徐明芳
(黔南州交通設計院,貴州 都勻 558000)
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大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題
徐明芳
(黔南州交通設計院,貴州 都勻558000)
摘要:基于大跨徑公路橋梁設計規范體系中存在的缺失問題,文章以實例為基礎,分析了現行體系發展的具體方向以及關鍵問題的產生原因。
關鍵詞:大跨徑公路橋梁;車輛疲勞荷載;倒塌概率;風險事故
1工程概況
以某大跨徑公路橋梁設計規范問題為例,該工程的建設地點在我國貴州省,橋梁的建設規模為1~80 m的鋼筋混凝土結構,橋梁類型為箱型拱橋,且全長120.5 m。其能夠承受汽車荷載的等級為II級,且橋上縱坡為4.34%。對于拱上結構為實體橫墻,拱頂處的橫墻與腹孔板是剛連接,其余則由鋼筋混凝土結構直接支撐在橫墻頂上。
2大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題
2.1風險事故與倒塌概率等相關規定較少
我國現行的公路橋梁設計規范體系中,采用了可靠度指標和概率統計來降低風險事故的發生概率。此外,也通過相關方法來控制可靠度指標的失效概率。而在實際的公路橋梁工程項目的建設過程中,由于可靠度失效問題存在的形式較為隱性,這就意味著其內容并沒有引起相關體系建立者的重視。具體來說,缺少相應的綜合理論來對公路橋梁工程結構中出現的失效問題進行詮釋和解決。這種情況下,公路橋梁工程的風險事故和倒塌概率就很難進行控制。
2.2車輛疲勞荷載
我國的大跨徑公路橋梁設計規范中,并沒有在車輛疲勞荷載問題上建立起一個完善的體系。具體來說,采用的規范設計內容都是參照西方國家先進的規范做法。這就意味著其與國際上的大跨徑公路橋梁設計規范內容存在較大差距,且部分規范也與我國的實際建設情況不符。針對這一問題,現行的大跨徑公路橋梁設計規范體系,要進行不斷的完善和補充以保證我國公路橋梁工程的建設質量。具體來說,要根據公路橋梁工程的實際情況,對疲勞車輛的承載能力和所產生的應力進行研究。這是實現大跨徑公路橋梁設計規范體系健全的重要研究課題。
2.3車輛荷載設計縱橫向折減方法
大跨徑公路橋梁設計規范體系中,采用的車輛荷載設計是國際上通用的方法,即縱橫向折減法。這一設計方法主要解決了車輛荷載出現的縱橫向滿載問題,在文章所述的工程中采用了縱橫向折減法,使滿載問題出現的概率明顯降低。由此可以看出,公路橋梁設計規范應體現出適當的折減內容。對于縱橫向折減系數大小的確定,還要根據工程項目的具體情況進行深入的研究。這是因為不同的公路橋梁,其主引橋和局部構件需要應用到不同的折減系數。如果在進行規范設計的過程中,僅按照滿載問題出現的概率與損失程度來確定折減系數,就很容易導致公路橋梁的使用風險性增大。這是因為不同公路橋梁的實際情況,有可能存在非折減的建設需求。就目前來說,我國公路橋梁工程出現的車輛超載問題嚴重,甚至還會出現超載車輛排隊形式的問題。部分路段車輛擁堵的現象已經成為普遍。這就對公路橋梁結構的穩定性和耐久性造成了一定影響。因而,在未來針對大跨徑公路橋梁的車輛超載問題,應采用縱橫向折減系數的方法來進行解決。
2.4使用耐久性問題
我國公路橋梁設計規范中明確指出,工程項目的使用年限是其耐久性的主要體現。使用年限的計算方式是指,工程從竣工交付給監理部門確定驗收合格的那天,在保證主體結構和地基基礎建設合理的條件下,工程安全的使用年限。使用年限的確定是在工程結構沒有進行過實質性維修的情況下,保持預期可靠度的使用期限。換句話說,就說公路橋梁工程的結構設計正常、施工正常、使用正常以及維護正常等。政府相關部分出臺的《公路橋涵設計通用規范》中指出,一般情況下,公路橋梁結構的使用基準年限為100年。然而,由于各方面因素的影響使得我國公路橋梁實際建設的情況,很多都達不到設計要求。造成這一問題出現的原因是,建設企業和施工單位過于看重經濟效益。具體來說,就是盲目追求施工進度,對于設計要求和施工標準并沒有進行合理的重視,這就導致工程的使用年限達不到設計規范中所要求的。
3健全大跨徑公路橋梁設計規范體系的具體內容
3.1建立規范編制體制
大跨徑公路橋梁設計規范體系的編制規范建立素材,要從國際國內的先進工程項目中吸取成功經驗。并將其所優化的內容通過科學研究與結合我國公路橋梁工程建設的實際情況,分析出可行性的設計規范內容。該研究成果需要經過一定程序的轉化才能與我國的基本國情相融合,進而形成具有實際情況應用針對性,有具備解決車載、風險事故問題的實效性。其中,對于車輛荷載設計規范施工的責任歸屬問題。
3.2全面推廣設計規劃體系
大跨徑公路橋梁設計規范體系的建立是全國通用的,然而,我國的土地資源豐富,各省市自治區的工程建設條件大不相同。為帶動大跨徑公路橋梁設計規范體系的全國推廣,應先解決地域性的差異問題。在西方發達國家,對于這一問題的解決方式是,推廣的過程中添加附錄。我國,同樣也可以采用這樣的方式,來實現大跨徑公路橋梁設計規范體系的全面推廣。此外,還可以通過出臺具有針對性的工作意見內容,來鼓勵各省市地方政府和企業提高自身的建設標準。
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收稿日期:2016-01-21
作者簡介:徐明芳(1965-),男,貴州翁安人,高級,主要從事道路橋梁勘察設計研究。
中圖分類號:U442
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2016)06-0118-02