道路橋梁設計中的隱患及解決措施研究

曾堅堅

（華維設計集團股份有限公司，江西南昌330000）

0 引言

俗話說“要想富，先修路”，這句話在一定程度上揭示了經濟發展與商品流通之間的關聯——只有解決交通運輸方面的問題，才能提高商品流通效率，與此同時還能夠有效控制運輸成本，從而帶動交通沿線地區的經濟水平。在現代社會，交通運輸的重要程度正在日益提升。因此，道路橋梁的整體質量便成為決定交通運輸水平的核心因素。在道路橋梁設計階段，受多種因素的影響，容易遺留諸多隱患，必須重點解決。

1 道路橋梁設計中常見的隱患

1.1 道路橋梁設計方案文件存在的隱患

1.1.1 文件扉頁的問題

扉頁是指書籍、文件翻開后的第一頁（整個文件的第二頁），在襯紙下面應該按照有關規定清晰標注相關單位、作者的信息。總體而言，扉頁是書籍、文件本冊中必不可少的“兩頁面”，必須嚴格編制。但在道路橋梁設計方案文件編制過程中，常見的問題主要集中在以下兩個方面：其一，扉頁整體設計不達標、不規范，簽字頁的設計不符合要求。其二，設計人員沒有按照有關單位質量管理手冊作業文件中給出的條款，嚴格開展扉頁編制工作，導致道路橋梁設計方案文件在“剛剛翻開”處便出現諸多不合理因素，令查閱人員產生閱讀障礙[1]。

1.1.2 文件目錄的問題

道路橋梁設計方案文件的目錄應該能夠清晰顯示文件中包含的重要信息，且不同單元之間存在較為嚴謹的邏輯關系，以便查閱人員在最短時間內迅速跳轉至有關信息對應的頁碼。但現實為：其一，一些道路橋梁設計方案文件的編排順序較為混亂，圖名無法有效對應，甚至沒有目錄。其二，作為道路橋梁設計方案文件的重要組成部分，目錄編排順序的合理程度不高，使查閱人員產生閱讀障礙。其三，目錄的規范程度不高，導致文件設計質量受到了嚴重的影響[2]。

1.1.3 設計方案文件說明的問題

（1）遵照的標準

按照有關規定，道路橋梁設計方案文件的設計說明必須嚴格按照我國住房和城鄉建設部發布的《市政公用工程設計文件編制深度規定》（簡稱《規定》）的相關要求進行編寫。對一些大、中規模的道路橋梁設計工程而言，上述規定可得到嚴格執行。但在一些小規模道路橋梁設計工程中，有關規定的執行并不到位。比如，《規定》中提到：大橋及復雜橋型要求明確主要設計參數選取，并詳細進行橋梁耐久性及養護維修設計，編制施工質量專項標準。盡管《規定》在“施工質量專項標準”中有“常規橋梁略去”的說法，但這并不意味著設計人員“無須圍繞施工質量專項標準進行設定”。令人遺憾的是，在一些小規模道路橋梁工程中，上述情況確實存在，即明知應遵照標準的情況下，對內容的理解不到位，導致道路橋梁設計存在隱患[3]。

（2）設計的依據

《規定》中明確提出，道路橋梁設計階段的必備內容為：其一，所有依據都應一一列出，即進行某項設計時，設計人員參考了哪些規定，某些施工質量專項標準的設定基于哪些考量而設定。相關內容的制定必須十分嚴謹，必須有對照條目。現實隱患在于，部分設計人員存在“想當然”的情況，對設計依據的把控能力較低。其二，各種批復應該作為設計依據的附件同時提供，如果對設計內容進行了調整，則應在附件中給出明確的說法、理由，在此基礎上，還需對調整的內容進一步說明。但在有關附件的編制方面，某些道路橋梁工程中的設計人員并沒有嚴格遵照規定執行，導致附件的綜合水平偏低。

（3）設計規范的引用

道路橋梁設計規范、技術標準引用方面的相關要求見表1、表2。現實情況是：在一些道路橋梁工程中，設計階段的相關標準選取、引用并沒有嚴格遵照相關規定執行，埋下事故隱患。

表1 道路橋梁設計規范引用相關要求

表2 道路橋梁設計階段主要技術標準選取方面的要求

1.2 道路橋梁設計時存在的隱患

除了在選取標準、規范中存在安全隱患之外，在道路橋梁具體設計中，還存在以下問題。

1.2.1 道路橋梁工程設計理論以及結構構造體系的問題

道路橋梁設計除了需要考慮技術層面的因素之外，還需考慮經濟成本方面的因素。總體而言，在設計期間，首要任務為：必須選擇一套經濟性較高、實用性較強的結構體系。在此基礎上，還需進一步確認不同結構連接處的具體工藝。但在設計階段，上述問題的受重視程度并不高，有關工藝的選擇與實際情況之間很可能無法一一對應。

1.2.2 設計過程中對強度因素的考慮勝于對耐久性的考慮

在很多道路橋梁工程設計中，設計人員對道路橋梁結構強度極限狀態的重視程度雖然較高，但會忽視“極限狀態”所承受載荷的具體應用態勢的分析。由此導致的結果是：橋梁結構是橋梁整個生命周期中最為重要的使用性能，經常出現重視結構建造，卻忽視結構維護的問題。到了后續實際施工階段，由于道路橋梁耐久性的設計往往限于表面概念，質量安全（使用年限、耐久性等）的設計無法達到相關要求[4]。

