道路桥梁设计中的安全风险与优化措施研究论文_刘海津

道路桥梁设计中的安全风险与优化措施研究论文_刘海津

西华县公路段

摘要:我国社会经济发展水平不断提高,在道路交通方面的需求也就越来越大。道路桥梁作为道路交通体系的重要组成,其设计的科学性和有效性与否,决定了道路桥梁的安全等级的高低。重视道路桥梁设计,明确当前设计存在的问题和不足,最大程度降低安全风险,是道路桥梁建设的重要前提。本文首先就我国道路桥梁设计工作的现状进行分析,明确当前取得的成绩,同时认清主要存在的问题和不足,最后就如何提高道路桥梁设计安全系数提出了相应的优化措施。

关键词:道路桥梁;设计;安全风险;优化措施

道路桥梁设计作为道路桥梁施工项目的重要基础,设计科学与否决定了最终施工的质量和安全性。我国公路交通事业经过几十年的发展已经取得了较大成就,在道路桥梁设计方面也有了很大进步。而在具体的道路桥梁建设项目中,由于施工现场环境勘察和数据分析不到位,或者设计者设计水平不足,则很容易导致设计存在缺陷,进而造成道路桥梁结构不稳,易发生质量危机。优化路桥设计,提高设计的安全系数,是施工单位应当重点关注和落实的问题。

1 我国道路桥梁设计工作的现状

1.1我国道路桥梁设计取得的主要成就

道路桥梁作为公路交通体系的重要构成,其设计科学规范与否关系到整个公路交通体系的安全性,道路桥梁设计的重要性可见一斑。就我国当前的道路桥梁设计而言,随着社会经济发展水平的不断提高,建筑学科研究应用水平也在不断提升,路桥设计已经取得了很大成就。基于西方先进技术的学习和引进,结合我国自主研发推广的路桥设计理念和设计成果,道路桥梁设计水平正不断追赶发达国家水平,在世界建筑设计领域取得了一定地位。设计出的道路桥梁不仅在造型设计层面有了巨大突破,在路桥的安全性和耐久性方面也实现了重大跨越,许多大型道路桥梁工程的设计成果突出,达到了国际水准[1]。

1.2我国道路桥梁设计存在的问题

应该明确的是,虽然我国道路桥梁设计总体而言取得了巨大成绩,而在具体项目设计当中,仍然存在着相应的问题,安全风险仍然存在,道路桥梁设计有着一定的不合理性。具体而言,部分路桥设计当中在细节设计方面未能全面评估验证,路桥接缝部位作为设计重点也可能受到一定程度的忽略,设计结构存在问题,接口设计合理性不到位。从问题产生的原因来看,一部分源于设计者未能充分重视设计细节,认为部分问题对整体设计实际影响不大,另一部分则源于设计人员的设计能力不足,同时在设计态度和责任心方面存在缺陷。路桥设计存在问题和不足,则必然会对其后的路桥施工乃至路桥投入使用后的效果造成一定负面影响。

1.3道路桥梁施工中潜在的安全风险

道路桥梁设计作为施工的基础前提,对于施工效果有着很大的影响。同时,施工环节作为对路桥设计的具体实践,施工效果好坏与否受到诸多的因素影响,存在与初始设计不匹配的可能性。在实际施工当中,施工材料、机械设备、施工工艺和施工人员、自然因素等均会对施工效果造成相应影响。施工材料方面,采购过程未能严格按照设计标准执行,或假冒伪劣产品被以次充好进入到施工现场;机械设备缺乏有效的养护维修,导致施工过程无法确保最佳的施工效果;施工工艺无法满足设计需求,未进行及时有效更新;施工人员专业性不强或存在职业道德缺陷;自然环境中恶劣天气对路桥施工造成巨大负面影响[2]。所有因素均可能改变原有的设计,造成施工效果不符预期,设计缺陷产生造成相应的安全风险。

