提高橋梁設(shè)計可靠性措施探討

薛勇

摘 要：橋梁設(shè)計作為橋梁建設(shè)的主要因素，對其整個橋梁質(zhì)量有著極其重要的影響和作用。從某種角度而言，在對其進行橋梁設(shè)計時必須依據(jù)實際橋梁施工作業(yè)環(huán)境及技術(shù)水平進行合理的規(guī)劃設(shè)計，這樣才能夠確保橋梁的建設(shè)質(zhì)量及使用壽命。近年來隨著我國橋梁設(shè)計的不斷變化發(fā)展，一定程度上促進了橋梁建設(shè)的發(fā)展，但是與其發(fā)達國家相比仍存在許多的不足。文章主要針對橋梁設(shè)計中幾個突出的重點問題進行詳細的分析與總結(jié)，并提出合理化的解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計；設(shè)計標準；可靠性措施

1 橋梁工程可靠性不合理的原因分析

1.1 橋梁管理、施工水平較低

橋梁損害、坍塌事件的發(fā)生并不是一種偶然，很大程度上與橋梁建設(shè)所使用的建筑材料有著密切的關(guān)系。在實際施工過程中，橋梁施工水平難以充分發(fā)揮。相關(guān)管理者對于橋梁建設(shè)的管理也存在一定程度上的局限性，致使質(zhì)量不合格的建筑材料被廣泛的應(yīng)用于橋梁建設(shè)中，這就大大增加了橋梁的維修次數(shù)，縮短了橋梁的使用壽命。建筑材料質(zhì)量的不合格是導致其橋梁強度難以滿足施工要求的主要因素，也是橋梁事故發(fā)生的潛在影響因素之一。

1.2 橋梁設(shè)計標準定位較低

隨著我國橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，從一定程度上來講推動了我國交通事業(yè)的發(fā)展。但與此同時，對于橋梁建設(shè)設(shè)計標準也提出了更高的要求，相對于傳統(tǒng)橋梁設(shè)計規(guī)劃而言，不僅僅要滿足高要求、高標準，更要滿足其日益增加的交通運輸量。但是在實際橋梁建設(shè)規(guī)劃設(shè)計中，卻降低了標準，難以使其達到一定的標準要求，質(zhì)量難以保證，進而對人們的出行安全安全構(gòu)成了威脅。

1.3 橋梁缺乏耐久性

在橋梁設(shè)計過程中，大多數(shù)的設(shè)計人員在設(shè)計的過程中往往注重橋梁的建設(shè)結(jié)構(gòu)強度，而忽略其耐久性的使用。這就導致在橋梁設(shè)計時不能將可靠性的實際效用充分發(fā)揮，與此同時，橋梁設(shè)計規(guī)范中并沒有針對其特定橋梁設(shè)計做出合理規(guī)范要求。所以就不同橋梁設(shè)計要依據(jù)實際情況進行合理解決，將耐久性問題充分發(fā)揮其效用，考慮各方面綜合因素將建筑材料、施工環(huán)境、設(shè)計方法融入其中做出合理規(guī)劃設(shè)計，進而確保橋梁質(zhì)量及耐久性。

1.4 施工過程中，存在不規(guī)范操作

在進行公路橋梁建筑施工過程時，往往為了趕工期，施工過程中忽視其管理的重要性，這就很容易導致其質(zhì)量問題的出現(xiàn)。通常情況下，施工建設(shè)操作不規(guī)范或者不能按照實際要求進行合理施工。不僅如此，施工人員多數(shù)沒有經(jīng)過專業(yè)的施工技術(shù)培訓，在施工中大多憑借其經(jīng)驗進行建筑施工，偷工減料現(xiàn)象十分嚴重且施工工藝相對也比較落后，從長遠來看，對橋梁整體使用構(gòu)成很大威脅，必須引起重視。

2 提高橋梁設(shè)計可靠性的措施分析

2.1 建立、健全橋梁設(shè)計的法律規(guī)范

俗話說“沒有規(guī)矩不成方圓”，對于建筑市場而言也是如此，在市場經(jīng)濟的作用下，要依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求進行橋梁建筑施工，將橋梁設(shè)計規(guī)范在實際施工中得以充分發(fā)揮，這樣才能從根本上保證其橋梁建設(shè)質(zhì)量。將相關(guān)法律標準規(guī)范納入橋梁建設(shè)中其目的是為了有效的提高橋梁建設(shè)質(zhì)量，延長其使用壽命，在合理施工范圍的前提下，縮短工期，節(jié)約成本。

