摘要:随着我国交通建设行业的不断发展,桥梁建设工程也逐渐增多,并为我国的经济发展提供了积极的促进作用。但是就当前的桥梁建设工程来说,依旧在桥梁的安全性与耐久性方面存在着一定的欠缺,造成极大的工程安全隐患的同时还会造成经济效益的降低。而造成这些性能欠缺的主要原因则往往是由于设计环节的考虑不周所造成的。所以为实现桥梁建设质量的不断提升,相关设计人员应当加强设计环节中对于桥梁的安全性与耐久性性能的考虑。
关键词:桥梁设计;安全性;耐久性;技术评估
1桥梁设计的安全性和耐久性现状概述
桥梁有一定的使用寿命,在理论的使用期限内出现问题的桥梁,会给人们的生产生活带来很多麻烦,尤其从使用者的角度来看,会对其人身安全构成威胁,从设计者的角度来讲则是设计方案的不完备。常见的桥梁安全性和耐久性的缺乏表现为在理论的使用期限内原本表现健康的建筑出现结构的变形、裂缝、下挠等问题,其会使得更加细节的结构暴露在外界环境中,随着外界恶劣空气的变化,会使得腐蚀的程度更加的深入,加大桥梁工程的结构破坏。其次在设计过程中设计人员对桥梁的安全性和耐用性设计考虑不多,只将桥梁的负荷作为考虑的重点,忽略了桥梁承压的极限状态,致使桥梁建筑华而不实,在投入使用过程中事故频发,缩减了桥梁使用寿命。
2桥梁工程安全性和耐久性设计问题出现的原因分析
2.1设计理念不完善
桥梁设计是桥梁施工的关键环节,主要在于随后的施工都是根据桥梁的设计实施的,但是在桥梁设计中往往存在着对各构件结合部不够重视的问题,造成了桥梁设计理念的不完善。桥梁工程各构件较为复杂,涉及到多方面的工程力学知识和多个构件,构件结合部的受力分析尤其复杂,构件结合部失效往往会影响整体的质量和使用寿命,造成难以挽回的后果,因此,桥梁的构件不仅仅要重视桥梁整体结构的设计,也应重视构件结合部的设计。此外,在一些桥梁设计中,设计者有时没经过计算而根据自己的经验对结构进行设计,使得结构的受力可能处于临界范围,造成可靠度不够而带来较大的隐患。
2.2管理不严格
管理不严格体现在设计的管理和施工的管理等方面。很多桥梁在投入使用过程中往往会出现结构安全性和耐久性方面的问题,究其原因主要在于施工过程或施工工艺对桥梁结构的影响。由于抢工期造成施工管理不够严格,导致桥梁施工中出现野蛮施工的现象,施工人员没有按照工程施工的实际规范要求进行施工,甚至基础没有验收就抢先施工上部构件等情况,对桥梁结构造成潜在威胁。这一系列问题的出现与桥梁设计者和施工管理人员的业务水平有着密切的联系。
3加强桥梁安全性和耐久性设计的主要策略
3.1完善桥梁设计理念
设计经验是设计者的宝贵财富,也是一种综合能力的体现,但不能作为设计工作中的指导性原则。设计中更应重视具体工程的计算文件,对计算模型反复检查核对,对计算结果仔细分析研究,做到有据可依,而不可盲目自信。同时,设计中应不断学习新的设计理念,拓展相关的专业知识,全面提高自身的计算能力和分析水平。
3.2重视桥梁构件结合部设计
构件结合部犹如肢体的关节,其设计是整个工程中最为复杂的过程,因涉及的构件较多,既要全局把握,又要局部分析,而往往细节决定成败,这就需要设计者提高自身水平,重视细节,结合部构件的设计成果往往就是一个设计者的认识高度和设计水平的体现。设计文件是对整个项目实施的完整表达,设计中既要应言简意赅,又要面面俱到,对构件的特殊施工工艺和施工顺序应清楚的在文件中阐述,特别要考虑施工人员的安全问题和操作的可实施性,以指导工程的顺利实施,避免出现安全隐患。
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3.3提高桥梁构件防腐设计
