肖国春 刘晓琴
鄂尔多斯市路泰公路工程有限责任公司 内蒙古 017000
摘要:我国经济的飞速发展,科技水平的快速提升,国内交通系统建设越发频繁。在公路桥梁建设规模不断扩大、结构越发复杂的同时,工程安全问题已逐渐成为了人们普遍关注的话题。本文就公路桥梁设计的问题进行简要分析。
关键词:公路桥梁;设计;问题
一、我国公路桥梁设计现状
公路桥梁工程建设质量的好坏已成为人们逐渐关注的话题,但实际使用过程中,部分桥梁仅仅几年时间就不同程度地出现了桥梁结构安全问题。因此,在公路桥梁设计时应该综合考虑构造、材料等因素,采取切实措施加强桥梁结构耐久性设计。此外,还应须知,环境不一样、使用条件不一样、设计对象不一样,设计要求也就不一样,桥梁结构体系的布局和构造等方面也要完善进行调整。桥梁设计规范再详尽也无法也不可能涵盖应由桥梁设计人员解决的所有问题,桥梁设计规范更新再快也不可能完全适应新技术、新思想、新材料快速发展对桥梁设计提出的全新要求。因此,科学合理的公路桥梁结构设计除要满足桥梁设计规范基本要求之外,还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力。
二、桥梁设计中的安全性影响因素
1施工和管理水平不高
许多桥梁的短期内倒塌与破坏,已使国内工程界对于桥梁的安全问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于突然性的破坏性桥梁事件,多是由于施工质量未达到规范和设计要求,典型的质量问题主要有施工工艺不合格.材料强度不足等。对于一些桥梁存在的以次充好.偷工减料等严重问题,更是会造成致命的安全性隐患。最普遍的,是大量的桥梁在还没有达到预期寿命时,就已经出现了严重影响正常使用劣化现象,尤其是一些桥梁,往往只使用了几年.甚至个别桥梁刚建成不久,就产生了严重的安全性问题,这些都与施工.管理水平低下有关。
2设计体系的不完善
在桥梁设计体系上,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。大多数桥梁设计人员在进行作业时,只局限的满足于对结构强度计算上的安全性需要,往往会忽视从结构耐久性.结构维护.结构材料.结构构造.结构体系等方面体现桥梁安全性,并且在设计―施工―使用过程中,经常会出现一些人为的错误,从而大大的削弱了保障桥梁安全性的力度。
有些桥梁虽符合了设计要求的强度,但是仅仅使用5--10年的时间就会因为耐久性而大大影响了桥梁安全性能。所以,桥梁设计时需要从材料和构造等各个角度来采取相应措施用以加强结构的耐久性。一个完整的设计体系,应当在面临不同环境.不同使用条件.不同设计对象时,对结构体系的布局和构造也是要不同的。即使规范再详细,也不能包括由设计人员来解决的全部问题;即使规范更新得再快,也不能适应新技术.新认识和新材料的快速发展。所以,合理的桥梁设计体系既要满足标准,也要求设计人员具备对结构本性的正确认识.丰富的经验和正确的判断力。
三、公路桥梁设计的关键
在选择公路桥梁设计方案之后,就要对设计方案的关键问题进行具体分析,其主要内容包括两方面,一是公路桥梁的质量,即公路桥梁的安全性和耐久性;另一方面是公路桥梁的美观性。
1 公路桥梁设计中的质量安全问题
重视桥梁疲劳损伤问题,桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷。在循环荷载作用下,这些微小缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果宏观裂纹得不到有效控制,极有可能会引起 材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果是灾难性的。对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言。事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效,例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。就需要对公路桥梁设计的加固。
①地基的加固,即应在项目施工之前,对施工地点进行详细的地质勘查,然后根据地质状况以及施工需求,结合实际做出较科学和合理的设计图纸,尤其应注重地基易发生不均匀沉降的区域,并在设计中明确针对性地处理措施。
②裂缝的加固,即对路桥面的设计应严格把关,在具体的施工中,设计应要求施工所用车辆的载重,以免因为过度碾压而出现裂缝。另外,针对已经出现地裂缝,要联合公司管理层,查出导致裂缝产生的真正原因,进而实施相应的修补。
③伸缩缝的加固,比如梁端头局部破损的情况,应在设计时给予特殊的重视,在保证施工用料的质量以及施工方法的正确性的基础上,结合当地的气象天气针对性地设计符合实际的伸缩缝结构。
2公路桥梁设计上关注耐久性
现在有许多公路桥梁较为严重的质量问题,经常带来各种不必要安全隐患。出现这种隐患根源就在于设计之前,并没有依据项目的特征要求,再结合周边环境、自身特征及使用后的交通量等各种因素,结合各个方面做综合预测与分析;由此可见在设计之前,不仅仅要关注设计强度达到标准、规范要求,还要考虑
设计项目的耐久性与安全性等各个因素。目前,我国公路和桥梁设计中,对于路桥耐久性设计并没有实际的效果,只存在概念性范畴,这不但是一些公路桥梁工程出现事故的主要原因之一,而且从综合经济的角度看,其也是十分不合理的。从对当前反映的公路桥梁耐久性差来看,其主要表现在水泥选用不合理,混凝土配合比不对,维护保养不当以及应力施加不合理等现象。影响公路桥梁耐久度的因素很多,比如,结构整体性和延性不足,冗余性小;计算图式和受力路线不明确,以至于局部受力过大;混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄、这些都是降低公路桥梁结构耐久性降低的因素,严重影响了其安全性。因此,在设计上应在满足经济合理、结构可行的基础上,保证材料质量合格、保证施工操作规范、保证结构整体协调统一,进而使公路桥梁实现长久安全。
3 公路桥梁设计的美观性
公路桥梁建设已经日趋成熟,各种高难度作业工艺技术已经获得突破,与此同时,随着投资方对工程审美要求的不断提高,在保证质量的前提下,亦开始追求公路桥梁的美观性。对于公路桥梁的美观性一般工程公司都会参照周围建筑的建筑风格,力图融入整个建筑的大环境的前提下,成为新的标志性建筑。当然,在追求公路桥梁美观的同时,切不可以影响质量为代价,因小失大。
四、避免桥梁设计的隐患
1充分了解地形地貌
桥梁的建设与地址结构有密切关系,尤其是基础部分的地质特征,对于设计有重大的影响,另外两头道路的土质情况,河床的冲刷情况,都是设计者应该考虑的因素,多成桥的影响是非常大的。
2重视气象特征因素
公路桥梁随着道路的延伸而出现,地理位置决定了桥梁要承受的气候特征,气候对桥梁建筑的影响也是设计者应该充分考虑的一个重要因素。尤其是结构设计和材料标准的确定,都和气候有关系,该地区的年降雨量,无霜期等都是桥梁设计者应该重点考虑的因素。
结语:
公路桥梁设计存在的各种问题已经严重影响到桥梁使用的安全性。相关设计人员要积极主动借鉴国内外的成功做法与经验,从设计理念和结构体系做好设计防患。才能解决桥梁设计中的问题,确保工公路桥梁的安全性及耐用性。如此才能让公路桥梁更好地体现其使用价值,为我国经济建设的快速发展提供助力。
参考文献:
[1] 陶金星.小议桥梁设计安全性、耐久性差的原因及其设计方法[J]. 中小企业管理与科技. 2008
[2] 曹银良.浅析桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题[J]. 知识经济. 2010
论文作者:肖国春,刘晓琴
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签:桥梁论文; 公路论文; 结构论文; 耐久性论文; 安全性论文; 因素论文; 材料论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;