傳統的市政橋梁設計與綠色市橋梁設計分析

王山河

(深圳市市政設計研究院有限公司長春分公司,吉林 長春 132000)

隨著國家經濟的發展，我國的橋梁建設特別是道路橋梁建設空前繁榮，展望我國公路建沒的前景，橋梁新建、改建、加固的任務依然很重。而橋梁設計是一個系統的、復雜的工程，在橋梁設計過程中依然有許多的重大理論問題需要解決，更需要設計人員具有豐富的理論知識，并且盡量減少或避免主觀經驗因素對設計的影響。

1 市政橋梁設計中存在的一些主要問題表現

(1)橋梁的設計理論和構造體系不完善。不同的設計人員、不同的設計環境都會對結構體系提出不同的布局和構造要求，設計人員應具有豐富的經驗，并能對結構本性進行正確的判斷。橋梁的設計規范不應包括設計人員工作范疇的各種問題，因為規范更新的再快也適應不了新材料和新技術的發展要求。不可否認的是，無論結構設計如何改進，在設計中的首要任務仍是選擇經濟合理的結構方案，確保結構的安全性。

(2)對公路橋梁規劃設計不全面、缺乏創新意識、觀念落后、設計方案陳舊。隨著我國交通建設經濟的快速發展，這就表明了對公路橋梁建設要求越來越高，然而，在橋梁設計中，我國大部分地區的農村或城市仍在沿用過去的公路橋梁設計模式。舊的設計方案模式和原有的設計方法思路，已適應不了現實交通發展的需求。

(3)市政橋梁設計中往往忽視內在結構關聯問題。現實中，因橋梁設計人員常滿足于橋梁結構壓力強度計算上的安全度需要，但忽視了從橋梁結構體系、結構應力、結構材料、結構耐久性以及從設計、施工到使用全過程中經常出現的人為錯誤等方面去加強和保證結構的安全性。甚至于出現了一些橋梁僅用了幾年就因為結構設計的缺陷.出現了結構安全問題。

(4)公路橋梁設計只注重經濟利益目的、工程設計招投標和評獎活動機制有漏洞。分為以下幾方面。①公路橋梁設計周期短、承接的工程任務量過重、只追求經濟利益忽略了成本質量。從而就形成了橋梁設計人員或單位沒有質量安全責任理念，缺少時間進行創新優化設計。②工程設計招標、投標體制不健全，沒有真正的貫徹實行公開、合法規范的招投標運行原則，使陽光政務、陽光招標的公開競爭交易平臺形同虛設。全過程監管不力。③目前，橋梁工程評優評獎杯，多注重工程規模的大小，不管設計或施工技術水平的好壞，缺少公平合理評選的創新機制，極大的影響設計或施工人員的工作積極性。

(5)施工和管理水平較低

國內外出現過多座橋梁的突然破壞和倒塌事故，因此，工程界對橋梁的安全問題倍加關注。大量的橋梁在沒有達到預期使用壽命時，就出現了影響正常使用的病害，甚至一些橋梁在使用的幾年期間就發生了突然倒塌，這與旖工質量低下有著重要的關系。

2 造成上述問題的原因分析

2.1 結構構造體系以及設計理論不完善

在承認施工存在問題的同時，在橋梁設計領域，特別是關于橋梁使用期以及施工安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，并取用規范規定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。

2.2 市政公路橋梁的設計水平不高

一般的看法認為，當前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導致。對于短期內發生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質量沒有達到規范和設計要求，典型的問題包括材料強度不足和施工工藝不合格等，但也有另外原因存在，諸如偷工減料、以次充好等嚴重的管理問題，這其中由于公路橋梁工程的前期設計水平低，導致最終發生橋梁坍塌破壞的事情也時有發生。

2.3 設計人員對結構本性沒有正確判斷和認識

不同的環境和使用條件、不同的設計對象都會對結構體系提出不同的布局和構造等方面的要求。規范再詳細也不能包羅本應由設計人員解決的各種問題，規范更新得再快也適應不了新認識、新技術、新材料快速發展對結構提出的各種新的要求。因此，合理可靠的結構設計除了滿足規范的要求外，還要求設計人員具有對結構本性的正確認識、豐富的經驗和準確的判斷。

2.4 設計人員思維出現的偏差，造成設計的主觀錯誤

大多數的設計人員往往只滿足于規范對結構強度計算上的安全度需要，而忽視從結構體系、結構材料、結構構造、結構耐久性、結構維護以及從設計、施工到使用全過程中經常出現的人為錯誤等方面去加強和保證結構的安全性。結構耐久性不足已成為最現實的一個安全問題，設計時要從構造、材料等角度采取措施加強結構耐久性。

