè)計(jì)理念滯后。

橋梁設(shè)計(jì)時(shí)考慮橋梁的使用壽命是第一選項(xiàng)，但是隨著人們審美觀的變化，還要加入藝術(shù)性的審美觀念，要積極引進(jìn)西方在橋梁施工方面的先進(jìn)理念，從而使得我國的橋梁施工能夠與世界接軌。在改善橋梁設(shè)計(jì)的措施方面，要制訂合理的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況采用不同的設(shè)計(jì)方案，另外，在材料的選擇上要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施工，保證混凝土保護(hù)層的功能發(fā)揮出應(yīng)有作用，杜絕混凝土裂縫現(xiàn)象，這是橋梁設(shè)計(jì)施工中控制橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)的最基本的技術(shù)操作。只有不斷提高橋梁設(shè)計(jì)的水平，才能促進(jìn)我國橋梁建筑行業(yè)更好地發(fā)展。