中石化石油工程設(shè)計有限公司 254026
摘要:近些年來,在市場經(jīng)濟發(fā)展的大背景下,我國的公路橋梁建設(shè)特別是市政道路的橋梁建設(shè)取得了空前的繁榮和發(fā)展。但是同時,其也出現(xiàn)了一系列的問題,如橋梁的安全性與耐久性設(shè)計。鑒于此,筆者在文中簡要地就市政公路橋梁設(shè)計中的現(xiàn)狀,市政公路橋梁設(shè)計安全性、耐久性差的主要原因及其解決措施進行了相關(guān)探討。
關(guān)鍵詞:市政公路橋梁設(shè)計;安全性;耐久性
前言
公路橋梁施工技術(shù)與管理在國民經(jīng)濟中占著舉足輕重的地位,它的安全性和耐久性是影響我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一,也是保證我國國泰民安的重要問題。然而,在我國當(dāng)前橋梁建設(shè)行業(yè),大多數(shù)公路橋梁的設(shè)計,往往只追求片面的用途,在設(shè)計過程中,缺乏對安全性和耐久性的重視,再加上后期維護工作不到位,對公路橋梁的安全性和耐久性造成很大威脅。因此,加強對市政公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久設(shè)計已成為城市建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。
一、我國市政公路橋梁建筑工程的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,家庭私有轎車的數(shù)量逐年增加。這種現(xiàn)象導(dǎo)致我國公路橋梁的在日常運行過程中所承擔(dān)的承載力越來越大,在一定程度上加大了公路橋梁的運行負(fù)擔(dān)?,F(xiàn)如今市政公路橋梁設(shè)計本著安全、適用、經(jīng)濟、美觀的理念不斷發(fā)展,而某些企業(yè)卻過分的追求市場需求,在設(shè)計中過多的重視強度而忽視了對安全性和耐久性的考慮,導(dǎo)致我國大多數(shù)的公路橋梁在運行過程中頻繁的發(fā)生質(zhì)量問題,究其原因,是由于在工程實際設(shè)計中,只是把耐久性作為一種觀念,而沒有真正的確定其使用年限,沒有明確公路橋梁的使用維護條件,也沒有具體的從材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計等程序上保證結(jié)構(gòu)的耐久性措施,這些現(xiàn)狀從一定程度上導(dǎo)致了工程事故不斷發(fā)生,大大降低我國公路橋梁的使用壽命。
二、市政公路橋梁建筑安全性、耐久性差的原因
(1)設(shè)計原因
①缺乏合理的設(shè)計方案。在市政公路橋梁設(shè)計中,首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案,這是提高設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ),進而采用規(guī)范的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。但是從目前公路橋梁設(shè)計的實際情況來看,多數(shù)設(shè)計人員過于注重設(shè)計的獨特性和新穎性,忽視了其安全性的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系,出現(xiàn)了有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足、冗余性小,有的計算圖式和受力路線不明確而造成局部受力過大,有的混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過薄等,這些都嚴(yán)重影響了市政路橋的結(jié)構(gòu)耐久性,直接埋下了安全隱患。
②缺乏完善的設(shè)計理論。完善的設(shè)計理論是公路橋梁工程建設(shè)設(shè)計的重要組成部分,是提高公路橋梁安全系數(shù)的有效途徑。我國的公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計對于其耐久性的考慮欠少,沒有明確的使用年限要求,也沒有進行專門的耐久性設(shè)計,這必將在一定程度上造成建筑結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的后果。
(2)施工原因
公路橋梁質(zhì)量問題目前是建筑工程中出現(xiàn)的較為頻繁的問題。這主要是因為缺乏完善的施工管理機制。據(jù)相關(guān)研究表明,市政公路橋梁在投入使用后短期內(nèi)發(fā)生破壞等,往往是由于施工單位內(nèi)部缺乏完善的施工管理機制,造成工程驗收時質(zhì)量沒有到達相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求,在施工過程中其材料使用強度不足、施工技術(shù)不到、管理手段缺乏、預(yù)應(yīng)力施加不合理等,這些都對橋梁安全性和耐久性造成嚴(yán)重威脅。如通常我國對公路橋梁的使用壽命定為50年左右,而實際上,很多的公路橋梁在使用5到10年左右就會出現(xiàn)質(zhì)量問題,甚至是發(fā)生垮塌事故。
三、提高公路橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的有效措施
公路橋梁的安全性和耐久性能否達標(biāo),影響著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會主義的建設(shè),同時也在一定程度上促進了我國建筑業(yè)和交通業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此,提高公路橋梁的安全性和耐久性勢在必行。
(1)做好設(shè)計前的準(zhǔn)備工作
