高晨嬰

摘要：目前，橋梁安全性問題也已成為當前社會各界廣泛關注的話題。在導致橋梁倒塌的諸多原因中，橋梁設計耐久性差成為最主要的因素之一。因此，能否正確認識橋梁設計耐久性差的原因是保證橋梁安全性的關鍵。

關鍵詞：橋梁建設；耐久性；設計

1橋梁結構耐久的重要性

由于橋梁在建造和使用過程中會受到環(huán)境、有害化學物質的侵蝕，并要承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用，同時橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化，因此導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。近三十年以來，在大跨橋梁領域修建了大量的斜拉橋，雖然出現(xiàn)倒塌或嚴重損害的現(xiàn)象很少，但已經有多座橋梁因為拉索的耐久性問題而不得不提前換索，既影響了使用又增大了經濟損失。類似問題很多，一方面主要是由于沒有進行合理的耐久性設計，大量的病害實例也證明，除了施工和材料方面的原因，影響結構耐久性的決定性因素是來自設計及構造上的缺陷。從上世紀90年代開始重視了對結構耐久性的研究，也取得了不少成果。但是這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析的角度進行的，很少有人對如何從結構和設計的角度及如何以設計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性研究。長期以來，人們又一直偏重于結構計算方法的研究，卻忽視了對總體構造和細節(jié)處理方面的關注。結構的耐久性設計與常規(guī)的結構設計有著本質的區(qū)別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。實際上，國內外的研究和實踐都表明，結構耐久性對于橋梁的安全運營和經濟性起著決定性作用。

2橋梁耐久性差的主要原因

橋梁對國民經濟的發(fā)展具有重要的意義，對推動社會經濟發(fā)展起著舉足輕重的作用，但目前世界各地大規(guī)模的橋梁坍塌事件頻發(fā)，究其原因，筆者認為主要表現(xiàn)在以下幾個方面，對橋梁設計的耐久性認識程度和深度不夠。

一般而言，在橋梁的設計中，人們最關心的是橋梁的適用性、經濟性、安全性以及美觀度，而對于橋梁結構設計的耐久性很少有人問津。這主要表現(xiàn)在三個方面：第一，在橋梁的結構設計過程中最多考慮的是橋梁的強度，對于橋梁的耐久性卻很少考慮；第二，一般而言，在橋梁結構的使用生命周期中，最為重要的是其使用極限，實踐中我們發(fā)現(xiàn)：在對橋梁進行設計時，對新建成橋梁的承載強度極限比較重視，卻忽視了橋梁的使用極限，這是非常危險的；第三，在橋梁施工前的設計中會充分考慮到各方面的需要，因此比較重視建造結構的設計，而很少考慮在以后的橋梁使用過程中如何進行結構維護。正是在這樣的背景下進行橋梁設計，才導致了當前橋梁坍塌事故頻發(fā)、橋梁結構使用性能下降、橋梁使用壽命縮短等嚴重后果，最終成為當前橋梁建設事業(yè)發(fā)展的桎梏。

3橋梁設計面臨的問題

在橋梁設計領域，特別是關于橋梁施工和使用期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連接的設計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。

許多設計人員往往只滿足于規(guī)范對結構強度計算上的安全度需要，而忽視從結構體系、結構構造、結構材料、結構維護、結構耐久性以及從設計、施工到使用全過程中經常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強和保證結構的安全性，有的結構整體性和延性不足，冗余性??；有的計算圖式和受力路線不明確，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、構件截面過薄，這些都削弱了結構耐久性，會嚴重影響結構的安全性。

不少橋梁雖然滿足了設計規(guī)范的強度要求，僅用了5-10年就因為耐久性出了問題影響結構安全，結構耐久性不足已成為最現(xiàn)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。不同的環(huán)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(guī)范再詳細也不能包羅本應由設計人員解決的各種問題，規(guī)范更新得再快也適應不了新認識、新技術、新材料快速發(fā)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(guī)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。

