摘要:改革開放進(jìn)程的不斷加快,我國的整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力也得到了一定的提高,橋梁建筑也隨之有了長足的發(fā)展。現(xiàn)在,國內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,有這樣的傾向:設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少;重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)。因此,要結(jié)合著橋梁設(shè)計(jì)中的耐久性問題來入手,對橋梁的設(shè)計(jì)提出經(jīng)濟(jì)、安全、適用等要求,這些也是人們在施工中所關(guān)心的問題。本文分析了現(xiàn)代的橋梁設(shè)計(jì)中常見的問題以及具體的解決措施。
關(guān)鍵詞:橋梁設(shè)計(jì);耐久性;混凝土;問題
中圖分類號(hào):F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
前言
近幾年來,我國的橋梁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在逐漸的加大投入,橋梁工程的發(fā)展和規(guī)模也令世界矚目。但在橋梁的設(shè)計(jì)和改進(jìn)同時(shí),也出現(xiàn)了一系列問題,如創(chuàng)新性差、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不好、保守落后等,這些都影響了我國橋梁工程的技術(shù)進(jìn)步。從整體的情況來看,我國的橋梁設(shè)計(jì)出現(xiàn)了這樣的傾向:在設(shè)計(jì)中著重考慮強(qiáng)度而忽視耐久性,重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù),結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期中最重要的卻恰恰是使用時(shí)的性能表現(xiàn)。橋梁設(shè)計(jì)在很大的程度上決定著工程的質(zhì)量和施工的難易,而出現(xiàn)的這種傾向必將導(dǎo)致工程事故的頻繁發(fā)生、使用壽命短等不良后果,因此,在橋梁設(shè)計(jì)中,保證橋梁的耐久性是最根本的要求。
1 橋梁設(shè)計(jì)存在問題的原因
1.1 管理水平以及施工能力較低,這才使得工程界對橋梁的安全工作引起了重視。一般人都是認(rèn)為橋梁工程事故的主要原因就是管理腐敗以及野蠻施工行為的存在和發(fā)生。而對于短期內(nèi)所發(fā)生的這些事故,其實(shí)多數(shù)都是因?yàn)樵谑┕み^程中,其質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,最為典型的問題就是施工工藝不合格以及建筑材料的強(qiáng)度欠缺等,還有的橋梁在建筑過程中存在以次充好以及偷工減料等較為嚴(yán)重的管理問題,這些都對橋梁的安全造成了嚴(yán)重的危害。因此我們橋梁的施工管理水平以及能力低下,也是造成橋梁設(shè)計(jì)、安全等問題存在的原因。
1.2 設(shè)計(jì)理論以及構(gòu)造體系的匱乏。在對施工問題認(rèn)清的同時(shí),還應(yīng)該清楚的意識(shí)到,在橋梁設(shè)計(jì)過程中,關(guān)于橋梁的試用期安全性以及施工方面的問題還有很多能夠改進(jìn)的地方。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是要選擇極其經(jīng)濟(jì)、合理且安全的結(jié)構(gòu)方案,其次還應(yīng)該注重結(jié)構(gòu)的分析以及連接方面的設(shè)計(jì),同時(shí)按照國家所規(guī)定的可靠性指標(biāo)以及安全系數(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行保證。
很多橋梁設(shè)計(jì)人員往往只是注重滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算能夠符合安全度的規(guī)范需要,因此就忽略了要從結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)的耐久性上進(jìn)行考慮,更是沒有從橋梁的最初設(shè)計(jì)中就對可能出現(xiàn)的人為性錯(cuò)誤對橋梁的安全性進(jìn)行加強(qiáng)和保障。還有些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺乏整體性,有些設(shè)計(jì)圖示計(jì)算方面以及受力路線都不夠明確,這就對局部造成較大的受力狀況。還有些混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不夠,鋼筋的直徑過短,保護(hù)層的厚度過薄等等,都會(huì)對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性造成較為嚴(yán)重的影響。還有很多橋梁雖然滿足了設(shè)計(jì)規(guī)范的初步要求,但是在使用幾年以后就會(huì)因?yàn)闃蛄鹤陨淼哪途眯詫Π踩斐赏{。而橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性匱乏也成為了當(dāng)前較為現(xiàn)實(shí)問題,因此設(shè)計(jì)要從橋梁的材料、結(jié)構(gòu)等多個(gè)角度進(jìn)行考慮。
橋梁在不同的使用條件、使用環(huán)境中,設(shè)計(jì)者都會(huì)對橋梁的結(jié)構(gòu)體系提出不同的意見和建議,以滿足對橋梁結(jié)構(gòu)的需要,而設(shè)計(jì)者即使設(shè)計(jì)的再詳細(xì)也無法對各種問題進(jìn)行羅列,無法將每個(gè)問題進(jìn)行完整的考慮。也不一定能夠完全適應(yīng)新技術(shù)、新材料的更新?lián)Q代的速度。所以,設(shè)計(jì)者的相關(guān)設(shè)計(jì)除了要能夠滿足國家具體的規(guī)范要求以外,還應(yīng)該依據(jù)設(shè)計(jì)者自身的經(jīng)驗(yàn)等對橋梁結(jié)構(gòu)的需求進(jìn)行正確的判斷。
1.3 缺少嚴(yán)格的設(shè)計(jì)審核和監(jiān)理
國內(nèi)很多橋梁設(shè)計(jì)中都存在一個(gè)普遍的現(xiàn)象。過多地依靠專家會(huì)審的方式,這樣就使審核工作成為了走過場,錯(cuò)失了最后把關(guān)的機(jī)會(huì)。因此,這種參加評審會(huì)的方式就忽視了方案的經(jīng)濟(jì)性,只是單一的重視方案的可行性,從而導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不好的設(shè)計(jì)方案得以通過。
