摘要:桥梁是为人们服务的重要交通基础设施,但由于各种因素的影响,其安全性和耐久性会变得较差,严重影响了通行人和车辆的安全。本文主要分析了桥梁设计中有关安全性和耐久性的问题,提出了桥梁设计的优化对策,期望能够保障车辆和行人的通行安全,促进社会经济的稳定发展。
关键词:桥梁设计;安全性;耐久性
一、桥梁设计中常见的安全性和耐久性的缺陷
1.耐久性能力差
桥梁的耐久性问题较为普遍,对桥梁的稳定性也有较大的影响。一般情况下,桥梁的耐久性问题主要有桥梁结构密实程度低、混凝土结构老化碳化等。这些问题的解决需要在设计过程中严格选配混凝土材料,确保混凝土的质量。另外,后期的维护工作做得不到位也会降低桥梁的耐久性,因为在长时间的使用后,桥梁的受重承载挤压会导致桥梁整体结构的变形,桥梁的维护工作也会变得十分频繁,桥梁的运作速度也会降低,容易引发交通事故。
2.安全系数低
从当前的公路运行情况看,很多桥梁都处于危险边缘,虽然有的地方对桥梁进行了管理,采取了一些新的技术,花费了大量的人力、物力和财力,但多种其他因素,特别是使用年限因素的影响,桥梁的安全系数仍然偏低,承载能力小,带来了很多问题。
3.设计规范不统一
通常来讲,桥梁的设计需要从其承载重量入手。但桥梁建成后,汽车的通行总量通常会大于设计标准,很容易造成桥梁承载力小于汽车通行量的需求。随着桥梁建设的发展,在新型桥梁的设计过程中,大都没有统一的规范,只是对混凝土的耐久性进行管控,但这远远不能满足桥梁保持耐持久性的需求。
二、桥梁设计中安全性和耐久性问题产生的危害
1.容易发生交通事故
据有关部门统计,每年由桥梁引发的交通事故达数百起。很多桥梁在长时间使用后不进行维护,容易引发交通事故。对城市中的一些大桥来讲,一旦有大重量的汽车,很容易造成桥面的损坏,导致桥梁整体结构不稳定,引发事故,同时其后续维护工作也很繁琐,不仅需要封路,还需要重新加固,另外还受自然因素的影响,桥梁的修复成本巨大。
2.容易带来经济损失
在桥梁的设计阶段,只有充分重视桥梁的耐持久性才能够降低后续工作的成本。有的桥梁建设成本很小,但后续的维护成本却是建设成本的几倍,甚至十几倍。因此,要防患于未然,在设计时要考虑全面,一次性建成,降低维护次数。
3.影响生态环境
在使用一定的年限或者处于其他建设的需要,就需要对桥梁进行拆除,而在拆除过程中,需要大量的机械车辆,这些都对生态环境造成了严重的影响。
4.不良的社会影响
在桥梁设计过程中,如果不注重桥梁的安全性和耐持久性,在后续的使用过程中桥梁很容易出现很多问题,就需要对桥梁进行维护修理,给人们的工作和生活带来了极大的不便。另外,如果出现因桥梁而发生的交通事故也会造成恶劣的社会影响,降低企业的施工诚信度。
三、影响桥梁设计安全性和耐久性的因素
1.设计人员的专业素质低
随着社会经济的发展,交通需求量增大,使桥梁在设计过程中要求缩减工期,这就给设计人员提出了更多、更高的要求,而很多设计人员的专业素质难以满足设计的需求,不能科学实用新技术、新规范,设计不合理,使桥梁在实际应用过程中难以保障设计的安全性和耐久性,潜藏的危险因素较多。
2.设计规范性较低
为了确保桥梁设计中的安全性和耐久性就需要建立完善的质量控制体系,要具体到每一个细节,确保施工的规范性。但从目前的情况看,在实际施工过程中,很难严格按照规定施工,桥梁工程质量受到了影响。
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3.不注重细节
在桥梁设计过程中,会遇到很多细节问题,虽然看似微小、繁琐,但却对桥梁的安全性和耐久性有直接的影响。例如,在设计过程中,没有对桥梁的承载能力进行核算,导致桥梁的设计承载力与实际承载力产生较大的误差,使桥梁的使用存在一定的风险。
四、提高桥梁设计安全性和耐久性的对策
1.更新桥梁设计理念
