芻議公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及橋梁耐久性

魏旭華

(貴州智恒工程勘察設(shè)計(jì)咨詢有限公司，貴州 貴陽(yáng) 5550003)

1 公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及橋梁耐久性問(wèn)題分析

1.1 設(shè)計(jì)問(wèn)題

就目前橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來(lái)看，重理論輕實(shí)踐，導(dǎo)致橋梁的實(shí)際效果與設(shè)計(jì)效果不符。該問(wèn)題已經(jīng)成為公路橋梁設(shè)計(jì)普遍存在的問(wèn)題。實(shí)踐方面不單單是指橋梁的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，還包括橋梁的施工經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題。然而，在現(xiàn)階段的橋梁設(shè)計(jì)中，存在過(guò)于重視理論數(shù)據(jù)的分析過(guò)程，而很少關(guān)注到橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際計(jì)算，如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算等，在設(shè)計(jì)前也并未將橋梁的綜合性能考慮進(jìn)去，反而對(duì)橋梁的指標(biāo)過(guò)于關(guān)注，導(dǎo)致橋梁的其他指標(biāo)不合格，顧此失彼的現(xiàn)象比比皆是，這些問(wèn)題都在一定程度上擴(kuò)大了問(wèn)題的波及范圍，使企業(yè)和社會(huì)都遭受了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和名譽(yù)損失。

1.2 施工問(wèn)題

施工方面對(duì)公路橋梁的安全性和耐久性的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)施工單位的技術(shù)水平不高，無(wú)法體現(xiàn)公路橋梁的設(shè)計(jì)效果，導(dǎo)致實(shí)際的橋梁施工情況與橋梁設(shè)計(jì)存在差異；(2)應(yīng)用技術(shù)不規(guī)范，施工人員技術(shù)能力普遍偏低，價(jià)值現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度不足，在工地上常能看到不規(guī)范的操作，如使用材料的配比不恰當(dāng)?shù)龋?3)有些施工單位過(guò)于看重眼前利益，偷工減料或是采買(mǎi)不達(dá)標(biāo)的施工材料從中獲取利潤(rùn)差價(jià)，給橋梁的后期投入使用階段埋下了安全隱患。

1.3 橋梁的后期維護(hù)和管理問(wèn)題

過(guò)于關(guān)注橋梁的初期建造，忽略了橋梁的后期養(yǎng)護(hù)和管理也是導(dǎo)致橋梁耐久性不高的原因之一。如在遇到雨雪天下時(shí)，橋梁上的冰塊和積水沒(méi)有得到及時(shí)的處理，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋和混凝土?xí)艿角治g，導(dǎo)致不同程度的裂痕。需要注意的一點(diǎn)是，橋梁設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是承重構(gòu)件，而不是將核心構(gòu)件，若后期維護(hù)不到位，不能及時(shí)更換構(gòu)架，也會(huì)印象概念股橋梁的使用壽命。

2 提高公理橋梁設(shè)計(jì)的安全性及耐久性的策略分析

2.1 重視橋梁設(shè)計(jì)前的勘察和準(zhǔn)備工作

為了充分滿足橋梁設(shè)計(jì)的安全性和橋梁的耐久性問(wèn)題，對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)單位就應(yīng)該對(duì)橋梁的施工區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察，確?？辈鞌?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而才能保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。首先，要合理選擇施工離線，整體把握施工成本，其次，在確定施工路線之后，要仔細(xì)分析公路橋梁的具體形態(tài)，確定施工材料，同時(shí)要提出具體的施工養(yǎng)護(hù)措施，對(duì)橋梁的線性弧度提供保障。除此之外，設(shè)計(jì)人員明確橋梁的橙子阿里，提供應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的剪力施工預(yù)案，確保施工環(huán)節(jié)能夠順利進(jìn)行。

2.2 樁基設(shè)計(jì)

樁基設(shè)計(jì)是否合理直接影響公路橋梁的施工工期和質(zhì)量。這就要求設(shè)計(jì)人員要充分考慮橋梁的各個(gè)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，確保橋梁樁基的穩(wěn)定性和安全性。相對(duì)來(lái)說(shuō)，公路橋梁的荷載比較大，除了要仔細(xì)比對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)參數(shù)外，也要確定單樁的具體承載力的數(shù)值，根據(jù)樁基的實(shí)際承載力設(shè)計(jì)施工。另外，樁基建設(shè)完成后要隨機(jī)進(jìn)行靜載荷實(shí)驗(yàn)，確保施工質(zhì)量。

