試論大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題

羅辰

(貴州陸通工程管理咨詢有限公司,貴陽 550003)

試論大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題

羅辰

(貴州陸通工程管理咨詢有限公司,貴陽 550003)

公路橋梁作為我國基礎建設設施，在施工過程中，大跨徑橋梁是非常重要的一個部分，施工規范和施工質量對公路的整體應用價值有比較大的影響。基于此，論文對大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題進行探討。

大跨徑；公路橋梁；設計規范；關鍵問題

在大跨徑公路橋梁設計施工過程中，會應用到很多創新施工技術和施工規范，這些施工技術和施工規范都需要經過詳細的審核后才可以進入到設計和施工的環節中。近年來，我國很多橋梁設計和建設中，都使用了多個規范標準來開展設計工作和建設工作，因此，分析大跨徑公路橋梁設計規范中存在的問題具有重要的現實意義。

1 我國現行公路橋梁的規范體系

現階段，我國公路橋梁建設規范的編寫需要依據以下兩點：一是國家在公路橋梁方面的標準規范；二是國內外橋梁設計建設中的成功典范。而《公路工程結構可靠度設計統一標準》以及《工程結構可靠度設計統一標準》是我國現行的公路橋梁系列的國家標準，其中闡明了具體規范的理論根據，即運用分項的系數法以及極限狀態法等，求證抗力、荷載的作用力和材料強度等的各項系數，然后進行概率統計，最后對可靠度進行分析和確定實施標準。具體取值時，部分國家標準中對有些分項系數的取值進行了詳細的規定。圖1為公路橋梁規范體系示意圖。

圖1 公路橋梁規范的工程結構體系

2 目前我國公路橋梁設計規范中存在的問題

2.1 車輛疲勞荷載方面設計規范存在的問題

當前，公路橋梁中呈現的車輛的疲勞荷載現狀雖受到本國政府的關注，然而具體的可行性完備體系還沒有建立，再加上有些國標規范不具備實用性價值，實際應用中還在參考歐美發達國家的相關規范，要想達到國際水平還有一個漫長的過程。基于此，現行的規范只有經過相關的補充和完善之后，才能投入實際應用[1]。因此，我國交通部門對疲勞模型荷載、疲勞車、車輛疲勞狀態的承載能力以及應力狀況等項目進行了研究，并從中也提煉出了一定的實用性數據和資料，為今后實際設計規范創造了條件。

2.2 抗風性和抗震性設計方面存在的問題

在大跨徑公路橋梁施工過程中，抗風性和抗震性是橋梁安全設計的重點，重現期和作用強度不僅是政策性問題，同時也是技術性問題。雖然，當前的規范已經對大跨徑橋梁的抗風性設計和抗震性規范進行了改進，但是，在特殊環境下施工時，依然無法達到建設要求。還需要在規范中考慮新的設備和技術。

2.3 車輛荷載設計縱橫向折減的方法有待改進

現在，國際上對橋梁的設計一般采用車輛縱橫向折減的計算方法，其理論依據是處于滿載狀態下的荷載車輛縱橫向的概率不大，所以，適當折減設計系數不會影響橋梁的質量。可是，以上系數的計算方法只依據了一個方面，實際的計算方法還要根據橋梁的種類，如大橋梁的主引橋和各副橋的設計系數的計算方法就不同，如果單從概率的大小進行評估，其結果是會埋下安全隱患的，個別地方還應加大設計系數，從而保證橋梁的設計質量。除此之外，嚴重的車輛超載問題也困擾著我國橋梁的設計，特別是當超載的大型車隊從橋上經過，甚至在橋梁上形成擁堵的大車滯留，這些都是對橋梁質量的一種極限考驗。鑒于此，橋梁在確定縱橫向折算系數時，除了依據橋梁的跨度之外，還要結合我國的實際情況來確定。

2.4 公路風險事故和倒塌概率事故規范不完善

按照可靠指標和極限狀態的分項系數進行公路橋梁的規范性設計，是我國現行公路橋梁設計的理論依據，從中能夠體現超越概率的存在，但可靠指標中也存在著失效概率的隱患，只是表現不明顯，因而尚未得到相關方面的關注，同時，由于缺乏綜合理論的指導而對橋梁結構的失效后果沒有明確的行業規范，因此而造成的設計事故和橋梁倒塌可能性沒有制度約束，以致公路橋梁的安全度缺少理論根據，使橋梁從設計、建設直至管理單位都不能足夠重視公路橋梁的安全隱患問題[2]。

2.5 組合結構和鋼結構構件設計規范落后

在進行公路橋梁結構選型時，由于組合結構和鋼結構設計規范落后，已經嚴重限制了兩種結構構件的使用。當前在設計時，仍然存在著極限狀態法和容許應力法的共用情況，實際使用過程中存在比較多的矛盾，規范編制過程中，也缺乏成熟一條寫一條的基礎。

