市政桥梁设计的安全性和耐久性分析论文_王军泽,卢震

市政桥梁设计的安全性和耐久性分析论文_王军泽,卢震

杭州市市政工程集团有限公司

摘要:近年来,随着我国经济水平的逐步提高,市政工程等基础设施建设项目也直线增加。由于我国地形和环境复杂,许多道路将修建桥梁。市政工程需要的桥梁工程既要有一定的安全性,又要有耐久性。要实现这一目标,不仅要加强施工过程,而且要把桥梁的安全性和耐久性作为设计过程中的第一要素。

关键词:市政桥梁设计;安全性;耐久性;分析

引言

市政桥梁在运营和使用过程中,不仅会受到自然环境因素的影响,还会受到人为因素的破坏。而这些问题的存在无疑降低了市政桥梁的使用寿命,给市政桥梁的安全性和耐久性带来了极大的考验。因此,在对市政桥梁进行设计的阶段,就要将提高桥梁安全和提高桥梁耐久度作为设计的关键环节,让市政桥梁的价值能够得到体现。

1 市政桥梁设计的现状和危害

为适应社会市场的需要,将安全、美观、实用、经济的设计理念应用于市政桥梁设计,已成为市政桥梁发展的主要趋势。从大量的市政桥梁设计实践来看,设计中考虑的实际强度较多,耐久性相对较低,这使得桥梁设计过于重视承载能力的极限状态,而忽视了正常的使用极限状态,进而直接决定了桥梁设计的使用寿命和性能。在工程具体设计中,仅将耐久性作为一个系统性的概念,但未能从材料、结构设计和施工工艺等方面确保结构措施的耐久性,同时对市政桥梁的使用目标、使用年限和维护标准并未作出明确规定,进而增加了桥梁安全事故的发生率。其危害主要表现为经济损失严重工程资料显示,进行桥梁的设计和建设如果不考虑其安全性和耐久性问题,将会给后期的运营和维护造成巨大经济损失。例如,1986年,在英国建造的11座高架桥,在使用十二年期间,仅维修费用就已经达到了12亿英镑,是当年建造投入的6倍多。我国的北京西直门环形立交桥的建立,虽然大大缓解了交通压力,但在进行拆除重建期间,发现其结构存在着大量的冻融病害,其橡胶支座已经严重老化,支座承台已经发生了严重破坏。社会影响恶劣桥梁的安全性和耐久性不足问题,在桥梁的后期使用中会问题频出,需要进行不断地修复工作。频繁地维修甚至拆除工作,将会给当地民众生活造成很大不便。相关企业的声誉也会随之下滑,给建设单位造成一定的影响。

2 影响市政桥梁设计安全性和耐久性的因素

2.1设计方面的原因

在桥梁设计中,有必要对桥梁的安全性和耐久性进行全面的技术测试,以确保设计人员能够有效地考虑影响结构整体性的因素。但在实际工作中,由于设计人员专业技能水平和工作经验有限,未全面掌握和理解桥梁设计中所涉及的理论和计算工作,导致其在对桥梁设计的强度上要求较低或局部受力大,进而造成桥梁的耐久性、安全性较差。桥梁施工和设计是一个动态的过程,故针对设计工作中遇到的技术问题,要求设计人员做到具体问题具体分析,但在具体的设计工作中,设计人员和技术人员习惯采用常规思维来考虑问题,导致桥梁的设计施工与实际需求不一致,缺乏系统的整体性能。

2.2 管理水平不高

从市政桥梁建设的信息反馈来看,施工管理水平普遍不高。在施工管理中,材料的选择不能满足科学规范的要求,这使得实际设计和预期标准存在差异。另外,还存在偷工减料的情况,都影响了桥梁整体建设质量。施工人员综合素养不一,缺乏技术保障,存在盲目施工的情况,都将影响市政桥梁整体质量。

2.3桥梁设计理论及桥梁结构体系存在问题

当前,我国在桥梁结构方面并没有比较完善的体系,进行桥梁设计的基础理论并不健全,这就使得设计者在进行桥梁设计时,没有具体的理论作为参考,片面追求桥梁的强度问题,忽视耐久性问题,使得桥梁在后期使用期间出现强度和耐久性问题。

