摘要:随着社会经济的快速增长,人们对各项基础设施建设都有了更高层次的追求,城市化的发展进程也越来越快速,伴随着大量的城市基础建设的出现。其中在城市基础设施中路桥工程是城市建设的基础工程,它也是国家基础设施建设中的重要方面,它的施工质量对城市的快速稳健发展有很大的影响,也对人们的安全出行有直接的影响,所以对路桥工程施工质量进行严格的控制是十分有必要的。路桥工程的设计质量,特别是设计中的安全性与耐久性,对整个路桥工程的施工质量有直接的影响。假如路桥工程安全性与耐久性设计不合理,就会对路桥的使用造成很大的安全隐患。所以,加强路桥工程设计中的安全性与耐久性管理有十分重要的意义。
关键词:公路桥梁设计;安全性;耐久性
前言:当前阶段我国公路路桥项目发展迅猛,公路路桥以其略小的空间占取而实现极大的交通过往,以便捷优美的布局成为当前我国各大城市一条优美的风景线。新的形势下伴随着公路桥梁技术的发展,人们对我国公路路桥也有了更多的认识,尤其在公路路桥设计中的安全性和耐久性越来越引起广大人民的关注,同样,新形势下如何提高公路路桥设计中的安全性和耐久性也成为广大路桥设计人员的工作重点,本文通过对我国路桥发展以及我国当前路桥现状的探究,总结出以下几个路桥设计中有失安全性和耐久性的问题。
一、我国桥梁设计中安全性和耐久性现状
我国现行规范规定,桥梁结构的耐久性或使用寿命为100 年。然而由于设计、施工以及外界各种自然因素的影响,实际工程中结构或构件往往存在一定的缺陷,导致桥梁结构不能够按期服役,甚至安全性得不到保障,一些桥梁在规定的使用期内不得不拆除重建,甚至有些新建桥梁在刚进入运营阶段就出现各种安全性和耐久性问题。这些现象与国际上越来越重视安全性和耐久性的趋势相违背,不得不引起我们的重视。
安全性和耐久性不足的桥梁,在设计基准期内首先表现为构件开裂、变形、下挠等耐久性问题,例如混凝土斜拉桥的主梁与横隔板开裂、大跨度预应力混凝土连续刚构桥主梁下挠、正交异性钢桥面板的疲劳裂缝等,这些问题会导致外界腐蚀性因素进一步侵蚀桥梁结构,进而降低结构强度、刚度,形成更大的变形下挠,造成恶性循环,严重威胁结构安全。
二、影响路桥设计中安全性和耐久性的主要原因
1.路桥设计的规范还不完善
在进行路桥设计时,设计人员需要严格的按照我国对路桥工程建设的相关要求进行,但是现在存在的相关的路桥工程建设规范仍存在一些漏洞。我国对路桥建设的约束行为是通过相关法律规定来完成的,这种方式虽然对路桥设计的安全性和耐久性起到了一定的规范作用,但是一旦路桥设计出现更新变化,路桥工程建设就会面临无章可依的状况。所以这就对我国的路桥设计总体规范的完善提出了要求,我国的相关部门尽快出台相关的明文规定和规范制度,使我国的桥梁设计工作有法可依,有章可循。
2.路桥设计方案中缺乏对安全性和耐久性的重视
现在路桥施工单位在施工的过程中完全按照设计图纸来施工的,但是设计的图纸有时是与实际的设计过程不相符合的。有时是由于一些设计人员为了谋求个人利益和经济利益,一心想着怎样节约建筑资金,在对路桥工程进行设计时对工程整体机构没有进行合理科学的规划。这就造成了路桥建设在设计方面存在很多不合理的问题,为路桥设计的安全性和耐久性留下了隐患。有时有的设计人员过于看重路桥结构强度的计算,没有综合考虑结构的材料、构造、耐久性等因素,为路桥工程的安全性及耐久性留下一定的隐患。
3.设计理念比较落后
相关的路桥工程设计人员在进行具体的路桥设计时,不能够与新的设计思想相接轨,自身的知识体系也没有得到提升,一直用落后的设计思想对现在需求的路桥工程进行设计,这样就会出现路桥工程的安全性和耐久性不能满足相关要求。比如说在新的路桥设计规范中,进行路桥设计时,要对路桥腐蚀问题进行思考,但有的设计人员没有对这部分知识进行学习,使得设计出来的设计方案不能满足相关要求。
4.路桥建设过程中施工和管理不当
近几年,我国很多的公路桥梁出现了安全性和耐久性差的问题,这些工程事故发生的很大一部分原因是施工不当和管理腐败所造成的。诸如短期内发生的路桥突然坍塌和破坏事件,多是由于施工质量没有达到设计和规范的要求,典型的问题就是材料强度达不到所要求规格和施工技术不合格等。也有的个别路桥建设工程中的材料质量不合格,更是对路桥设计的安全和耐久性造成致命的损害。
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三、提高桥梁结构的安全性和耐久性措施
公路桥梁结构不像步行桥,仅供行人和非机动车辆通行,其承担的荷载要考虑机动车辆超载和冲击的影响,加之其在交通运输线中咽喉的作用,当安全性和耐久性功能不能满足要求时会产生严重后果,因此在设计中应考虑以下几个方面。
(一)、完善更新设计理念,重视耐久性设计