3 加強市政橋梁設計的對策

3.1 加強思想上的責任教育

進一步按照安全生產“三項行動”部署，落實好安全生產“一崗雙責”要求，完善、建立公路橋梁設計責任體系，強化責任意識，層層落實責任，落實安全生產責任機制，確保橋梁設計責任到崗、責任到人。逐級簽訂橋梁設計責任書，將公路橋梁設計任務層次分解。按屬地管理原則加強安全監管，敦促公路橋梁的建設、改造、養護等相關單位履行好企業主體職責，確保橋梁安全。

3.2 按正常使用以及承載能力來進行設計

正常使用控制結構是在正常使用的狀態下裂縫、應力以及變形小于一定的限值，相對應于適用性的要求。承載能力是控制結構在沒有服務能力臨界狀態時的承載能力，是對安全性要求的保證。而對于美觀、經濟的要求則沒有具體的指標進行衡量。

3.3 將傳統施工技術和現代信息技術相結合

橋梁是公路重要組成部分，橋梁的質量直接影響著公路的暢通以及行車安全。公路橋梁工程的質量，關鍵在于施工技術的提高。只有把傳統的橋梁施工技術和現代信息技術有機結合起來，做好工程的前期設計，才能提高我國公路橋梁建設的質量。

3.4 積極借鑒歐美等先進國家的做法

歐美等西方發達國家在其經濟社會發展進程中非常重視公路建設，他們在公路橋梁的設計方面積累了豐富的經驗，取得了相當多的成功實例，但也有很多失敗的深刻教訓。我們的工程設計人員應該博采眾長，取長補短，積極借鑒國外的經驗和成果，避免走彎路，從而提高我國公路橋梁建設的成效。

3.5 在設計時要充分考慮橋梁的超載問題

超載問題在我國相當普遍，這種現狀不能在短期內得到解決，工程設計人員在設計初期就會面臨這一問題，因此應該在公路橋梁前期設計時充分考慮到公路橋梁在建成交付使用后所面臨的超載問題。

3.6 加強重視結構的耐久性問題

橋梁在建造和使用時，一定會受到有害化學物質和環境的侵蝕，并且要承受著車輛、地震、風、疲憊、人為、超載因素等外來作用，同時橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化，從而導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。

4 積極貫徹綠色市政橋梁設計的理念

(1)綠色橋梁設計的理念橋梁設計的綠色環保有幾大要點：①降低施工建設過程中垃圾的產生和排放。采用新型的施工工具減少光污染和噪音污染，這將減少了對當地居民正常生活的干擾。同時在保證工程質量的前提下可以嘗試使用新型的建筑材料這樣將節約材料降低污染。②可約資源、降低能耗，意在強調減少浪費，在施工過程中盡可能地節約，盡量尋找物料多次的方法、通過循環使用做到最大限度的節約。同時將產品的價值發揮到極致并做好相應的回收廢棄物加以整頓利用，從而達到循環再生的目的。③先進技術做支持。在提升環保檢測技術的同時也要提升橋梁施工技術，比如提升技術來減少污染，制造加工先進的材料等。

(2)綠色市政橋梁設計的實施辦法

綠色市政橋梁的設計的實施辦法有一下幾點：①綠色市政橋梁的設計中對于橋梁體系選擇方面應尊崇簡約風格.減少沒有實際意義的橋梁設計外表，減少過分的外表裝飾，這樣蕊減少了施工時間同時也節省不必要的資金投入。同時在設計風格簡約中要考慮當地的人文特點，保證橋粱建設與當地人文景觀與文化的融合。②在結構設計方面，設汁師要細致考慮到橋梁結構的各種承載類型，根據橋梁各結構的特點檢測并設計相應的荷載類型所承受最大重量的結構框架，保證橋梁施工周期的安全性和橋梁使用的安全性。③在橋梁排水工作，排水系統材料選擇要注重環保性和耐用性。采用設置沉淀池等污水處理設施的方法，把橋面污水排入污水沉淀池等處理設施，可以有效減少對環境的污染，這樣更符合綠色橋梁設計環繰對環境害處小的特點。④設計有利于回收的綠色橋梁，尤其在當今社會經濟的高速發展，許多地方也不斷的進行城市化建設，有的地方還進行城幣改造，由于傳統橋梁多數使用高耗能的鋼筋混凝土，在拆除與回收建筑垃圾帶來了一定的困難，這就要求設計者在設計橋梁時注重環保科回收的建造材料和便利回收拆除的建造結構。