莊繼鋒
(山東中交恒泰設計咨詢有限公司,山東 淄博 255000)
橋梁作為公路的重要組成部分,是日常出行中的重要通道之一,設計和建造過程中的安全與項目參與人員的安全息息相關,使用安全不僅關系到行車安全,更與周邊居民生命財產安全緊密相關。
高速公路橋梁設計中按照相應的原則進行落實是比較重要的,從使用壽命長的原則方面要加強重視,設計人員要對橋梁承載力進行充分考慮,縫隙、鋪設長度都要符合規范標準,材料的質量通過檢測符合標準后才可應用,保障能達到橋梁設計的要求。以最大程度延長公路橋梁使用壽命為原則進行設計,把握各設計環節的關系,提高設計的質量。
公路橋梁一般由上部結構、下部結構、支座和附屬構造物組成,上部結構又稱橋跨結構,是跨越障礙的主要結構。橋梁結構形式的選擇及孔徑布置應服從路線總體布設需要,當有特殊地形、地物影響時,需綜合考慮路線與橋位優劣。對無特殊要求的橋梁,應做到標準化、系列化和施工機械化,選擇經濟合理、受力和營運條件好、便于施工、養護費用低的中小跨徑的預制結構形式。為保證橋面平整、行車舒適、外形美觀,設計者應重點選擇橋梁結構形式。
公路橋梁設計中存在的隱患。首先,與設計人員的設計水平有關,設計人員如果不具備過硬的專業技能和綜合能力,在實際設計過程中就會忽略一些重要問題。其次,公路橋梁設計需要結合橋址處的地質、水文、氣候等因素,如果設計人員缺乏相關技能及設計經驗,就會引發安全和質量方面的問題,留下安全隱患。同時,設計理念過于理想化容易與實際操作發生摩擦,存在潛在的隱患。
公路橋梁設計中,設計人員需對安全性、耐久性、美觀性等方面進行統籌規劃。其中,安全性與耐久性最為關鍵,如果設計者不能綜合考慮施工建設時期的安全問題和使用材料在環境中的耐久性,就會影響交付使用后的整體安全系數和使用年限。此外,所有設計者都追求設計的美觀性,但一味追求美觀就會造成設計與施工的矛盾,這也是后期出現設計隱患的因素之一。
首先,公路橋梁施工設計中最常用的材料是混凝土,但在混凝土使用過程中,振搗密度與標準之間有差距,如果內部預應力管道鋪設密度過大,澆灌混凝土就會造成密度不達標,導致后期出現麻面、孔洞等問題,形成安全隱患。其次,裂縫問題也是公路橋梁設計中的隱患之一,是混凝土結構中普遍存在的現象。裂縫的出現會降低混凝土強度,影響結構物的使用功能,并引起鋼筋銹蝕,混凝土碳化,降低材料的耐久性,最終影響橋梁的承載能力和使用年限。再次,公路橋梁設計中預應力管道的放置位置設計不夠精確,會造成施工下管困難、出現局部彎曲等情況,進而造成預應力設計位置與現實不符,后期容易出現裂縫而形成隱患。最后,關于橋頭路基的處理,橋頭路基處理不達標易形成潛在安全隱患,投入使用后可能出現橋頭跳車,影響行車安全。
要解決公路橋梁設計隱患,首先,要從根源上出發,提高設計人員整體技術水平。招聘設計人員時,要注重考察專業能力,不能隨意降低門檻。定期培訓在職設計人員,強化專業技能和職業素養。同時,進行公路橋梁設計時務必注意調查的真實性和完整性,充分了解現場情況以及自然環境因素,合理選擇橋型設計方案和結構形式,避免出現設計隱患。此外,在設計過程中,可以使用先進的模擬科技進行實踐模擬,如AR、VR 等虛擬現實技術。通過高科技的設計模擬呈現現實與理想之間的差距,可以發現與實際情況相違背的問題并及時解決。
強化公路橋梁設計人員的責任意識和安全觀念可以降低設計隱患的發生率,要積極組織設計人員學習相關法律法規,建立正確工作觀念,進行公路橋梁設計專業課程培訓提高責任意識,優化與完善設計工作。設計人員安全意識的建立有利于設計項目的實施,從根本上避免隱患的發生。建設方或者施工方可以建立相應的工作考察機制,定期或不定期抽查、考評工作,從思想、行為、施工操作等各方面進行跟蹤考察記錄,以此強化員工的工作態度,規范施工。
健全并完善相關監督管理機制可以規范和約束工作行為。首先,設計單位必須嚴格執行我國相關部門規定的公路橋梁設計標準。其次,依據國家要求制定相應規章制度,全面具體地規范和約束施工設計行為。最后,要成立專業化、職業化的監管隊伍,制定系統化的監督管理工作計劃,定時抽檢,減少工作漏洞,避免隱患的發生。
安全性和耐久性是公路橋梁設計的重點,要想有效解決其中的隱患,首要任務是加強設計工作,避免因設計原因出現裂縫、沉降、鋼筋銹蝕等問題。在設計工作進行階段,要全面考慮影響因素,結合新技術、新材料、新工藝制定設計方案,并融合公路等級、地形、地質等情況進行可行性研究,從而提高和保持公路橋梁的安全性與耐久性。其次,安全性與耐久性的穩定強化也與后期嚴格規范的設計執行與合理使用緊密相關,必須按照設計方案進行施工,嚴格按照標準選購材料。同時,加強監督技術使用和工藝應用,以確保施工建設的質量和效率,保障安全性與耐久性的穩定。
總之,設計階段是項目全壽命周期中不容忽視的環節,公路橋梁設計中存在隱患,一方面在于設計人員的專業水平,另一方面與整體設計環節合理銜接有關。通過提高設計人員的專業能力和職業素養,提升綜合設計水平,以及建立健全監督管理機制等方式以保障設計、管理、施工等各環節的規范性和標準性,減少隱患的發生。