关键词:安全建筑;道路桥梁;设计
1道路桥梁设计中存在的安全隐患
1.1设计目标导致的安全风险
道路桥梁设计前需要对设计目标进行充分和科学的论证,如道路桥梁的最大承载能力、抗震性、车辆运行引起的震动等参数。但是这些 参数很可能与实际情况不符,如道路桥梁通行后,通行车辆的最大重量远远超过预想值,或发生泥石流、地震、台风等自然灾害的严重程度 超过预想状况。以较低的设计目标进行道路桥梁设计,使道路桥梁的耐用性和安全性在最初阶段就出现了安全风险。
1.2道路桥梁周边环境因素导致的设计安全风险
道路桥梁设计需要充分结合所在地区的地质状况和环境因素。因为道路桥梁涉及的区域较大,很难进行全面的地质检测,导致个别地点 的地质状况与设计所用的数据存在差异,地层构造不稳定或抗压、抗剪能力较差等,如果不能及时发现和解决,很容易导致桥墩、路面等出 现沉降,从而对整体的安全性和耐用性造成影响。此外当地的降水强度与风力比预想值大很多时,也容易使道路桥梁的性能受到影响。此外 高温导致的道路桥梁出现热胀冷缩现象,如果热胀冷缩值超过设计值也会导致道路桥梁的内部出现应力,可能引起变形、损坏等情况。
1.3设计过程和管理导致的安全风险
因为各种原因,现阶段我国的道路桥梁设计质量较发达国家落后不少,设计单位的构建方面良莠不齐,不少设计单位的设计人员的专业 知识水平和设计经验都明显不足,同时设计管理制度也较为落后。一些设计人员对一些设计因素考虑不周,如交通环境、热胀冷缩与风力等 因素,导致道路桥梁在设计中存在较大的安全风险。此外因为不能正确使用设计软件或设计原理应用错误,也会导致安全隐患,如桥梁的结 构分布不合理,支座、桥墩等受力较大,且桥梁在弯矩较大处的结构性能不能满足要求,在使用中会出现变形或损坏;或对道路桥梁的抗震 性能设计不达标,很容易在出现自然灾害时支座系统出现位移或变形,导致整个道路桥梁的稳定性受到影响。
随着道路桥梁设计规范的不断完善,设计人员对规范的掌握十分牢靠,但是很多设计人员对安全隐患的认识不足,在设计中机械地套用 国家标准与规范,虽然道路桥梁的结构强度计算满足了规范的要求,但是很多桥梁最初5-10年使用期间完全满足要求,之后就会出现各种问 题,使桥梁的耐久性和安全性受到严重影响。主要原因在于设计时没有充分考虑道路桥梁的结构构造、建造材料等在使用中出现老化、疲劳 等因素导致的性能下降,同时在道路桥梁施工、桥梁使用和维护过程中也会出现不少人为错误,都会对道路桥梁的安全性和耐久性造成影响 。
当前的道路桥梁设计过程中,对设计人员的要求越来越高,不仅要求满足力学性能,还要有效控制成本,同时实现美观、新颖、环保等 设计要求,此外设计周期也很紧张,对方案的论证和优化过程流于形式,很容易导致设计环节的错误不能被发现和改正,导致投入使用后出 现安全风险。一些设计人员抄袭其它设计方案,生搬硬套导致道路桥梁在当前的环境和工况下性能难以满足要求,产生较大的安全风险。
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1.4创新导致的安全风险
当前,道路桥梁的设计不断推陈出新,新的结构形式、新材料的应用等都使道路桥梁的设计面临了较大的挑战。新的结构形式很容易使 设计人员因经验不足出现设计错误,而新材料的耐久性和稳定性也有待时间的考验,一些特定条件下的缺陷不能及时被发现,很容易导致安 全风险。
2道路桥梁设计的改善措施
2.1延长道路桥梁的使用寿命
通常情况下,城市道路桥梁的使用寿命在50年左右,高速公路上的道路桥梁的使用寿命在100年-150年之间,因此,在设计时要充分的 考虑道路桥梁的结构形式,合理布跨,选用合理的桥梁组合结构形式,结构计算满足规范要求。做到不超筋、不少筋。使其达到造价经济结 构安全合理的目的。并在道路桥梁投入使用后,在规定的期限内对其进行维护,发现问题及时的采取有效的措施进行解决,以达到道路桥梁 设计使用年限内安全正常使用。
2.2选择科学的桥梁设计方案
在对道路桥梁的设计方案进行选择时,应该按照桥梁的跨度情况和设计桥梁的结构类型充分结合施工现场的实际情况,选择出最适合本 施工区域 的施工方案。但一般情况下,在一般的施工段上都是使用最标准的标准跨径桥梁进行施工,是由于标准跨径桥梁的施工工 程比较节约资金,没有在施工技术上设置难度。只有在跨线段,或者特殊施工段上做非标准跨径的施工设计。因此,在道路桥梁的施工中标 准跨径的组合选用得到了应用广泛。
2.3设计方案与施工技术充分结合
施工技术在一定程度上限制了设计方案施工的可行性,因此,在对道路桥梁的设计时,要充分考虑当时的施工技术能否完成这种桥梁的 类型和施工工艺。在施工技术允许的情况下,进行施工方案的创新,既能够确保施工工期在合同规定的时间内完成,又没有增加施工工程的 难度;既能够对施工桥梁的形式创新,又能够不增加资金投入成本,这是一个"两全其美"的方法。
2.4要对道路桥梁中通行车辆的最大载重有所限制
设计人员在道路桥梁的设计过程中,要对道路桥梁中通行车辆的最大载重有所限制,这是为了减少桥梁道路中出现裂缝的几率,也是为 了道路桥梁的使用寿命考虑。道路桥梁在使用中难免会出现超载的情况,对于设计方来说,需要特别关注由于通行车流量超过原设计最大流 量的问题,因为这已成为我国道路运输的普遍问题。超载所带来的影响是巨大的,不仅会造成道路桥梁的疲劳问题,更重要的是使桥梁疲劳 盈利幅度增加,以致损伤加剧,长久以往,极易造成桥梁结构的破坏从而引发事故,并且,因为超载所造成的桥梁内部损伤是不可恢复的, 这对桥梁的安全性和耐久性是很大的威胁。因此,设计者在设计工作中要重视这一问题,充分考虑桥梁所在地区的车流量,经过充分调研, 掌握最准确的数字,不仅考虑现在,还要考虑桥梁寿命内的将来,保证设计流量能满足该地区的最大负载量,只有这样才能保证充分安全。
3结语
近些年,道路桥梁事故频发。不仅导致我国的公共财产受损,更导致了诸多人员伤亡,损失惨重,其中最重要的原因是在进行道路桥梁设计 时出现了纰漏。因此,针对当前道路桥梁设计现状,设计人员在进行设计时要充分考虑其安全性与耐久性问题,合理选择道路桥梁的设计方 案,科学选择道路桥梁结构材料,制定完备的道路桥梁维护措施。以便在竣工付诸使用后,能定时监测维护道路桥梁。
参考文献:
[1]段青萍.试论道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工技术[J].中国城市经济,2011,27(08):142-144.
[2]李志鹏.道路桥梁设计中存在的关键问题探讨[J].山西建筑,2014(16):213-214.
论文作者:董英杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
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