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3 桥梁设计中的安全性、耐久性对策分析

3.1 加强市政桥梁的安全性设计

(1)注意桥梁的疲劳损伤。在规划与设计桥梁的过程中,首先应做好地质地貌、水文特征等条件的勘察工作,以便设计人员能在初期工作中辨别可能导致疲劳损伤的因素,并采取有效措施控制这些不良因素对桥梁的影响,进而确保桥梁设计的科学性、合理性。(2)提高桥梁所能承受的最大荷载能力。利用现代化的施工设备、施工技术和施工工艺对桥梁的结构应力进行全面分析和研究,以尽可能地减少疲劳损伤对桥梁造成的影响。(3)加强对设计施工的管理。一方面应强化新型的建筑材料、施工技术等在桥梁设计中的应用;另一方面设计人员也应紧跟时代发展步伐,不断学习新的设计理念和设计方法,进而逐步提升自身的设计质量和能力,确保设计方案能与实际的现场环境相适应。

3.2 深入研究超载问题对桥梁的损害

车辆超载在我国非常普遍。这种现象不仅给交通安全带来一些隐患,也给市政桥梁带来更多的破坏,无疑会降低桥梁的使用寿命。当桥梁的负荷超过预期设计的负荷上限时,会使得桥梁受到的压力呈几何倍数上涨,降低桥梁的硬度与安全性能,严重时还会导致桥梁的部分结构发生变形。因此,在设计市政桥梁的时候,要充分考虑超载问题对于桥梁的损害。同时,桥梁管理部门还要加强对于超载情况的管理,并按照相关规定,严格控制超载车辆通过桥梁。

3.3 加强对于桥梁设计人员的培训

桥梁设计是一门与众不同的特殊学科。不仅学习这门课程的学生很少,而且大多数高校都没有开设这门课程。这一情况的存在,直接导致了我国缺少大量的桥梁设计人才。而现有的桥梁设计人员普遍没有接受系统的专业学习,整体素质水平低下。因此,我国必须加强对于桥梁设计人员的培训,培养出更多的专业型人才。首先,相关部门要与高校进行合作,在高校内设置桥梁设计专业,从而提高人才储备。其次,公路施工企业要与高校建立合作关系,为人才提供实践的机会。最后,施工单位要加强对于桥梁设计人员的培养,通过学习等方式提高理论知识能力。

3.4加强对于桥梁设计的审核工作

市政桥梁的安全对社会具有重要意义。如果桥梁出现安全问题,不仅会造成巨大的人员伤亡,而且会给社会带来无法估量的损失和影响。因此,相关部门要提高对于桥梁设计的审核标准,确保桥梁设计的安全性与耐久性。首先,相关部门要组织一支专业的桥梁设计审核队伍,审核队伍成员不仅要有着一定的专业素养,还要有一定的相关工作经验。其次,在审核的过程当中,审核人员要坚持公平公正的原则,严格按照标准对桥梁设计进行审核。最后,还要加强审核工作的监督,确保审核的权威性。

3.5 将疲劳损伤放到桥梁设计中

当市政桥梁通行后,车辆运行势必会带来荷载,从而让市政桥梁发生震动,而长时间的荷载积累也会对市政桥梁带来疲劳损伤。对此,设计人员在工作中,必须做好桥梁疲劳损伤研究。因为市政桥梁由很多结构拼接在一起,所以结构在连接时不可避免会发生缺陷,缺陷积累就会出现出现疲劳损伤,若不能及时控制,很可能酿成安全施工。从每年的事故调查来看:由疲劳损伤酿成的事故很多,所以工作人员必须做好疲劳结构损伤研究。

结语

综上所述,基于现阶段实际情况来看,我国在市政桥梁设计安全性和耐久性方面还存在着一定不足之处,如设计理念落后、设计方案不规范及施工管理水平较低等,都可能会对市政桥梁整体质量带来不利影响。为有效解决这一问题,相关设计人员应培养自身养成良好设计理念,进一步强化施工管理工作的开展,构建相对完善设计标准体系,促使市政桥梁设计安全性和耐久性均能得到大幅度提升,为我国市政桥梁事业进步起到推动性作用。

参考文献:

[1]孙溟谦.浅析市政桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究[J].建筑工程技术与设计,2015(15):755.

[2]吴 萍,魏正饶.市政桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析[J].建筑工程技术与设计,2014(35):387.

论文作者:王军泽,卢震

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/11

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