道路橋梁設(shè)計中的隱患及解決措施分析

徐鋒銘，呂保中

（1.浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，杭州310000；2.浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司，杭州310000）

1 引言

道路橋梁工程建設(shè)區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，受環(huán)境、人為、自然等因素影響的同時，需要承載相應(yīng)的外部載荷，若不能有效處理，必然會造成道路橋梁工程使用壽命的縮短，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故問題。道路橋梁工程的設(shè)計工作會對工程耐久性、安全性產(chǎn)生直接影響，因此，在設(shè)計階段要充分了解道路橋梁工程設(shè)計隱患，強化設(shè)計質(zhì)量，消除隱患問題，保證工程建設(shè)質(zhì)量，促進我國道路橋梁工程建設(shè)水平提升。

2 道路橋梁工程設(shè)計過程中存在的隱患問題

2.1 理論體系及方案不完善，不科學(xué)

道路橋梁工程設(shè)計需要依靠相應(yīng)的理論體系作為指導(dǎo)和依據(jù)，但當(dāng)前相應(yīng)的理論體系仍舊存在缺陷。從一系列的設(shè)計、施工、使用過程來看，道路橋梁工程中存在的設(shè)計隱患較多，如道路橋梁工程設(shè)計安全需求多處在下限，部分細節(jié)問題遭到忽視。此類問題主要是由于缺乏完善、科學(xué)的理論體系進行指導(dǎo)。而道路橋梁工程設(shè)計方案的形成是以理論體系作為支撐的，并且設(shè)計方案是道路橋梁工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作，設(shè)計方案缺乏科學(xué)性、合理性，會對道路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，對后續(xù)道路橋梁工程運營安全產(chǎn)生威脅。加之，部分設(shè)計人員缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗，不能深入施工區(qū)域?qū)ζ溥M行細致勘察，對各處的水文、地質(zhì)情況了解不夠深入，不能綜合性地開展全面分析工作，所形成的設(shè)計方案與現(xiàn)場實際情況存在差異，具體施工過程中存在設(shè)計變更、改動，增加了道路橋梁工程施工成本及安全風(fēng)險，嚴(yán)重者會大大縮短道路橋梁工程的使用壽命【1】。

2.2 對工程耐久性和承載能力缺乏重視

道路橋梁工程耐久性是影響工程整體性能的重要指標(biāo)，其關(guān)系到道路橋梁工程的安全及使用壽命。影響道路橋梁工程耐久性產(chǎn)生的因素較多，如材料、工藝、技術(shù)等，但設(shè)計屬于決定性因素。在道路橋梁工程設(shè)計期間，最容易忽略的是工程耐久性問題，多數(shù)耐久性設(shè)計局限于路橋結(jié)構(gòu)計算研究，對路橋各處的構(gòu)造、設(shè)計深度不足，大大降低了道路橋梁工程運營安全性。

另外，隨著國內(nèi)汽車保有量不斷攀升，各地經(jīng)濟、社會發(fā)展日漸緊密，道路橋梁工程的承載能力要求已經(jīng)不是過去的規(guī)模。為滿足社會發(fā)展需求，必須充分考慮道路橋梁工程承載能力。但實際設(shè)計過程中，部分設(shè)計者對于承載能力考慮不周，未能提供有效的設(shè)計余量，造成道路橋梁工程無法滿足有效需求，部分區(qū)域甚至出現(xiàn)道路橋梁安全事故，給人們生產(chǎn)生活帶來較大影響。

2.3 路面與結(jié)構(gòu)壽命不一致

道路橋梁工程設(shè)計過程中需要考慮2種極限情況的狀態(tài)：一種是正常使用的極限狀態(tài)；另一種是承載能力的極限狀態(tài)。在進行各類主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須重點關(guān)注極限狀態(tài)的具體情況，但在實際設(shè)計過程中會存在各類問題，路橋主體結(jié)構(gòu)受力正常，但路面與結(jié)構(gòu)的壽命卻存在一定差異，造成一系列問題的出現(xiàn)。

2.4 匝道橋穩(wěn)定性不足

在道路橋梁工程的設(shè)計中存在大量的匝道橋，在這些匝道橋使用過程中會出現(xiàn)2種完全不同的情況，對于城區(qū)內(nèi)的匝道橋，因為養(yǎng)護體系較為完善，道路橋梁工程的整體運營情況較好，匝道橋的使用壽命處于正常范圍之內(nèi)。但對于城區(qū)之外的匝道橋容易出現(xiàn)柱墩型式的曲線梁橋傾覆失穩(wěn)的問題，造成這一問題的原因與匝道橋養(yǎng)護有關(guān)，同時與各類設(shè)計有極為密切的關(guān)聯(lián)，一旦橋梁出現(xiàn)失穩(wěn)、傾覆等問題，不僅會造成較大經(jīng)濟損失，還可能造成人員傷亡，造成極為惡劣的社會影響【2】。