4關于提高橋梁設計耐久性設計的幾點建議

基于以上對目前我國橋梁設計耐久性差的原因分析，筆者認為，要提高橋梁設計耐久性，就必須做好以下幾個方面的工作。

4.1 轉變傳統(tǒng)設計思想，提高對橋梁設計結構的耐久性重視程度。首先需要認識到的是：橋梁經過設計、建造并進入使用的過程中，會受到周圍環(huán)境的影響（包括車輛負載、自然災害以及人為因素等），而且橋梁建設中所采用的材料性能也會不斷地退化，最終橋梁各部分結構將會造成不同程度的損毀。只有對橋梁耐久性問題有了正確的認識，才能在設計時融入耐久性意識。就目前這一領域的研究現(xiàn)狀來看，雖然自上世紀九十年代開始對橋梁的結構耐久性進行了研究，但多停留在建筑材料與統(tǒng)計數據的分析層面上，真正從結構與設計的角度來改善橋梁耐久性的研究甚少。因此，轉變傳統(tǒng)設計思想，提高對橋梁設計結構的耐久性重視程度和研究深度，成為改進我國橋梁設計耐久性差的關鍵所在。

4.2 加大資金投資力度，引進高新技術。對于橋梁工程施工而言，資金的投入在很大程度上決定其安全施工的進程。只有加大資金的投入力度，才能為橋梁設計提供保障，才能減少橋梁事故的發(fā)生，從而為整個交通建設事業(yè)的發(fā)展保駕護航；同時，要改進橋梁耐久性差的缺陷，還必須依靠科技進步帶來的先進技術。在新的歷史時期，站在科技創(chuàng)新的制高點上，積極創(chuàng)建高質量、高效率的施工工藝。要從實際出發(fā)，整合自身現(xiàn)有的資源，積極探索高新技術，充分發(fā)揮科技優(yōu)勢，探究橋梁設計與建設的新思路。在保證安全基礎之上的橋梁建設，才能符合社會經濟發(fā)展的要求，因此，在橋梁設計與施工過程中要以質量達標為基點，以安全施工為目標，從而為交通建設事業(yè)創(chuàng)造一個安全、和諧的發(fā)展環(huán)境。

4.3 建立一套完善的橋梁耐久性評估機制，對橋梁進行科學的監(jiān)測與維護。正所謂“無規(guī)矩不成方圓?！庇捎跇蛄旱氖褂脮r間比較長，因此其耐久性在短時間內難以真正評估。若證明一所橋梁的耐久性程度，必須經過長期的監(jiān)測材料積累才能實現(xiàn)。目前在工程建筑領域使用比較廣泛的一種評估方法叫做“鋼筋混凝土結構耐久性評估法”，該方法根據工程建筑監(jiān)測數據，對各個結構的安全性和可靠性進行綜合的評估，并在此基礎上預測出其在今后的使用過程中可靠性的下降情況，最終對建筑結構的耐久性進行評級。鑒于此，筆者認為橋梁結構的設計階段，也應當建立一套結構耐久性評估體系與技術指標，將橋梁結構的耐久性評估結果直接納入到橋梁整體驗收評審的內容范圍之中。同時，還要注意橋梁日常使用過程中的耐久性監(jiān)測與維修，監(jiān)測不能只流于形式，而是要有針對性、注重實效性。只有建立一套完善的橋梁耐久性評估機制，才能做到防患于未然。

5結束語

橋梁設計中的耐久性問題已經是業(yè)界的常見問題，對此，應該引起足夠的重視。在構建社會主義和諧社會的今天，能否正確認識橋梁設計耐久性差的原因，并在此基礎上提出改進策略成為保障社會長治久安的關鍵。橋梁設計耐久性是關系到國計民生的大事，在構建社會主義和諧社會的今天，我們只有認真總結經驗并積極借鑒國外先進的設計方法，才能保障我國的交通建設事業(yè)的順利發(fā)展。

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