2.2 正確的理解橋梁壽命期

在進行橋梁設(shè)計過程時，一定要深刻理解“橋梁使用壽命”的內(nèi)涵，不僅僅在設(shè)計理念上將橋梁荷載強度以及橋梁質(zhì)量考慮在范圍之內(nèi)，更要以先進的設(shè)計理念結(jié)合我國橋梁實際設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀進行合理設(shè)計。通常情況下，我國對于橋梁設(shè)計的標準要求其使用壽命是100年，但是依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)的橋梁使用壽命都無法達到此年限且維修次數(shù)較多。所以，在日后的橋梁設(shè)計過程中要依靠先進的橋梁模擬技術(shù)結(jié)合實際施工環(huán)境對其進行合理的設(shè)計，在反復試驗要后，數(shù)據(jù)準確的前提下再進行建筑橋梁施工作業(yè)。

2.3 重視運營超載現(xiàn)狀

在橋梁正式運行使用過程中，要依據(jù)橋梁的使用現(xiàn)狀時時關(guān)注其使用情況。從兩方面對其進行掌握，一是橋梁長時間的使用強度及抗疲勞程度，對于車輛荷載的承受能力，結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)破壞等現(xiàn)象；二是依據(jù)橋梁內(nèi)部損傷現(xiàn)象推斷其可靠度所能承受的荷載力及使用壽命。從一定意義上來講，橋梁承受力與其車輛負載力及車流量有著密切的關(guān)系，所以在進行研究分析時要將我國的運輸環(huán)境參考在其中，這樣才能有效的掌握橋梁實際的使用情況，并依據(jù)問題作出合理判斷。

2.4 引進先進經(jīng)驗和成果

在我國橋梁設(shè)計中，普遍存在著一個共性的問題，就是橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用性能不足，比如橋梁的線形不平順、接頭易跳車、振動過大、結(jié)構(gòu)開裂和變形過大等，同時國內(nèi)橋梁的耐久性和安全性方面也存在著一定的問題。為了更好的解決這些問題，我們需要認真的吸收國外關(guān)于橋梁設(shè)計方面的先進經(jīng)驗，同時對一些優(yōu)秀的設(shè)計和施工案例進行深入的研究，只有這樣才能迅速的提高我國橋梁設(shè)計可靠性和耐久性的水平。

2.5 關(guān)注橋梁使用的環(huán)境因素

在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計中以及具體的現(xiàn)場施工中要采取必要措施，來隔絕或是盡量減少橋梁周邊環(huán)境因素對橋梁的影響，尤其是對橋梁混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋結(jié)構(gòu)的影響，比如在富含氯離子的沿海條件下，要特別關(guān)注和防范氯離子對橋梁結(jié)構(gòu)的警示作用，通常采取的措施是在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時引入一定的坡面或引入合理的排水系統(tǒng)，并在混凝土橋面板和路面層之間引入具有可靠防水性能的防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計，以避免雨水下滲而對橋梁結(jié)構(gòu)造成侵蝕。

3 橋梁設(shè)計可靠性設(shè)計需要重視的關(guān)鍵點

3.1 重視汽車超載問題的研究

汽車超載主要有三種情況：其一是超齡負載運營；其二是車流量超過原設(shè)計；其三是車輛違規(guī)超載。前兩種產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計荷載的變化和交通量的增加；后者是車輛使用者違法超載營運，后兩種超載現(xiàn)象在我國公路運輸中較為普遍。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題；另一方面，由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化。從而導致橋梁本身的安全性能極大程度的降低。

3.2 重視橋梁疲勞損傷問題的研究

橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微小缺陷會逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋得不到有效控制，極有可能會引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果是災難性的。對疲勞損傷的研究不僅僅指對整個結(jié)構(gòu)而言，事實上橋梁結(jié)構(gòu)常常由于某些關(guān)鍵部位的局部疲勞失效而導致整個結(jié)構(gòu)的失效，例如斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害。

4 結(jié)束語

隨著城市建設(shè)的不斷深入，城市橋梁在城市中應(yīng)用越來越廣泛，不僅為人們的出行帶來了巨大的便利，同時還可以給人一種美的享受。但是在城市橋梁設(shè)計時，由于對荷載或結(jié)構(gòu)抗震等分析不夠全面，非常容易導致城市橋梁施工過程或使用過程中出現(xiàn)各種問題，從而給人們的生命及財產(chǎn)安全帶來威脅，因此，在城市橋梁設(shè)計時對相關(guān)的問題進行有效地分析和解決就顯得非常必要。

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