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2 提升道路桥梁设计安全性的优化措施

2.1重点强化路桥结构耐久性设计

为提升道路桥梁设计安全性,应当提高对路桥结构设计的重视程度,重点强化路桥结构耐久性设计。道路桥梁作为承重结构,必然遭受车辆负载和颠簸、地震等多种因素影响,对道路桥梁结构造成不断冲击。如结构耐久性设计不足,则长期以来结构强度必然降低,路桥使用寿命大大缩短。在具体设计当中,应当以发展眼光落点于路桥结构设计,基于长足发展理念进行合理设计。在设计当中,基于对施工环境的勘察分析,预估道路桥梁未来可能遭受的外部冲击,在设计上不断强化结构耐久性,通过设计和材料使用等方式提高结构强度[3]。应注意的是,在提高结构强度和耐久性的同时应当严格按照相应设计规范进行,避免顾此失彼导致设计上的更大风险。

2.2研究解决路桥疲劳损伤问题

道路桥梁在接受通行车辆载荷的同时,还需要接受来自自然因素的载荷,包括风荷载和自重荷载等,相应的动态荷载可预估性较差,对于设计的要求更高。设计者应当明确自然载荷对于路桥结构内部引起的相应变化,尤其在长时间作用下,路桥结构可能因此遭受的内部结构疲劳损伤[4]。如设计层面不到位,再加上施工过程中原材料的质量缺陷,则道路桥梁的质量水平必然进一步下降,安全风险性更高。为此,设计者应当明确相关方面的影响因素,尽可能降低影响因素的作用,最大程度避免因施工材料因素引发路桥结构的更大损害。

2.3研究解决道路超载问题

道路桥梁在设计施工并投入实际使用当中可能面临车辆超载问题,如车辆超载严重对道路桥梁造成长期巨大的外力冲击,则可能造成路桥结构稳定性下降,严重可发生路桥塌陷情况造成严重的人员伤亡。因此,相关影响因素就应当被考虑在设计过程中,就相关问题提出设计上的解决办法。在具体设计上,一方面可通过不断提高路桥结构耐久性和强度加以解决,另一方面,如相关结构设计没有突破口,则可通过桥头指示路标的设置,提醒通行车辆避免超载过载,降低过载行为的发生率,保障道路桥梁的结构安全。

2.4强化安全性和耐久性设计

道路桥梁设计的重点即安全性和耐久性,使其在长期内外因素作用下能够经受住作用冲击,保障车辆通行安全,尽可能长时间地作为通行设施应用于交通基础体系。就具体的设计而言,应当明确道路桥梁可能遭受的各种内外部因素影响,重点抓住桥梁结构本身材料性的设计。尤其对于大跨度桥梁而言,应当认识到拉链存在耐久性问题,需要定期提前进行拉链更换,在设计中应当做好材料取舍。

2.5设计确定最佳施工方案

在完成路桥设计的各个细节研究和处理后,在施工方案方面还应进行相应的设计处理,选择最佳的施工方案,确保施工过程能够按照施工设计进行,避免施工环节的不足造成设计上的缺陷。一方面,应当明确路桥施工的规模、技术要求,使得项目招标中择优选择技术水准过硬、规模较大、行业表现突出的施工单位,保障施工单位对于设计的有效执行;另一方面,应当结合经济、技术和环境等多种因素,确定最佳的施工周期,明确施工重点,落实施工前的准备工作。此外,应当对施工人员、机械设备和施工工艺等确定技术要求和标准,确保施工参与者能够最大程度地将设计付诸于实践,避免相关因素造成施工风险,避免安全风险和意外事故的发生。

结语

道路桥梁的设计和施工是专业性非常强的一项工作,如果道路桥梁的设计出现问题,很容易在后期的使用过程当中发生风险和质量问题。但同时,道路桥梁的建设和施工对我国国家经济的发展和人民生命财产安全,有着非比寻常的意义。路桥设计人员应当不断提高自身的业务水平,以高度的责任感和事业心投入到各个设计工作当中。重点强化路桥结构耐久性设计,研究解决路桥疲劳损伤问题和道路超载问题,提高路桥的安全性和耐久性,设计选用最佳施工方案,提高设计的安全系数,保障路桥建设顺利完成。

参考文献

[1]陈晓梅.道路桥梁设计中存在的安全风险与有效优化措施[J].科技创新与应用,2017,(01):246.

[2]王海兵.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因研究[J].建筑知识,2015,35(12):143.

[3]卓新军.道路桥梁施工问题及优化对策[J].中国新技术新产品,2015,(05):111.

[4]刘继承.道路桥梁施工管理中存在的问题及优化措施[J].江西建材,2014,(11):132.

论文作者:刘海津

论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期

论文发表时间:2017/12/11

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