公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性體會

成 蕓（同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司 上海 200092）

公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性體會

成 蕓
（同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司 上海 200092）

近年來，多起公路橋梁事故發(fā)生，既造成了眾多人員傷亡，又帶來了巨大的經(jīng)濟損失。通過對這些事故原因進行分析，發(fā)生多數(shù)是由于在公路橋梁設(shè)計時未充分考慮工程竣工后橋梁的安全性和耐久性。本文通過論述我國公路橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀，分析橋梁工程安全性和耐久性缺失的原因，進一步提出相應(yīng)的改進措施，以加強橋梁質(zhì)量，保證橋梁在長期使用過程中的安全性。

公路橋梁；設(shè)計；安全性；耐久性

公路橋梁建設(shè)是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程中重要組成部分，也是反映國家經(jīng)濟發(fā)展和社會狀況的重要指標；公路橋梁建設(shè)情況直接決定人們?nèi)粘Ｉ钪薪煌ǔ鲂械谋憷c否，與人們的日常生活密切相關(guān)，其安全性能也成為人們關(guān)注的重點。但近年來，一些重大公路橋梁安全事故仍有發(fā)生，在給人們帶來傷痛的同時，也帶來了警示和教訓(xùn)。為了減少安全事故隱患，人們開始加強公路橋梁設(shè)計階段對安全性和耐久性的思考，并將其作為檢驗公路橋梁工作質(zhì)量的決定性因素。

一、我國公路橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀

2007～2012年間，我國共計發(fā)生各類橋梁坍塌事件37起，因事故死亡人數(shù)高達 182人。平均每兩個月就會發(fā)生一起“奪命橋”事件，橋梁安全事故頻發(fā)已經(jīng)引起人們對橋梁質(zhì)量的進一步關(guān)注。

我國當前對公路橋梁的設(shè)計非常重視對橋梁強度的把握，會充分考慮工程完工投入使用后的流通量；但忽視了橋梁使用的長久性，也未對強度極限做出明確要求，而使用極限直接對橋梁使用周期造成影響。這也導(dǎo)致在公路橋梁設(shè)計中，常常出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象，沒有綜合考慮橋梁強度、強度極限和使用周期等因素。同時，設(shè)計部門將設(shè)計重點放在實現(xiàn)橋梁道路交通的基本功能，卻忽略了公路橋梁后期維護保養(yǎng)的便利性和經(jīng)濟性。后期維護的不便，也給公路橋梁安全造成了較大的隱患。

二、公路橋梁設(shè)計中安全性和耐久性缺失的原因

（一）缺乏完善的設(shè)計理念

公路橋梁設(shè)計理念不完善主要表現(xiàn)在設(shè)計過程中，片面的重視橋梁強度，卻未能將橋梁的安全性、耐久性、強度極限進行結(jié)合，導(dǎo)致設(shè)計不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。加之部分設(shè)計單位為了能夠在激烈市場競爭中脫穎而出，獲得經(jīng)濟利益，在設(shè)計時前光短淺，只注重橋梁荷載強度，而忽視了公路橋梁的使用周期。公路橋梁設(shè)計需要考慮到施工地及周邊地質(zhì)、施工原材料、橋梁結(jié)構(gòu)等多方面的具體問題。作為一項綜合性的復(fù)合型工程，其設(shè)計人員不僅需要具備較強的構(gòu)圖能力等專業(yè)素養(yǎng)，還需要具備良好的職業(yè)道德和強烈的責任意識。設(shè)計人員缺乏強烈的責任心，將有可能造成設(shè)計圖中安全系統(tǒng)不高、規(guī)范性要求不明確等問題，并為公路橋梁的施工安全、使用安全埋下安全隱患。

（二）施工管理不到位

公路橋梁建設(shè)工程施工管理與施工安全和橋梁質(zhì)量有著最直接的關(guān)系。我國建筑行業(yè)就業(yè)門檻較低，一些現(xiàn)場施工人員文化素質(zhì)低、安全意識薄弱、缺乏責任性、流動性大。施工過程中一些不符合操作規(guī)范的行為、工程設(shè)備及原材料管理不到位不僅會造成施工現(xiàn)場安全事故的發(fā)生，還會導(dǎo)致公路橋梁建設(shè)工程存在質(zhì)量缺陷。而施工單位管理層的管理能力、管理效率的低下和管理措施的不足，不僅無法實現(xiàn)施工單位與設(shè)計部門的實時聯(lián)系，確保施工安全和工程質(zhì)量，而且會造成企業(yè)各種不良作風的出現(xiàn)，不利于企業(yè)的發(fā)展。

（三）設(shè)計人員缺乏較強的專業(yè)素養(yǎng)

橋梁工程的安全性和耐久性受到道路橋梁設(shè)計的直接影響，因此，工程設(shè)計人員專業(yè)技術(shù)能力的高低是最關(guān)鍵的一個因素。但是我國道路橋梁工程設(shè)計中普遍存在設(shè)計人員缺乏扎實理論基礎(chǔ)和實際設(shè)計經(jīng)驗的現(xiàn)象，導(dǎo)致他們在設(shè)計時不能充分考慮影響橋梁建設(shè)安全性及耐久性的各種因素，無法有效使用計算機、三維建模等新興技術(shù)輔助設(shè)計，也就無法更好的提升公路橋梁設(shè)計質(zhì)量。

