公路桥梁设计安全性和耐久性的探讨

【摘 要】随着国际金融危机,我国制定了一系列的政策和方针,主要是加大基础建设的投资力度,拉动内需。特
别是省会二线城市,大力修建环路,开工和立项了许多大型公路桥梁,每年在这方面的投资为数百亿元人民币。但是在
大量新建公路桥梁的同时,也出现了许多安全性差和耐久性不良的现象,有些人认为是桥梁施工和管理不当,也有些人
认为是设计中对桥梁安全性和耐久性忽视所造成的。公路桥梁安全性、耐久性差的原因一直为关注公路桥梁的人们讨论
的主要话题。
【关键词】桥梁;安全;耐久性
造成桥梁安全性差、耐久性不良的原因有很多方面,如建
设程序管理体制的问题和建成后的后期管理机制不健全等。问
题责任涉及到工程建设的业主、承包方、设计方、施工方、监
理方等各个方面,本文仅从设计方面的若干问题进行分析,并
提出一些对策措施。
一、公路桥梁设计中存在的问题
桥梁设计中存在的问题主要有以下三个方面:设计规范不
足;设计中考虑问题不全面;设计缺乏创新。
1.设计规范的不足
我国现有的桥梁设计规范具有一定局限性,但是针对特殊
地区、特殊环境条件下的桥梁设计,例如跨海大桥在进行高浓
度盐碱环境条件下的桥梁结构优化设计等新问题,在当前各个
规范都不适用。应根据时代发展的需要,进一步完善及更新现
有规范及规程。
2.设计中考虑问题不全面
在公路桥梁设计过程中,设计者设计细节往往考虑不全面,
从而出现设计缺陷。现实设计中,考虑公路桥梁的强度方面多
一些,而考虑公路桥梁的耐久性则很少;设计中比较重视极限
状态,而往往会忽视使用极限状态。目前,对于公路桥梁的耐
久性,是设计中更多的只是作为一种概念受到人们的关注,并
没有明确提出公路桥梁使用年限的要求,而且也没有进行专门
的公路桥梁耐久性设计,更没有从材料、结构措施及设计程序
上保证公路桥梁的耐久性。同时更没有明确声明,在何种维护
和使用条件下,公路桥梁具有哪种程度的耐久性。
有些设计人员用静态思维去设计,公路桥梁的设计应在不
同环境和使用条件及不同设计对象的条件下,设计结构体系也
应该是不同的布局和构造。有些设计过于偏重设计建成时期构
造的工作和服务能力,而对使用期实际的性能表现随时间的劣
化缺乏足够的认识和考虑。设计人员还应全面了解施工所在地
区的材料实际供应情况,结合实际情况,对应作出合理设计方案。
设计中缺乏对公路桥梁疲劳损失、超载等的研究。公路桥
梁在建造和使用过程中,会受到环境、有害化学物质的侵蚀,
并要承受车辆、风、地震、超载、疲劳、人为因素等外来因素
的作用,同时公路桥梁随着时间的推移,自身性能的不断退化,
导致结构各部分在不同程度上出现损伤和劣化。
3.设计缺乏创新
目前国内建设工程的现状是工期紧、任务重,这就导致设
计人员整体忙于完成任务,根本没有时间来认真学习新技术、
新材料,研究新规范,很多时候设计出的工程设计图基本照搬
以前的设计,或者将以前设计略作修改,而面对交通事业的迅
猛发展,原有的设计理念已经无法满足现实的交通状况,更无
法满足公路桥梁设计的安全性和耐久性。
二、应对措施
1.建立健全的规范
建立健全的规范、规程、指南和标准等公路桥梁管理体系,
为了避免人为错误,保证项目的正常运行,特别是职责与权限
的制定。
2.更新设计理念
我们应该汲取目前的经验事故,开展新的设计理念和方法
的研究。除了强调研究在公路桥梁结构设计和建筑时期的安全
性、耐久性和整体牢固性的要求外,也应重视研究公路桥梁的
结构在使用期间的检测、维修、加固的新技术。对不同公路桥
梁工程结构物的灾害和可接受的危险水平和评估进行深入研究,
并提出耐久性设计概念。公路桥梁结构耐久性的保证是需要桥
梁设计、施工、运营和维护四个阶段共同努力的结果。在公路
桥梁设计和建筑阶段,应特别注意与耐久性有关的所有问题,
如材料的选择、使用和维护、施工的方便与否、功能过时、寿
命期费用等。
近年来,国外的公路桥梁设计对结构物的耐久性十分重视,
并将其作为一条重要的设计原则,统一考虑、合理结构布局和
构造细节,强调使用便于检查、维修和更换的结构物,以保证
公路桥梁的安全使用,尽可能地降低维修费用,取得了良好的
经济效益。所以,在此提出,我国公路桥梁设计者应使结构物
适应各种条件变化并具有六大特性,即:可检测性、可维修性、
可更换性、可加强性、可控制性及可持续性。只有在结构上或
外因剧变情况下保证这六大特性,才能在运营阶段对公路桥梁
进行维修、加固、更换、加强等措施,从而保证结构的耐久性。
三、结束语
公路桥梁设计是一个复杂系统的工程,设计中的安全性差
和耐久性不足已成为我国公路桥梁设计中迫切需要解决的问题,
我们应该积极借鉴国外成功的经验,除了综合考虑设计中的多
方面因素,还应该加强公路桥梁施工中的质量管理,要从公路
桥梁的设计理念和构造体系的方面做好耐久性设计。根据具体
公路桥梁作出科学合理的工程设计。
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袁 博
陕西交通技师学院  陕西西安  713702
 

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