桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究论文_李炜

桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究论文_李炜

摘要:随着我国经济的不断发展,交通压力变得越来越大,为了减轻交通的压力,进行交通工程建设是非常重要的。桥梁工程是整个交通体系中较多的部分,其安全性和耐久性越来越受到人们的关注。现阶段,虽然我国的桥梁设计水平有了很大程度的提升,但是为了更加有效提高桥梁的耐久性,必须从设计阶段就做好相关设计工作,严格按照最新规范要求,合理确定桥梁使用寿命,保证其在寿命期内维持正常使用状态。

关键词:桥梁设计;安全耐久性;对策

1 桥梁安全耐久性问题的危害

1.1经济损失巨大

通过实践经验,如果桥梁工程的设计和施工环节没有重视桥梁的安全性和耐久性,那么当工程投入使用时,就容易出现病害,比如裂缝、钢筋锈蚀、变形等病害,如果不及时处理,则会进一步发展影响结构安全,这时就需要花费大量的时间和金钱对桥梁进行维修加固及养护;另外还有一些桥梁工程在使用年限内发生严重病害而不可修复,则要提早拆除,这些都会造成巨大的经济损失。

1.2工程事故严重

在我国,桥梁工程事故屡见不鲜,通过调查,大部分都是人为因素造成,而这些因素也体现在了桥梁工程项目结构的设计、施工、管理及质量检测的各个环节。任何一个环节出现问题,都将对桥梁建成通车后的正常运营产生影响,小则影响行车舒适性,重则影响桥梁结构安全。当结构出现病害时,我们必须及时进行维修处理,否则在长期运营条件下,必然会导致病害进一步发展,甚至导致整个桥梁坍塌。

1.3产生恶劣的社会环境影响

在我国很多桥梁在建设及使用过程中未重视耐久性问题,导致运营过程中产生不可修复的严重病害,如因裂缝发展导致承载力严重不足,结构变形产生过大位移影响结构安全等;因此,很多桥梁工程并没有达到预定的使用年限就开始封闭加固或者拆除重建,这对当地交通出行、经济发展产生不利影响;更有些桥梁在使用过程中突然塌陷,造成人员伤亡及财产损失;以上事件均会产生恶劣的社会环境影响。

2 桥梁设计安全耐久性存在的问题

2.1 设计理论和桥梁构造体系不够完善

第一,部分桥梁施工单位未建立起与我国现阶段情况相适应的构造体系,缺乏相对完整的桥梁设计理论知识,就会影响到桥梁的建设与使用;第二,在进行桥梁结构设计时候,由于桥梁设计人员过于关注所设计桥梁的强度,而忽略了对桥梁耐久性的设计,就会导致桥梁工程的耐久性方面存在着许多缺陷和不足;第三,设计人员在设计的时候,如果没有严格按照安全系数标准开展相关的工作,就会影响到桥梁工程的安全性能;第四,由于桥梁建设的时间较长,设计荷载难以满足快速增加的运行要求,再加上多种因素的影响,就会影响到桥梁工程的安全性和耐久性。

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2.2 设计过程不规范

第一,设计人员在桥梁设计的过程中,部分设计人员并未对桥梁设计耐久性和安全性的重要作用有充分的了解,就难以保证各个设计环节操作的规范性;第二,桥梁工程设计人员在进行桥梁设计的过程中,没有充分重视各个设计环节的相关理论体系,就会导致具体的设计缺乏相应的理论基础;第三,相关设计人员没有深入了解相关的质量保障体系,在进行设计时,未充分考虑这些质量保障体系的要求,就会与相关的规定和要求不相适应;第四,由于在设计的各个环节中,需要注意的事项不完全相同,如果设计人员在设计过程中,没有按照相关的规定流程进行设计,就会因为原料或其它问题对桥梁产生影响。

2.3 设计人员的专业素质有待提升

设计人员的专业素质直接会影响到桥梁工程的质量,第一,由于桥梁工程的施工时间较短,设计人员就需要在短时间内设计出符合要求的图纸,设计人员每天将时间放在了设计的工作中,没有利用有效时间对自身的素质进行提升,就会导致工程设计工作得不到很大的提升和改善;第二,设计人员在设计的过程中,需要加大对新的技术等进行应用。如果建设单位需要对图纸提出更高的要求,就需要设计人员在原有的图纸上进行修改。但是从实际的工作中发现,很多设计人员并不能结合时代的发展对自身的设计能力进行提升,导致桥梁设计的过程中出现多种问题,进而影响到工程项目的安全性和耐久性。