（四）設(shè)計審核過程缺乏嚴謹性

公路橋梁設(shè)計審核環(huán)節(jié)是設(shè)計全過程中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。在設(shè)計完成以后，要針對設(shè)計中的安全系數(shù)、材料性能、橋梁強度、經(jīng)濟性進行審核，為保證審核過程的科學(xué)性和嚴謹性，設(shè)計審核需獨立于設(shè)計工作，且有與之相對應(yīng)的明確指標以便審核工作的開展，一旦發(fā)現(xiàn)與指標存在差距的內(nèi)容需要重新對設(shè)計內(nèi)容進行修改或調(diào)整。但在實際工程中，設(shè)計人員往往也負責審核工作，審核過程缺乏獨立性、規(guī)范性，導(dǎo)致不能及時有效發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的隱性問題，降低了設(shè)計的安全性和耐久性。

三、提高橋梁設(shè)計中安全性及耐久性的措施

（一）創(chuàng)新設(shè)計理念和設(shè)計思路

強調(diào)設(shè)計理念的全面性和可持續(xù)性，在注重安全性的同時也要注重耐久性。加強對公路橋梁使用周期方面的重視程度，加大研究力度，在借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀橋梁設(shè)計的基礎(chǔ)上，融合現(xiàn)代化的先進技術(shù)，不斷完善設(shè)計理念，不斷改進和創(chuàng)新設(shè)計思路。

（二）掌握公路橋梁疲勞損傷的規(guī)律

公路橋梁使用過程中，通行的車輛荷載、風荷載都在不斷變化，而這些不斷變化的荷載會給橋梁帶來動荷載，并造成橋梁內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生循環(huán)變化，促使橋梁的疲勞損傷進一步加快，從而對橋梁使用周期造成影響。加強對公路橋梁疲勞損傷的研究，充分了解其變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)之上，進行科學(xué)地橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、選用性能優(yōu)越的原材料，將有助于進一步延長橋梁的使用周期，提高橋梁的安全性和耐久性。

（三）綜合考慮周邊環(huán)境的影響

公路橋梁中的安全性和耐久性受不同地質(zhì)特征和各種環(huán)境危害的影響。在設(shè)計時，既要實地查看當?shù)丨h(huán)境特征，又要全面考慮將來可能發(fā)生的各種環(huán)境危害，科學(xué)、合理地進行設(shè)計。例如在海岸線的公路橋梁工程，因容易受到海水的侵蝕，需要選擇加強混凝土、鋼筋混凝土等材料的性能，以提高對抗氯離子腐蝕的能力。考慮暴雨、積水等因素，需要合理設(shè)計橋面坡度、鋪設(shè)排水管道。除此之外，一些不可控的因素也會影響橋梁的施工，進而影響安全性和耐久性，因此，設(shè)計單位需與施工單位進行及時溝通，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況對設(shè)計圖紙及設(shè)計方案進行及時調(diào)整。

（四）建立完善公路橋梁設(shè)計標準和規(guī)范

由于我國缺乏公路橋梁設(shè)計的統(tǒng)一標準和安全規(guī)范，導(dǎo)致設(shè)計中常出現(xiàn)各種主觀、客觀因素影響到橋梁的質(zhì)量和安全。因此，建立公路橋梁設(shè)計體系、完善統(tǒng)一的設(shè)計標準和規(guī)范，有助于進一步提高公路橋梁的安全性和耐久性。加強對設(shè)計和審核過程的監(jiān)督管理，通過法律明確審核的獨立性，避免出現(xiàn)設(shè)計、審核“一肩挑”現(xiàn)象。

結(jié)語

公路橋梁工程在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有非常重要的地位，而近年來頻繁發(fā)生的公路橋梁安全事故，不僅造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，也破壞了社會的穩(wěn)定與和諧。公路橋梁設(shè)計時的缺陷和不足，特別是未能綜合考慮影響安全性和耐久性的因素，是導(dǎo)致這些事故發(fā)生的主因。為有效保證公路橋梁施工和使用安全，提高使用周期，必須要不斷優(yōu)化優(yōu)化公路橋梁設(shè)計理念，完善設(shè)計標準和審核規(guī)范，在充分考慮影響公路橋梁安全性和耐久性的主、客、觀因素進行設(shè)計，并提高橋梁施工過程及施工現(xiàn)場管理水平，才能有效保證公路橋梁質(zhì)量和長期使用安全。

[1]張杰.關(guān)于公路橋梁耐久性和安全性設(shè)計分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,(12):844-844.

[2]劉宏志.公路橋梁設(shè)計中的安全性與橋梁耐久性研究[J].黑龍江科技信息,2015,(10):190-190.

[3]劉進波.公路橋梁設(shè)計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].黑龍江交通科技,2015,(5):132-132.

[4]任素琴,趙宏彧,陳彥君等.公路橋梁設(shè)計中的安全性與橋梁耐久性研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2015,(21):5200-5201.

[5]吳忠振,程浩.公路橋梁設(shè)計中的安全性及耐久性分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2014,(33):2585-2585.

TU714

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1007-6344（2016）06-0251-01