為了確保公路橋梁工程的質(zhì)量和使用壽命,設(shè)計單位在開工之前,需要及時組織隊伍對公路橋梁建筑工程施工范圍相關(guān)的地質(zhì)條件和水文條件進行實地的勘察,確保資源真實可靠,為公路橋梁建筑設(shè)計施工提供有價值的參考資料,使其成本減小,安全性能提高。在設(shè)計過程中,設(shè)計人員還應(yīng)該對公路橋梁施工的形態(tài)、原材料、具體方案、后期維護等進行全方面的思考,對公路橋梁的負(fù)荷承載能力進行科學(xué)、合理的設(shè)定,尤其是對施工技術(shù)方面的設(shè)計,要比其他項目更為嚴(yán)謹(jǐn),以求確保公路橋梁結(jié)構(gòu)性能的最大化、最高化,同時,設(shè)計人員還要考慮到“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的政策,對公路橋梁施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)想并制定相應(yīng)的措施,確保一旦在施工過程中發(fā)生突發(fā)事故,能夠及時的應(yīng)對并采取有效的補救措施,為公路橋梁建筑工程的順利施工提供保障。
(2)加大施工階段的質(zhì)量管理
①提高工程的構(gòu)造配筋率
混凝土裂縫問題是影響工程安全性和耐久性的重要因素,混凝土裂縫過大或過小都會帶來一定的不安全因素。因此,加大鋼筋的混凝土保護層厚度,加強構(gòu)造配筋,是保護鋼筋免于侵蝕,提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要措施之一。防止和控制混凝土裂縫,是指按規(guī)定要求將混凝土裂縫控制在一定范圍之內(nèi),防止混凝土施工及使用過程中出現(xiàn)大量非工作裂縫,從而有效提高公路橋梁建設(shè)的安全性和耐久性。
②加強公路橋梁表面鋪裝層的防水設(shè)計
在實際施工過程中,對于公路橋梁表面的鋪裝層的混凝土等級要求較高,需采用密實性較強的C30以上等級的混凝土,混凝土鋪裝層內(nèi)應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng),以防長期下來混凝土開裂。加強其防水層設(shè)計,一方面,加強對公路橋梁鋪裝層頂面的防水設(shè)計,尤其是連續(xù)梁的負(fù)彎矩段;另一方面,加強泄水管設(shè)計,特別注意泄水管周邊的構(gòu)造細(xì)節(jié)處,加強伸縮縫處的排水設(shè)計,防止水分從伸縮縫處滲入渠內(nèi)。采用復(fù)合纖維混凝土或在混凝土中滲入水泥基滲透結(jié)晶材料,可以實現(xiàn)較好的防水效果。
(3)提高公路橋梁壽命意識
我國公路橋梁設(shè)計理念,應(yīng)轉(zhuǎn)變過去單一滿足荷載強度的觀念,逐漸向滿足使用壽命和承載能力相結(jié)合的觀念過渡,通過樹立橋梁壽命觀念,早日完成與國際工程設(shè)計理論接軌。要想延長公路橋梁的使用壽命就要從結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā),就得在提高公路橋梁設(shè)計人員職業(yè)道德素質(zhì)和設(shè)計水平的同時,還應(yīng)提高公路橋梁壽命意識。實際上,這些壽命參數(shù)并不具備絕對性,雖然我國大多數(shù)公路橋梁設(shè)計使用年限要求是五十年,但這些都只是一個基準(zhǔn),還是得通過大量的模擬實驗來驗證,當(dāng)確定公路橋梁的建設(shè)周期之后,一定要綜合考慮設(shè)計、施工、使用、維護等各種因素,做到公路橋梁質(zhì)量事前控制,確保公路橋梁的壽命順利實現(xiàn)。
(4)重視公路橋梁的超載問題,提高后期養(yǎng)護力度
公路橋梁在投入使用之后,要承受車輛、地震、超載等人為因素影響,同時還會受到環(huán)境的影響,致使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化,造成結(jié)構(gòu)疲勞損傷,同時在一定程度上加快了橋梁的損壞速度,最終減少了橋梁的使用壽命,導(dǎo)致安全事故發(fā)生。所以,國家和政府相關(guān)管理部門一定要加大對超載問題的管理和控制,加強對公路橋梁的裂紋控制,及時檢測疲勞損傷程度,加大對公路橋梁后期養(yǎng)護力度,對已經(jīng)存在的問題和后期可能存在問題及時采取措施進行維護和管理,積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法,從根本上降低不安全事故的發(fā)生率。
(5)積極借鑒國外的經(jīng)驗和成果
當(dāng)前,與發(fā)達國家相比,我國在公路橋梁的施工和管理上還存在著一定的差距,其從一定程度上造成了國內(nèi)橋梁耐久性和安全性較差。因此,想要在短期內(nèi)解決這些問題,工程設(shè)計人員就應(yīng)該積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法,結(jié)合我國現(xiàn)有的設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)體系,做好公路橋梁安全性和耐久性設(shè)計。
結(jié)束語
總之,市政公路橋梁建設(shè)作為衡量城市化進程的重要指標(biāo),在經(jīng)濟發(fā)展中扮演著重要角色。因此,為盡快地提高我國市政公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性,技術(shù)人員在今后的發(fā)展過程中,應(yīng)當(dāng)積極轉(zhuǎn)變設(shè)計理念,不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),并借鑒國外新型技術(shù),及時發(fā)現(xiàn)并解決公路橋梁的安全性和耐久性問題,為促進公路橋梁工程的可持續(xù)發(fā)展而努力。
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