桥梁结构长期暴露在空气中,空气中的二氧化碳会使混凝土碳化,酸雨等自然灾害对桥梁结构形成强烈腐蚀,桥梁结构的质量和寿命受到严重威胁,特别是现在钢桥盛行的现阶段防腐设计是需重点考虑的设计流程。因此,混凝土桥梁钢筋保护层厚度的取值以及钢结构的表面涂装材料的选用显得非常重要,这是细节,也是关键。
3.4加强桥梁施工管理
桥梁施工中,施工单位应建立明确的施工管理制度,加强工程进度管理、材料管理、安全管理等,规范工人的施工行为,提高工人的安全意识,从而全面提高工程施工管理水平。同时应加强和设计单位的沟通,对出现的设计不明确等情况作出及时处治,避免安全隐患的出现,从而为工程施工质量的提高奠定基础。
4设计环节中加强桥梁的安全性与耐久性的重要措施
4.1根据桥梁建设需求合理选择和使用施工材料
在桥梁建设的施工材料的选择过程中,应当以材料强度与质轻作为基本选择标准,并根据桥梁建设的实际所处环境与地质特点进行相关材料的选择。钢筋混凝土材料是主要桥梁建设材料之一,是实现桥梁工程安全性与耐久性保证的重要材料。在进行混凝土材料的运用时,应当严格控制材料的水灰配比,保证混凝土的强度等级。并且为避免钢筋锈蚀现象对桥梁耐久性能造成影响,应当加强混凝土保护层的厚度,同时还要注意防治混凝土结构出现裂缝。
4.2在设计中科学制定桥梁结构建设方案
结构设计是保证桥梁安全性能与耐久性能的重要保障,在实际设计环节中,设计师应当科学制定桥梁结构建设方案。例如常见的结构设计形式主要是标准跨径桥,其主要特点是建设施工简单,具有良好的经济性能,所以被广大设计师所推崇。所以设计师在进行结构设计时,要根据实际工程建设需求来进行方案选择与确定。
4.3设计时加强对桥梁耐久性能的深入分析与研究
在当前对于桥梁耐久性能的分析主要是在建筑材料方面寻找突破,但其实桥梁设计和桥梁结构都是造成桥梁耐久性影响的重要因素。所以在进行桥梁设计时,设计师应当积极转变桥梁耐久性设计观念,在设计中加强对桥梁的耐久性能的深入分析与研究。为实现这一点,设计师应当积极吸取国外桥梁设计经验,实现桥梁耐久性观念的深入,同时还应当将其与桥梁的结构布局进行组合,共同实现桥梁的耐久性保证。
4.4加强对桥梁的疲劳损失规律进行分析
桥梁在实际运用阶段都在不断面临车辆和风的载荷变化,进而引发自身的动载荷出现。动载荷往往会导致桥梁内部出现应力变化,导致桥梁的受损程度加快,范围增广。这严重影响了桥梁的实际使用寿命,难以实现桥梁寿命的可靠保证。所以设计人员在进行桥梁设计时,应当加强对桥梁的疲劳损失规律进行分析,掌握其中的变化和影响规律。从而根据实际需求进行桥梁的结构设计以及施工材料的合理选择。只有这样,才能从根本上保障桥梁的实际安全性能与寿命延长。
4.5加强对实际施工技术的深入分析
为保证桥梁的耐久性和安全性,工程设计人员还应当加强对实际施工技术的深入分析。这包括对施工技术下的耐久性参数判断、桥梁结构问题分析与合理性研究以及相关施工材料的质量把控与选择等。通过对以上方面的具体分析,加强桥梁的耐久性指标的提高,并且还要积极引进先进的质检技术对桥梁质量进行控制。设计人员只有提前对桥梁建设涉及到的多方面工作进行耐久性能与安全性能的深入分析,才能制定出更加完善的设计标准以及检测路线,为后期的实际施工提供数据支撑。
5结语
桥梁工程是项目整体的控制性工程,是项目整体的关键节点,其安全性和耐久性关系到整个项目的运转,而桥梁设计作为桥梁施工的首要环节,对工程施工起到指导性作用,因此,设计中应重视桥梁的安全性和耐久性设计。
参考文献:
[1]李燕红.公路桥梁设计中的安全性及耐久性探讨[J].四川水泥,2015,09:147.
论文作者:王振南
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
标签:桥梁论文; 耐久性论文; 构件论文; 安全性论文; 结构论文; 耐久论文; 加强对论文; 《基层建设》2017年第22期论文;