必须对设计理念有一个全新的认识。加强对桥梁结构耐久性设计的认识是实现桥梁结构耐久、保证桥梁建设质量,提升建设效率的有效前提。要严格把关桥梁质量管理,从真正意义上保证桥梁质量,促进国家运输产业的发展。在完善更新设计理念方面,桥梁设计单位要加强提高耐久性的学习和研究,可以通过交流学习,与其他单位沟通设计经验,定期派送设计人员外出学习等做法,完善在此方面的不足,为桥梁建设注入新的血液。
(二)、从路桥设计人员角度出发提高路桥的安全性和耐久性
路桥设计人员作为路桥设计的主导体,是最能提高路桥安全性和耐久性的主要因素。因而从提高设计人员水平改善路桥设计思路方面入手,通过提高广大路桥设计人员的理论和实践能力,可以很大程度的提高路桥的安全性和耐久性。在进行相关路桥设计人员再培训的过程中,除了安排设计人员前往别处高级路桥设计中心观摩学习之外,还可以通过这样的措施来提高路桥设计人员的实践和理论水平,具体操作过程可以为组织相关路桥专家学者、资深设计人员、经验丰富的施工人员对该路桥项目的设计人员进行城市路桥规范和路桥设计注意事项的专业讲座,甚至可以协助路桥设计人员进行一次完整的、彻底的路桥设计方案制定,完善其总体结构的科学性,并在进行合作的过程中实现对设计人员的培训目的。在接下来的设计中,路桥设计人员要着眼于路桥疲劳损伤等新形势下出现的路桥问题,在城市路桥的设计中重视疲劳损伤并且在设计之初及时的加入损伤因素的考虑,通过对疲劳损伤形成原因的再探究,结合具体影响的因素制定科学、合理的设计对策解决损伤问题,在新的形势下路桥设计人员还应该做到从指挥设计方位走下来,走到现实的路桥实施工程活动中,并且积极的将自己在高等院校中学习到的路桥知识和现实路桥实践活动进行有机的结合,彻底将传统旧有的办公室“纸上谈兵”工作习惯抛弃,从自身的角度的提高自己路桥技术的实践和理论水平。
(三)、加强桥梁的细节设计
由于桥梁结构直接暴露于自然环境下,在设计过程中细节设计至关重要。细节设计到位,可以有效防止外界腐蚀性因素对桥梁结构的侵蚀。加强桥梁的细节设计可以有效地提高桥梁结构的安全性和耐久性。如提高构件的保护层厚度,可以有效保护钢筋不受侵蚀;加强桥面排水和防水层设计,可以有效防止水对结构的破坏;对钢筋进行环氧涂层,钢筋阴极保护,渗透模板等措施,以保障钢筋不被腐蚀。
(四)、保证结构的冗余设计、整体性、连续性
桥梁大多属于杆系结构,在设计过程中应保证结构整体性和连续性,使构件截面变化均匀、平顺,这既符合美观性的要求,也可以提高结构的强度、刚度、稳定性。在设计过程中采用冗余设计可以让桥梁更好的面对那些可能发生的问题,结构拥有了安全储备,就对局部损伤和变形有了较好的抵抗能力,这一点尤其适合我国超载现象严重的情况,此外,冗余设计还可以在某些偶然荷载如地震、爆炸等情况下给予结构抗倒塌的能力。
(五)、积极的借鉴国外的先进经验和建设成果
现阶段,在我国桥梁的设计工作中,主要存在着两大问题,其一是安全性和耐久性较差的问题,主要包括维修费用高、使用寿命短以及易出现安全事故等内容,其二是桥梁结构的正常使用性能差的问题,主要包括变形程度大、线形不平顺、结构易开裂以及经常出现振动等内容,导致此类问题经常出现的根本原因就是我国施工单位的施工质量管控水平较差,因此,设计人员必须高度重视此类问题,为保证桥梁结构获得最佳的使用性能,应准确的掌握施工的材料工艺水平和管理水平,选用最具适应性的设计方法和安全度。
结束语
路桥设计中的安全性和耐久性是一项系统工程,路桥的安全性与耐久性在路桥设计中起着关键的作用,直接关系到整个路桥工程的质量和使用年限。所以,作为路桥建设工程中的工作人员,要加强对于路桥安全性与耐久性的设计研发,勇于创新,全面考虑工程的各个方面,使路桥工程真正达到合理规范、经济、安全和耐久。在当前随着我国社会和经济的迅速发展,路桥建设的数量和规模都在迅猛的扩大,路桥设计中的安全性和耐久性对整个社会的经济和安全都有着重要的影响。但是目前仍有一些问题会影响到路桥设计中的安全性和耐久性,这就需要我们不断健全设计规范、完善设计方案、严格管理施工和健全新的设计理念,使得路桥工程的质量得到很好的保证。
参考文献:
[1]欧剑平.刍议桥梁设计中的结构耐久性问题[J].建筑与发展,2013.5
[2]袁峰.浅析路桥设计中的安全性和耐久性[J].建筑与文化,2014.10
[3]王茂.论述路桥设计中的安全性和耐久性[J].城市建筑,2016.8
论文作者:曾座铭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/28
标签:耐久性论文; 桥梁论文; 安全性论文; 结构论文; 设计人员论文; 工程论文; 耐久论文; 《基层建设》2018年第3期论文;