城市橋梁設計中的隱患及解決措施

劉恒

【摘要】道路橋梁在建設及使用過程中，除了要承受來自外部有害物質的不斷侵蝕之外，還有諸如行駛車輛的超載及駕駛員疲勞駕駛等影響，另外，橋梁自身所運用的材料隨著使用時間的推移，還會出現持續退化狀況，內部結構會不斷損壞，至此，橋梁設計階段的合理化、規范化、科學化是決定橋梁安全性與耐久性的關鍵要素。

【關鍵詞】道路橋梁設計隱患;完善措施

道路橋梁所處環境相當復雜，不但要經受外部自然環境及人為破壞影響，還要長期承受過往車輛荷載影響，其橋梁建筑材料本身在長期運營過程中也會出現不同程度的材料劣化及損壞現象。因此，橋梁設計在某種程度上決定了它后期使用過程中的耐久性與安全性。不過從實際狀況來看，我國道路橋梁在設計階段是存在諸多隱患的，這些隱患一部分來自于外部自然環境因素，但更多地來自于人為設計因素。

1、道路橋梁設計隱患問題

1.1設計理論體系不完善

科學完善的理論體系是道路橋梁設計的重要指導和依據，只有如此，設計人員才能拿出最為經濟的方案來設計最為安全可靠的道路橋梁。但是從當前我國道路橋梁的施工設計、使用期安全設計方面來看，道路橋梁存在的設計隱患較多，比如很多路橋設計僅僅滿足最低安全需求，而對于一些細節方面的問題則視而不見，究其根本，則是缺乏一套完善科學的理論體系的指導。只有最大限度的完善理論體系，道路橋梁設計中的隱患問題才能越來越少。

1.2對道路橋梁耐久性有所忽略

耐久性是道路橋梁設計中需要考慮的重要因素，這關系到橋梁的安全性和使用壽命。影響耐久性的因素很多，比如施工材料和施工質量，但是決定性的因素卻是路橋的設計因素。在道路橋梁設計中，耐久性是很容易被忽略的，即使重視了耐久性設計，也只是局限在結構的計算研究方面，而對于總體構造和細節設計，則往往很不到位。忽視耐久性設計，會大大降低橋梁的安全性，導致事故的發生。因此，路橋設計中務必要強化耐久性設計。

1.3橋面與梁體壽命不一致

橋梁設計通常有兩種極限狀態，一種是正常使用的極限狀態，而另一種則是承載能力的極限狀態。在設計橋梁主體結構的時候，極限狀態是重要的設計依據。然而現實中會存在一個問題，即橋梁的主體受力狀態正常，但是橋面和梁體的壽命卻與主體不一致，這種不一致會導致很多問題的出現，設計中必須重視起來。

1.4匝道橋獨柱墩梁橋傾覆問題

匝道橋的使用質量問題呈現出兩種截然不同的情況，一是在城區內部的匝道橋梁，絕大部分都是運營狀況良好的，養護體制較為健全，養護工作做的比較到位，匝道橋梁的使用壽命正常。但是在城郊的匝道橋梁或者高速公路的立交匝道橋梁卻出現了多起柱墩型式的曲線梁橋傾覆失穩事故，這與對這些區域匝道橋梁養護的忽視離不開，橋梁一旦發生傾覆失穩，則極有可能使得人員的生命和經濟造成重大損失，并且這種事件帶來的社會影響也是極其惡劣的。

2、完善措施

2.1完善道路橋梁設計理論體系

一套科學完善設計理論體系對道路橋梁設計工作意義重大，只有在科學理論體系的指導下，設計出的道路橋梁無論是在結構體系上還是在材料和構造上才能保持優良，也才能最終保證道路橋梁的安全性，延長道路橋梁的使用壽命。要建立科學完善的路橋設計理論體系，首先必須要對路橋設計中需考慮的各種因素進行明確，另外要格外重視細節問題的設計。在具體的路橋設計中，要想保證設計的質量，就必須要依據科學的結構體系，還要強化監督的力度。唯有如此，才能最終保證路橋的設計質量。

2.2道路與橋梁過渡段設計

（1）過渡段變形的設計控制。關于路橋過渡段的設計施工，我國交通主管單位早就有了明確的規定，在施工完成之后，路橋過渡段的沉陷量不能超過10cm，另外在工后90d進行測量，沉降值要控制在6mm以內。如果某項路橋工程施工周期較短，無法完成90d沉降量測量，那么針對這種情況的沉降量控制要求為路面坡度為0.5%的沉降量不能超過5cm，并且要保證路橋過渡段的沉降坡差不超過4%，這樣才能滿足路橋過渡段的沉降變形要求。（2）緩和過渡段的設計。路橋過渡段設計至關重要，科學合理的過渡段設計能夠大大降低跳車現象的發生。在實際的設計中，主體結構的剛度差異和沉降差的控制是設計的重點，要重視這兩方面的設計，要將差異保持在規定的標準范圍之內。另外，施工階段不同，對設計的要求也會不同，因此設計應依據施工階段的不同而調整相應的設計準則，尤其是強度和剛度指標，要根據施工階段的不同做出不同的設計。除此之外，路橋過渡段往往會存在地基處理上的難題，設計中要依據土層的不同制定不同的處理方式，尤其是地基土的加固，設計時要做好先期準備，可以大大提高道路橋梁的后續施工質量。

2.3保證橋面與梁體壽命相同

橋梁主體是依據橋梁的極限狀態來設計的，但是由于各種各樣的原因，最終使得橋梁主體與橋梁和梁體的壽命出現了不一致的問題，因此很多橋梁都需要不斷的進行橋面鋪裝的更新。從保證橋梁正常使用的角度出發，設計中要最大限度的保證橋梁主體與橋梁和梁體壽命的一致性，多多考慮橋面的受力點和受力狀態，采取更為有效的針對性的設計措施來加以解決。

2.4獨柱墩梁橋傾覆問題的預防

首先分析獨柱墩梁橋的傾覆機理，不管是直線梁橋還是曲線梁橋，橋梁一旦發生傾覆，傾覆的點一定是繞著最外側支座的轉動軸進行。獨柱墩式梁橋的中間支撐形式一般為鉸支撐或者距離很近的雙點支撐，這兩種支撐形式的橫向抗傾覆性能都不是很好，尤其是那些寬度較大的梁橋，采用這樣的支撐形式則更容易發生橫向傾覆事故。如果出現了傾覆力矩大于穩定力矩的情況，那么獨柱墩這種形式本身的后期抗傾覆性能很低，反而使得扭轉作用下梁體二次非線性產生對獨柱墩的水平作用力，從而使得梁體發生橫向傾倒破壞。

道路橋梁的設計工作至關重要，關系到橋梁的安全性和最終使用壽命。因此，必須重視道路橋梁的設計，在設計中要依據科學的理論體系和規劃標準，努力提高設計水平，這樣才能為路橋的施工提供指導，保證橋梁結構的安全性和可靠性，減少橋梁隱患的出現。

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