2 橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)對具體問題所采取的有效措施
2.1 加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)耐久性問題的重視程度
橋梁在建筑以及使用的過程中,一定會(huì)受到有害物質(zhì)以及環(huán)境等方面的侵蝕和損壞,同時(shí),橋梁還要承受車輛、超載、地震、風(fēng)雨以及其他一些外來因素的作用,而且橋梁材料隨著其他一些外來因素的作用,而且橋梁材料隨著其使用年限的增多,自身的性能等也在不斷的退化,也會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)受到不同程度的損傷。修建了很多的斜拉橋,雖然到目前為止還沒有出現(xiàn)較多的橋梁損壞以及倒塌的例子,但是卻有很多橋梁因?yàn)槔鞯哪途眯詥栴}而不得不提前對其進(jìn)行更換,這不僅僅影響了其使用年限,更是對國家造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。而這些問題的出現(xiàn),大多數(shù)都與橋梁的設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行合理的耐久性考慮和設(shè)計(jì)有直接關(guān)系,這也使得人們提高了對橋梁耐久性問題的考慮和重視。大量的橋梁損害案例也說明了除了與橋梁施工質(zhì)量以及材料質(zhì)量有直接關(guān)系以外,還包括設(shè)計(jì)中存在的缺陷對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性造成的影響。
2.2 加強(qiáng)公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作
公路橋梁的養(yǎng)護(hù)要貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的原則,尤其是對于舊橋的檢測評定工作要高度重視,橋梁檢測人員應(yīng)進(jìn)行專門的橋梁檢測技術(shù)培訓(xùn),對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臋z測評定,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決。在對舊橋梁進(jìn)行加固和改造時(shí),要選擇那些技術(shù)裝備齊全的施工隊(duì)伍進(jìn)行,確保工程順利進(jìn)行。近幾年的橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作基本停留在疏通泄水管、建立技術(shù)檔案、修復(fù)損壞的欄桿和橋面鋪裝的層面,這對于橋梁的驗(yàn)收工作只是簡單的外觀測量,
2.3 加強(qiáng)新建橋梁的檢查驗(yàn)收工作
新建橋梁在竣工后要對現(xiàn)場施工質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,尤其是一些關(guān)鍵項(xiàng)目的檢測極為重要。例如,墩臺(tái)的設(shè)計(jì)、橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、混凝土的強(qiáng)度等,要將這些作為技術(shù)資料存入到竣工檔案,來為今后的橋梁檢測提供一些可靠的數(shù)據(jù)。對于那些設(shè)計(jì)等級(jí)偏低的橋梁及一些由不具備設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位、個(gè)人設(shè)計(jì)的橋梁應(yīng)進(jìn)行全面的資料搜集,并對這些橋梁進(jìn)行檢測,以確保交通運(yùn)輸安全。
2.4 加強(qiáng)對疲勞損傷的研究
疲勞損傷是鋼鐵設(shè)計(jì)中的核心問題,自從橋梁設(shè)計(jì)人員將對疲勞損傷的研究進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)之后,鋼材開裂的情況明顯減少了。結(jié)構(gòu)荷載引起的,如果宏觀裂縫不能得到有效的控制,就極有可能引起材料、結(jié)構(gòu)的斷裂。加強(qiáng)對疲勞損傷的研究,可以對橋梁結(jié)構(gòu)中的某些關(guān)鍵部位的疲勞失效及橋梁整體結(jié)構(gòu)起到重要的作用。
2.5 學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)
我國的橋梁設(shè)計(jì)中存在了一些問題。主要是結(jié)構(gòu)開裂、使用性能差、耐久性差等,這些問題必然與國內(nèi)的管理水平及施工質(zhì)量的高低有關(guān)。但是目前的這種狀況不是短期內(nèi)就能解決的。因此,工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該正視這一問題前提,在充分考慮現(xiàn)階段的施工水平和管理水平的同時(shí),還耍借鑒國外的寶貴經(jīng)驗(yàn)和成果。采用適當(dāng)?shù)陌踩?,研究結(jié)構(gòu)在使用過程中所表現(xiàn)出來的服務(wù)性能,橋梁存在的耐久性和安全性的問題 不斷地尋找到新的設(shè)計(jì)理念和方法.這對于我國來橋梁工程事業(yè)來說是具有很好的啟示作用的。
結(jié)束語
橋梁的耐久性以及安全性一直是橋梁設(shè)計(jì)中所最為關(guān)注的問題,因此要積極借鑒國外的成功所最為關(guān)注的問題,因此要積極借鑒國外的成功做法以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)等,除了要通過加強(qiáng)橋梁施工方面的質(zhì)量管理以外,同時(shí)還要從橋梁的結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)理念以及構(gòu)造的角度對其耐久性進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)。同時(shí)還需要對超載以及疲勞損傷等方面進(jìn)行研究,尤其要研究其對橋梁耐久性的影響。我國的橋梁建設(shè)正處于蓬勃發(fā)展的階段,因此要積極借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn),在橋梁的設(shè)計(jì)方面更上一層樓,促進(jìn)我國橋梁設(shè)計(jì)水平的長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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