3 对桥梁安全耐久性设计中存在问题的改进措施

3.1 提升设计规范性

第一,设计人员在设计过程中,需要积极学习国外的先进理念、知识体系。如欧洲的部分国家在桥梁设计的过程中,较为重视对桥梁结构的变形、振动、裂缝、疲劳性能等结构性能方面的设计;第二,设计人员需要掌握桥梁疲劳损伤的规律。如桥梁使用过程中,通行的车辆荷载、风荷载都在不断变化,而这些不断变化的荷载会给桥梁带来动荷载,并造成桥梁内部应力发生循环变化,促使桥梁的疲劳损伤进一步加快,从而对桥梁使用周期造成影响;第三,设计人员需要做好工程的细节分析工作,以确保材料的质量。同时,设计人员还需要善于运用新技术,减少裂缝的产生。加强 BIM 技术的应用,做好桥梁结构设计碰撞分析,进行桥梁模拟运行分析,以确保桥梁设计的合理性与安全性,提升设计的质量。

3.2 规范桥梁设计多重视设计与施工的衔接

第一,项目的相关管理人员需要从制度层面规范桥梁设计,如可以组织行业的专家和学者,根据目前的桥梁状况和实际需求,制定专门的桥梁设计规范,为桥梁的设计、施工以及后期维护提供依据和指导;第二,桥梁的寿命短、使用性能差等问题都属于桥梁安全性和耐久性的问题,所以,设计人员需要充分重视桥梁安全性和耐久性的问题,同时,还需要了解工程所在地水文、地质、地形、气候特异性,要掌握周边施工的便道等限制因素;第三,设计人员在进行设计的过程中,需要充分重视施工关键节点的重要工序,同时,还需要对工程全寿命周期内的工况要做到切实可控;第四,设计人员在进行设计的过程中,需要对不同的结构形式,不同的地理环境重难点工程进行有针对性的设计以及制定难点解决方案;第五,设计人员需要注重设计后期服务工作,对于工程实施过程中遇到的问题能及时解决,出现的错误要及时纠正。

3.3 将设计和施工完美结合

第一,要保证方案和技术协调好,防止隐患出现。第二,认真分析项目建设过程中产生的老化等问题,使用合理的设计方法以及高效率的施工工作来降低这些问题的发生几率。第三,高度关注项目的持久性以及安全性的影响,重视对桥梁施工工艺的执行和对过程的规范。比如在振捣混凝土的时候,一定要掌控好它的配比以及工作方式,因为这些要素都会对它的强度有影响。第四,确保使用的材料的质量良好。首先,要保证材料自身的质量好,认真分析施工中使用到的各种物资的尺寸以及类型等。同时,还要确定好材料的配比等,务必遵照要求做好材料配比工作,保证材料的性能得到很好的发挥。第五,在开展设计工作之前,要深入实地考察桥梁的承重水平以及通车情况等等,因为只有做好了论证工作,才可以防止因为负载过大而导致项目受损的现象出现。最后,认真分析桥梁损伤情况,以此来完善项目的结构,增加它的稳定性。要做好桥墩等细节处的设计工作,任何怎分析设计中的不利点,不断优化发展,切实提升项目的建设能力。

4 结束语

总之,安全性和耐久性这两项要求在桥梁使用过程中应该得到充分重视。桥梁设计工作不单负责桥梁使用的规划,更要全面考虑桥梁建设过程和使用过程是否符合经济、安全、持久使用等现实要求。桥梁工程是连接许多地区的枢纽设施,对于相关地区的各方面发展具有不可忽视的影响。所以,有关部门应该重视桥梁设计中的安全性和耐久性,使高质量桥梁能够理想的为人民造福。

参考文献

[1]王福刚.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].建材与装饰,2017,(20):233-234.

论文作者:李炜

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期

论文发表时间:2019/7/9

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