公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性探討

摘? 要：近年來(lái)，隨著功能橋梁數(shù)量的持續(xù)增加，為確保功能橋梁設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，應(yīng)將安全性和耐久性要求與公路橋梁設(shè)計(jì)相融合，以此來(lái)為公路橋梁的整體質(zhì)量以及使用功能提供保障?；诖耍疚囊怨δ軜蛄涸O(shè)計(jì)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，結(jié)合功能橋梁安全性和耐久性影響因素，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：公路橋梁設(shè)計(jì);安全性;耐久性;改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：TU7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）09-0000-00

1 公路橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1 設(shè)計(jì)理念滯后

近年來(lái)，雖然我國(guó)公路橋梁施工工藝得到了快速發(fā)展，但其相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)理念卻未能實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展，與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍存在較大差距。設(shè)計(jì)理念的滯后導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作者在進(jìn)行公路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，將公路橋梁的安全系數(shù)取過(guò)大值，此種情況一方面會(huì)導(dǎo)致公路橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性相對(duì)降低，另一方面也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案中對(duì)公路橋梁的耐久性存在一定忽視情況，這不利于保障設(shè)計(jì)方案中公路橋梁的耐久性。

1.2 設(shè)計(jì)理論不完善

現(xiàn)有的公路橋梁設(shè)計(jì)理論大多集中于橋梁的靜態(tài)設(shè)計(jì)方面，即對(duì)公路橋梁在施工過(guò)程中所涉及到的諸多力學(xué)性能進(jìn)行相應(yīng)定義，而對(duì)于公路橋梁的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論則存在著一定的缺失，該種情況導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于公路橋梁在運(yùn)營(yíng)期間隨著時(shí)間的不斷推移，公路橋梁的整體結(jié)構(gòu)、材料的力學(xué)性能等諸多變化情況的相關(guān)考慮相對(duì)不足，從而在一定程度上影響到工程橋梁的質(zhì)量及使用壽命[1]。此外，在成本控制方面，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理論大多是對(duì)公路橋梁施工期間的成本控制進(jìn)行考慮，而對(duì)于橋梁后續(xù)運(yùn)行中的養(yǎng)護(hù)、維修等諸多環(huán)節(jié)的成本控制則存在一定的忽視。

1.3 設(shè)計(jì)方案不合理

通常來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行公路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)技術(shù)可行性、成本控制等諸多方面的內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，并依據(jù)相關(guān)行業(yè)規(guī)范及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)合理選擇安全系數(shù)。但結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，如今很多公路橋梁設(shè)計(jì)方案都過(guò)于側(cè)重安全性設(shè)計(jì)，而對(duì)于橋梁整體結(jié)構(gòu)體系、使用材料、實(shí)際耐久性以及后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中的各種干擾因素所造成的影響的考慮則存在一定的不足。如此便導(dǎo)致公路橋梁在運(yùn)營(yíng)期間極易受到各種因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致公路橋梁的安全性和耐久性無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。

2 公路橋梁安全性與耐久性的影響因素

2.1 設(shè)計(jì)因素

現(xiàn)如今，大多數(shù)設(shè)計(jì)工作者都存在著“重理論，輕實(shí)踐”的情況，也就是說(shuō)雖然對(duì)于設(shè)計(jì)與施工相關(guān)的理論性內(nèi)容有著較為深入地研究，但對(duì)于具體施工經(jīng)驗(yàn)卻存在著相應(yīng)欠缺。然而事實(shí)上，一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)工作者不僅需要具備豐富的理論知識(shí)，還需要具備一定的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如此才能夠?qū)κ┕ひ约昂罄m(xù)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能發(fā)生的各種情況進(jìn)行充分考慮。但結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要側(cè)重于對(duì)橋梁力學(xué)性能進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，而對(duì)于施工以及后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的各種施工問(wèn)題則很少會(huì)進(jìn)行考慮，或者是在考慮過(guò)程中集中于某幾項(xiàng)指標(biāo)，因此其綜合考慮效果不足。

2.2 施工因素

施工作為公路橋梁工程的執(zhí)行環(huán)節(jié)，其將會(huì)對(duì)公路橋梁的安全性和耐久性造成直接影響。通常情況下，施工環(huán)節(jié)存在的影響情況主要集中在以下幾方面：其一，施工單位技術(shù)水平不足。施工單位施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平不足將會(huì)直接導(dǎo)致施工中對(duì)于重要節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)的施工控制不到位，致使公路橋梁留有質(zhì)量隱患;其二，施工操作不規(guī)范。由于技術(shù)交底不到位、監(jiān)管不充分或者施工人員未按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，使得公路橋梁施工過(guò)程中極易出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力拉張和混凝土養(yǎng)護(hù)不到位等操作不規(guī)范情況[2];其三，偷工減料。部分施工單位為能夠獲取最大限度的利用，會(huì)在施工過(guò)程中將設(shè)計(jì)方案中的規(guī)定材料私下更換為質(zhì)量差、價(jià)格低的材料，或者是在施工過(guò)程中不嚴(yán)格安裝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工。上述集中常見(jiàn)情況均會(huì)導(dǎo)致功能橋梁安全性和耐久性受到嚴(yán)重影響。