2.3 抗震設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)是公路橋梁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，而《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》對(duì)橋梁的抗震設(shè)計(jì)也提出了明確的要求。因此，這就對(duì)橋梁的整體性和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體布置提出了更高的要求。尤其是在地震多發(fā)地區(qū)，對(duì)橋梁的深基礎(chǔ)而言，就就必須要確保樁基能夠穿過(guò)液化的土層，埋得更加結(jié)實(shí)和穩(wěn)定；而淺基礎(chǔ)的小橋，就要做好小布置成兩半的加固工作，大跨境的橋梁要將消能設(shè)施設(shè)置在縱向的橋梁間，強(qiáng)度必須要有所保證，進(jìn)而滿足梁端位移的實(shí)際要求。

2.4 超載預(yù)防設(shè)計(jì)

隨著汽車(chē)數(shù)量的不斷增加，對(duì)橋梁的荷載量也提出了更高的要求，但超載現(xiàn)象仍然時(shí)有發(fā)生。橋梁超載主要有三種表現(xiàn)形式：(1)橋梁的使用壽命超出了設(shè)計(jì)期限，產(chǎn)生負(fù)載運(yùn)營(yíng)；(2)橋上通行的車(chē)輛累計(jì)超過(guò)了涉及數(shù)量；(3)車(chē)輛違規(guī)超載。盡管混凝土材質(zhì)的橋梁有十分可靠的耐久性，即使已經(jīng)標(biāo)注了橋梁的荷載，也仍然受到無(wú)視，在長(zhǎng)時(shí)間的荷載壓力下，難免會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂的情況。雖然橋梁的裂縫可以閉合，但是橋梁內(nèi)部混凝結(jié)構(gòu)的損失是不可逆的，結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂降低了橋梁彎矩，加大了橋梁的疲勞程度，對(duì)橋梁的耐久性和安全性帶來(lái)了負(fù)面影響。因此，對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分地將車(chē)輛超載問(wèn)題考慮進(jìn)行，提出具體的超載預(yù)防設(shè)計(jì)。

2.5 疲勞損傷設(shè)計(jì)

橋梁的各種荷載都能夠在不同程度上呈現(xiàn)出循環(huán)變化的應(yīng)力，這種應(yīng)力就直接到了橋梁結(jié)構(gòu)震動(dòng)，使橋梁的結(jié)構(gòu)疲勞損傷。這種損傷是能夠持續(xù)增加的，在超過(guò)疲勞承受力的候，橋梁就會(huì)出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而引發(fā)橋梁斷裂或是橋梁坍塌。一般來(lái)說(shuō)，公路橋梁的早期疲勞是很難發(fā)現(xiàn)的，但是這種損傷會(huì)直接影響橋梁的質(zhì)量，造成不可挽回的影響。據(jù)調(diào)查分析，大部分橋梁坍塌或是鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)裂都是由橋梁的疲勞損傷引起的。因此，對(duì)公路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也要充分考慮疲勞損傷，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)而言，其中某一部位或是某一構(gòu)件出現(xiàn)損傷都會(huì)影響橋梁的使用效果。

另外，加強(qiáng)橋梁耐久性的關(guān)鍵技術(shù)要圍繞以下順序進(jìn)行：(1)以相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為主要參考依據(jù)，確定橋梁的耐久性參數(shù)和施工的主要技術(shù)；(2)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析；(3)合理控制橋梁混凝土的比例。總之，若想較好地提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和那就行，就必須做好數(shù)據(jù)分析，重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，二者缺一不可。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，公路橋梁作為我國(guó)重要的交通設(shè)施，為交通運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要的作用?，F(xiàn)階段，橋梁設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題和橋梁的耐久性問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響橋梁的實(shí)際使用年限，在投入使用期間，也會(huì)引發(fā)不同的質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而引起不必要的交通事故。在對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，相關(guān)單位就要對(duì)橋梁可能存在的隱患設(shè)計(jì)好應(yīng)對(duì)措施，深入分析設(shè)計(jì)中的不足，這樣才能夠在遇到問(wèn)題時(shí)及時(shí)采取必要措施，真正發(fā)揮出橋梁的功能和價(jià)值。