1.2.3 設計人員沒能掌控道路橋梁設計的全面情況

設計人員能否全面掌握道路橋梁的設計需求，在很大程度上影響道路橋梁的最終質量。現代道路橋梁工程具有工程量大的特點，特別是在一些地形較為復雜的區域，構筑物重量及規模均較大，整體結構受力點多、內外應力大，很容易便受到外界因素干擾。現實情況是：一些設計人員并沒能全面掌握道路橋梁的設計需求，對初期勘測結果的分析水平不到位，導致隱患叢生。

2 解決道路橋梁設計中常見隱患的有效措施

2.1 全面提升道路橋梁設計方案文件編制過程的規范程度

為解決道路橋梁設計階段的常見隱患，首先需要全面提升道路橋梁設計方案文件編制過程的規范程度。在此基礎上，對于有關標準的選用同樣需要予以重視。具體的情況見表3。總體而言，在道路橋梁設計階段，只有首先明確相關要求，確定依據來源，才能使設計方案文件的編制水平得到提升。

2.2 嚴格道路橋梁工程構造設計

在現代道路橋梁設計過程中，最常見的問題是：對路面、橋面出現伸縮縫的預估相對不足，導致道路橋梁壽命無法達到預期。為排除道路橋梁設計階段遺留的裂縫隱患，需嚴格道路橋梁工程的構造設計。比如，在一些工程中設置支座時，應當圍繞材料選擇進行系統性核驗。若不考慮實際情況，只設置普通橡膠支座，則一旦道路橋梁投入使用后，在一段時間內連續承受過往車輛的重力荷載，道路橋梁的結構安全性和耐久性都會下降。有研究表明，我國有相當數量的道路橋梁工程并未對路面、橋面整體設置鋼筋網，且圍繞過往車輛荷載問題的考慮較少。造成此種現象的一個核心因素是：設計人員并沒對道路橋梁所在地區的交通運輸相關數據進行全面分析，所使用的數據在不同程度上具備延后性。因此，所謂“嚴格道路橋梁工程構造設計”的前提是：一方面，設計人員需要充分收集數據，確保即將建成的新道路、新橋梁能夠在一段時間內滿足地方交通的需求；另一方面，設計需要具有前瞻性，即根據地方交通需求在一段時間內的變化態勢進行預估。比如，針對某個城市開發區進行道路設計時，需明確該開發區在當地政府整體戰略規劃中所處的地位，未來一段時間內，該地區進出車輛的類型、數量等可能朝著何種方向發展。只有明確此類因素，才能使道路橋梁工程構造設計符合實際情況[5]。

2.3 注重道路橋梁結構耐久性設計

道路橋梁投入使用后，主體結構幾乎長年暴露在外，故特別容易受到環境因素的影響。因此，為了盡量延長路橋的使用壽命，加強結構耐久性設計是必要的。具體而言，影響道路橋梁結構耐久性設計的主要因素為：其一，結構承受過往車輛產生的荷載；其二，應對地震、車輛超載等相對罕見但也時常發生情況的能力；其三，所選用的材料在長年暴露在野外環境下的性能退化情況。只有充分考慮上述因素，才能盡量延緩道路橋梁多個結構發生損傷以及老化的時間。

2.4 充分考慮道路橋梁結構的疲勞損傷

在道路橋梁支撐結構中，整體框架相當于“骨骼”。很多時候，表面雖然沒有出現“傷痕”，但在經年累月的使用之下，內部結構很有可能出現疲勞性損傷，必須予以重視。我國著名籃球運動員姚明在職業生涯的黃金年齡便提前退役，其中一項重要原因便是，在常年參加各類比賽且沒有得到良好恢復的情況下，姚明的腳踝、膝蓋處的骨骼、韌帶等已經無法承受身體帶來的負荷，而多次疲勞性骨折導致身體難以繼續承受高水平賽事帶來的壓力。與此類似，道路橋梁承受來自路面的過往車輛重力載荷以及結構本身內應力的影響，不僅會導致結構出現震動，還會促進結構由于積累所出現的疲勞損失等問題。有研究發現，路橋工程使用的材料缺乏均勻性和連續性，加之各類材料都或多或少地存在比較微小的缺陷，日積月累，諸多缺陷會逐漸擴大，進而使道路橋梁結構受到侵蝕。因此，只有在設計階段便注重上述因素，提前做好準備，才能保證道路橋梁的安全[6]。

3 結語

道路橋梁在設計階段容易遺留的隱患主要集中在：其一，文件編制方面，扉頁、目錄、相關說明處的文字的指向性可能不足，容易使有關單位、個人在查閱期間產生歧義，引起不必要的麻煩；其二，在具體設計階段，設計人員考慮問題不夠嚴謹，在一定程度上忽視了重要因素，導致道路橋梁設計水平不高。為解決設計階段的隱患，首先需要全面提升道路橋梁設計方案文件編制過程的規范程度。在此基礎上，嚴格道路橋梁工程構造設計標準、注重耐久性設計、考慮結構的疲勞損傷。整體來說，設計人員的專業技術水平和職業素養不斷提升，道路橋梁質量方可得到保障。