2.6 公路橋梁的使用年限問題

我國公路橋梁設計使用年限在相關的交通標準中有明確的規定，即公路橋梁的標準使用年限為100a，但在實際中，我國橋梁能夠達到這個標準的卻少之又少。究其原因，從工程設計到施工過程中，由于利益的驅使，使偷工減料行為頻發，從而造成人為的工程不達標，達不到預計的設計年限問題就不言而喻了。為了達到公路橋梁的耐久性設計要求，我國于2008年就制定了《工程結構可靠性設計統一標準》，其中，對使用年限進行了明確定義:設計規定的結構或結構的構件在沒有進行大修的情況下達到的預定年限。另外，還對計算系數取值進行了建議：若設計年限和設計基準期結構相同，則用r1=1.0表示。

3 大跨度公路橋梁設計規范的完善

3.1 加速完善現行規范體系

我國政府預計在大概5a的時間對相關的規范體系進行補充和完備，這樣常規的橋梁以及部分大跨度橋梁的設計需求會得到滿足，然而許多棘手的政策問題和技術難題有可能在此輪無法規范修編，使社會與行業的實際需求不能得到滿足。但從實際出發而論，加快完善現行規范體系是現階段的現實需求。為解決這一難題，建議加大人力、物力的投入，爭取得到更多行業內院士以及專家學者的支持，讓高水平的典范體系早日出爐。

3.2 積極吸納國際橋梁規范

隨著我國世貿大門的打開，也給橋梁建造提出了新的挑戰。近年來，橋梁建造已成為我國發展經濟的支柱產業之一，在世貿大門開啟之際，其結構和質量要得到國際化的認可，而我國在國外的橋梁工程正在不斷增加，因此，加快國際橋梁規范的引進和吸收成為當務之急，這也是快速提升我國橋梁建造品牌的有效捷徑[3]。對此，相關部門已開始著手有關資料的收集和編訂，如歐洲、美國、英國和日本等的橋梁規范，另外，還準備借鑒俄羅斯的橋梁規范。通過這些高水平的規范成果，定能打造出本國優質的橋梁建設規范精品。

3.3 融進國際國內領先的成熟技術的規范編制體系

對規范編制的取材一般來自于：國家最新的行業規定、原有的成功規范條款、從生產中總結的成熟技術和經驗、國標的國內行業規范、國際的條文規范和實驗成果等，在經過相關程序之后，上述成果會轉化為規范條文。為了能引進國際國內的成熟技術、經驗，就必須組建相關的體系，具體一要成立公路橋梁的標準委員會；二要聚全國的精英力量進行編制公路橋梁標準規范；三要讓高級人才充當規范編寫隊伍的領導。

3.4 編制地方性橋梁規范體系

由于各地的區域差異，使得國標的橋梁設計規范在有些地方顯得水土不服，這就在很大程度上制約了我國橋梁建設的發展步伐。對此首先借鑒國外的解決方法，如歐洲的規范體系運用增加附錄的方法進行區域調和，而國內在2008年，交通部就出臺了若干項為了加強公路標準化規范工作的指導性意見條文，文中建議[4]：各地方和企業以及項目根據各自的實際情況，根據自身的需要進行自身的標準以及規范的體系編制，通過這種切合實際的規范調整，為全國的公路橋梁規范技術的提高指明了方向。目前，如山東、浙江等地已率先進行當地的地方性公路橋梁的標準編寫，給全國帶了好頭。

4 結語

總而言之，當前我國公路橋梁設計規范還存在一些問題，主要體現在車輛載荷折減、機動車輛載荷、橋體探討、風險事故、橋梁使用年限等方面。這些問題與當前公路橋梁設計規范不完善有比較大的關系。所以，要對公路橋梁設計規范進行完善，積極引進國外先進的橋梁設計規范，借鑒國際上比較成熟的規范經驗，建立完善的橋梁建設標準規范體系。

【1】趙君黎,馮苠,劉曉娣.中國大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題探討[J].公路,2009(5):47-52.

【2】周亮,朱自成.解析我國大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題[J].廣東科技,2012(17):118.

【3】張雷,公路橋梁設計隱患和應注意的問題[J].交通世界（建養,機械）, 2012(1):128-129.

【4】李開勝.道路橋梁設計的現狀與改善策略的探討[J].企業科技與發展，2015(8):80-81.

Key Problems in Design Code of Long Span Highway Bridges

LUO Chen
(Guizhou LutongEngineeringManagement&ConsultingCo.Ltd.,Guiyang 550003，China)

Thehighwaybridgeastheinfrastructureofourcountry,in theconstructionprocess,the largespanbridgeisavery importantpart of theconstructionspecificationsand constructionqualityof theoverallvalueof thehighwayhasa relatively large impact.Basedon this,this paperdiscussesthekey issuesofthedesigncodeforthe longspanhighwaybridges.

largespan;highwaybridge;designcode;keyproblems

U442.5+1

B

1007-9467（2016）08-0142-03

10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.039

2016-01-11

羅辰（1990～），男，貴州貴陽人，助理工程師，從事路橋研究，（電子信箱）543800337@qq.com。