3 道路橋梁工程設(shè)計隱患的解決措施

3.1 完善理論設(shè)計體系，加強對設(shè)計方案的審查

設(shè)計理論體系對道路橋梁工程設(shè)計工作的意義非凡，在科學(xué)、合理、完善的理論設(shè)計體系指導(dǎo)下才能做好相應(yīng)的材料、結(jié)構(gòu)選型，從而保證道路橋梁工程安全性，以便更好地延長道路橋梁工程的整體壽命。通過建立完善的理論設(shè)計體系，對道路橋梁工程中的各類因素進行研究，關(guān)注道路橋梁工程中的各類細節(jié)，確保設(shè)計工作質(zhì)量，依據(jù)相應(yīng)的設(shè)計體系，提升設(shè)計監(jiān)督力度。加強對設(shè)計方案的審查工作力度，實現(xiàn)對設(shè)計工作的監(jiān)督，對設(shè)計人員、工作進行創(chuàng)新管理，提升設(shè)計人員的創(chuàng)新意識，參照道路橋梁工程建設(shè)要求、標(biāo)準(zhǔn)，對道路橋梁工程設(shè)計方案進行審查，及時發(fā)現(xiàn)、糾正方案中存在的不合理設(shè)計，提升道路橋梁工程設(shè)計方案的可行性、科學(xué)性、合理性。

3.2 做好工程耐久性設(shè)計，強化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計

道路橋梁工程投入使用后會受到多種因素影響，容易在短期內(nèi)出現(xiàn)各類病害問題，甚至造成安全事故。具體的道路橋梁工程設(shè)計過程中，設(shè)計人員要結(jié)合現(xiàn)場水文、地質(zhì)勘察的實際情況，對道路橋梁工程使用過程中存在的各類缺陷、問題，采取多種方式進行處理，提升道路橋梁的工程耐久性設(shè)計，針對周圍環(huán)境、工程負載情況進行充分考慮，做好相應(yīng)分析，保證設(shè)計強度，提升道路橋梁工程的整體耐久性。對于可能存在超負荷應(yīng)用的道路橋梁工程，在實際設(shè)計過程中要注意控制道路橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，嚴(yán)格遵循相關(guān)力學(xué)原理，提升道路橋梁工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計問題帶來的安全隱患。針對橋梁結(jié)構(gòu)，在設(shè)計過程中要加強標(biāo)準(zhǔn)跨徑的應(yīng)用，以便提升工程建設(shè)效率，降低現(xiàn)場施工難度。對于道路橋梁工程建設(shè)期間容易出現(xiàn)的各類問題要提前采取有效措施進行預(yù)防，針對容易出現(xiàn)問題的結(jié)構(gòu)、材料、工藝、技術(shù)等內(nèi)容進行重點關(guān)注，確保道路橋梁工程總體質(zhì)量水平，降低后續(xù)運營期間的維保工作難度、成本，努力延長道路橋梁的使用壽命【3】。

3.3 關(guān)注路面、結(jié)構(gòu)壽命影響因素，合理設(shè)計，確保路面、結(jié)構(gòu)壽命相近

對于道路橋梁工程而言，其設(shè)計過程中會考慮各自的極限狀態(tài)，但由于受多種因素的共同作用，經(jīng)常出現(xiàn)路面、結(jié)構(gòu)壽命不一，需要不斷更新路面鋪裝，才能確保道路橋梁工程正常運營。

為保證道路橋梁工程正常使用，在具體的設(shè)計過程中必須合理設(shè)計，確保路面、結(jié)構(gòu)壽命相近，綜合系統(tǒng)內(nèi)的受力情況，采取更為有效的針對性設(shè)計進行解決。

3.4 做好現(xiàn)場勘查分析，積極提升橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

對道路橋梁工程中的各類關(guān)鍵性橋梁進行分析，掌握其失穩(wěn)的主要原因，避免出現(xiàn)傾覆、失穩(wěn)的問題。對于柱墩梁橋的傾覆而言，無論是曲線橋還是直線橋，一旦發(fā)生傾覆、失穩(wěn)問題，傾覆的點必然圍繞外側(cè)支座轉(zhuǎn)動。對于柱墩式梁橋的中間支撐形式一般為鉸支撐或距離很近的雙點支撐，這2種支撐形式的橫向抗傾覆性能都不是很好，尤其是寬度較大的梁橋，采用這樣的支撐形式則更容易發(fā)生橫向傾覆事故。如果出現(xiàn)了傾覆力矩大于穩(wěn)定力矩的情況，那么獨柱墩這種形式本身的后期抗傾覆性能很低，反而使得扭轉(zhuǎn)作用下梁體二次非線性產(chǎn)生對獨柱墩的水平作用力，從而使梁體發(fā)生橫向傾倒破壞，因此，必須做好現(xiàn)場勘查分析，積極提升橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

在城市建設(shè)發(fā)展過程中，交通行業(yè)的推動作用巨大，道路橋梁工程作為交通系統(tǒng)的重要組成部分，其規(guī)模、數(shù)量逐年攀升。而道路橋梁工程的設(shè)計工作關(guān)系到交通安全及設(shè)施壽命，必須充分重視道路橋梁工程設(shè)計工作質(zhì)量，采取有效措施消除設(shè)計隱患問題，確保道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定，減少道路橋梁工程隱患問題，提升道路橋梁工程設(shè)計方案的可行性及運營安全性。