从20世纪80年代,我国的桥梁专家就开始了桥梁结构的研究,对桥梁的安全性、耐久性的研究也从未停止。桥梁专家认为,应重视桥梁的结构的安全性和持久性,在桥梁的使用过程中要加强技术检测,及时维护。因此,在桥梁设计过程中要更新设计理念,全面考虑桥梁设计的安全性和耐久性,通盘考虑桥梁的设计、施工、运行、保养等整个使用过程,全过程保障桥梁的安全性和耐久性。
2.提高桥梁设计方案的规范性
在桥梁设计过程中,要严格按照有关的规范设计。在设计桥梁时应选用准确度高、合理的建造方案;还要根据不同类型的桥梁进行设计,大型桥梁需要考虑的设计因素就比小型桥梁的要多。另外,设计单位、施工单位和建立单位之间要加强沟通,明确各主体的责任和义务,加强合作,确保设计方案的科学合理、材料符合标准等,确保桥梁设计的安全性和耐久性。
3.完善管理体制
要确保桥梁设计的安全性和耐久性就需要加强管理制度建设,对桥梁设计的每一个过程进行规范,统一筹划每种材料的使用项目。另外还应引进国外先进的管理经验,进一步掌握桥梁设计的有关技术,充分了解桥梁结构变形的因素,做好桥梁维护的准备。还要做好施工现场管理,建设专业的施工团队,加强施工监督,还要合理堆放材料、科学设计施工顺序。
4.加强疲劳损伤的研究
当前,桥梁的受载荷为动载荷,进而导致桥梁内部产生循环变化的应力,进而导致桥梁的轻微振动,虽然振动很小,但也会引发内部结构的疲劳损伤。因为在桥梁的施工时,施工材料不是连续的,也不是均匀的,虽然看似是整体结构,但其内部却存在一定的缺陷,在长时间的细小振动的影响下,桥梁内部的缺陷会变得越来越大,如果不做好疲劳损伤的研究就无法掌握缺陷的发展情况,很容易导致桥梁崩塌。因此,要重视疲劳损伤的研究,及时掌握桥梁结构缺陷,防微杜渐,保障桥梁的安全性。
5.借鉴国外先进的建设经验
当前,我国的桥梁设计和建设经验与国外相比还很不成熟,导致了桥梁的安全性和耐久性降低,事故发生率高,维修费用也较高。因此,应积极借鉴国外先进的桥梁建设经验,加强梁设计的有关研究,学习国外先进的技术和经验,提高桥梁设计水平。
6.合理选择材料
钢筋混凝土是桥梁的主要材料,其质量对桥梁的安全性和耐久性有直接的影响。因此,要加强钢筋混凝土的质量管理。一方面,要加强混凝土保护层施工,避免钢筋混凝土的锈蚀。另一方面,要根据桥梁环境考虑钢筋混凝土的性能,避免桥梁出现裂缝,导致锈蚀。这些都需要科学配比水泥、水和灰,确保钢筋混凝土的适用性。
7.加强关键技术的分析
保障桥梁设计的安全性和耐久性,就要加强关键技术的分析:一方面,要选择科学的耐久性参数,选择对应的施工方法;另一方面,要做好耐久性处理后有关问题的研究分析;此外,加强对桥梁整体结构的分析。在做好技术分析之后,要保存有关的数据信息,为后续的桥梁维护提供依据。由于桥梁在长时间使用后会出现超载问题,就会降低其耐久性。面对不断增大的交通压力,货车超载十分严重,如果在桥梁设计时没有考虑到超载情况很难以确保桥梁的安全。因此,要充分考虑桥梁的超载问题,在桥梁设计时提高桥梁的承载力。
结语
桥梁的安全性和耐久性是桥梁设计需要考虑的重要指标。在桥梁设计过程中应充分考虑桥梁的承载力、材料等各种因素,创新设计理念,科学设计,加强技术创新,提高桥梁的安全性和耐久性,使桥梁设计更加科学,为社会主义现代化建设提供有利的支持。
参考文献:
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[2]石若汐.桥梁设计中的安全性和耐久性分析[J].四川水泥,2018(11):42.
[3]马运朝,杨国民.公路桥梁设计的安全性和耐久性研究[J].四川水泥,2018(10):59.
论文作者:谭勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
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