3 公路橋梁設(shè)計(jì)安全性和耐久性改進(jìn)措施

3.1 做好前期勘察

勘察資料作為公路橋梁設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，其真實(shí)性和有效性將會(huì)直接影響公路橋梁的整體設(shè)計(jì)成效。因此，在進(jìn)行功能橋梁設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)隨同地質(zhì)勘察人員一同對(duì)建設(shè)區(qū)域全面考察，并在考察過(guò)程中對(duì)考察結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄，充分考慮各種可能會(huì)對(duì)施工以及后期運(yùn)營(yíng)造成影響的不利地質(zhì)因素，后續(xù)設(shè)計(jì)工作提供支持和參考[3]。

3.2 轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理論

設(shè)計(jì)理論作為設(shè)計(jì)工作的重要指導(dǎo)，其需要結(jié)合當(dāng)今功能橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)理論的合理轉(zhuǎn)變和加強(qiáng)，并在此過(guò)程中對(duì)國(guó)際上先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行充分吸收，與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，保障設(shè)計(jì)理論的合理性和有效性。此外，在進(jìn)行設(shè)計(jì)理論轉(zhuǎn)變時(shí)還需要以公路橋梁的安全性、耐久性為出發(fā)點(diǎn)，確保新設(shè)計(jì)理論能夠滿足橋梁安全性、耐久性設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，最終保障橋梁的全階段質(zhì)量。

3.3 完善設(shè)計(jì)方案

3.3.1 結(jié)構(gòu)與選材

公路橋梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和選材均會(huì)對(duì)公路橋梁的安全性和耐久性造成極大影響。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)結(jié)合建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)、地形、氣候等諸多條件因素，合理選擇公路橋梁建設(shè)材料、完善設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并且為后續(xù)施工提供指導(dǎo)，設(shè)計(jì)工作者還需要對(duì)各種材料的質(zhì)量、規(guī)格以及產(chǎn)地等諸多內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格限定，在一定程度上避免施工中的偷工減料情況。

3.3.2 重視疲勞損傷設(shè)計(jì)

在公路橋梁運(yùn)營(yíng)期間，隨著時(shí)間的不斷推進(jìn)，公路橋梁所承受到載荷變化將會(huì)引發(fā)公路橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，長(zhǎng)此以往之下便會(huì)導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)疲勞損傷問(wèn)題，該些問(wèn)題在積累到一定程度上以后便會(huì)導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)裂縫等嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，最終影響公路橋梁的安全性和耐久性[4]。對(duì)此，設(shè)計(jì)工作者需要以設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，通過(guò)仿真模擬技術(shù)等新型技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真模擬，確定公路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的各種疲勞損傷情況，進(jìn)而對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，避免因疲勞損傷引發(fā)各種嚴(yán)重的安全性和耐久性問(wèn)題。

3.3.3 提高設(shè)計(jì)載荷

現(xiàn)如今，很多公路橋梁都面臨著承受載荷超過(guò)設(shè)計(jì)載荷的情況，該種情況將會(huì)嚴(yán)重影響公路橋梁的安全性和耐久性。對(duì)此，設(shè)計(jì)工作者需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中保障功能橋梁綜合效益的情況下，提高公路橋梁的設(shè)計(jì)載荷，降低超載問(wèn)題對(duì)公路橋梁安全性和耐久性造成的影響。此外，設(shè)計(jì)工作者還應(yīng)結(jié)合功能橋梁設(shè)計(jì)載荷情況，合理計(jì)算公路橋梁的限高和限重，避免過(guò)高或者過(guò)重的車輛在公路橋梁中行使，從而對(duì)公路橋梁的安全性和耐久性造成影響。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，如今公路交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)也在持續(xù)增長(zhǎng)。在此背景下，應(yīng)將公路橋梁的安全性和耐久性要求融入到公路橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，并以此來(lái)對(duì)公路橋梁施工以及后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所存在的諸多影響其安全性和耐久性的因素進(jìn)行考慮，提供相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)基于新型設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)理念，在新型技術(shù)的支持下，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和完善，提高公路橋梁的安全性和耐久性。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜會(huì)玲.公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（7）：124-125+128.

[2] 趙耿.公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（2）：124.

[3] 曾維孟.公路橋梁設(shè)計(jì)中存在的安全耐久性問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（6）：2095.

[4] 何詩(shī)瑤.公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及橋梁耐久性的分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（4）：598.

收稿日期：2020-07-11

作者簡(jiǎn)介：王彤（1986—），男，山東濟(jì)寧人，本科，工程師，研究方向：橋梁設(shè)計(jì)。