【摘 要】文章以道路橋梁建設(shè)中的設(shè)計(jì)工作為中心,在分析道路橋梁設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題和隱患的基礎(chǔ)上,提出了解決道路橋梁設(shè)計(jì)隱患和問(wèn)題的措施,以供參考。
【關(guān)鍵詞】道路橋梁設(shè)計(jì);隱患;工程質(zhì)量;設(shè)計(jì)水平;設(shè)計(jì)理念;設(shè)計(jì)時(shí)間
一、道路橋梁設(shè)計(jì)隱患問(wèn)題分析
1、設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分的考慮路橋疲勞損傷程度
所謂的路橋的疲勞損傷是指,動(dòng)荷載(路橋結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風(fēng)荷載)在路橋結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生一定的循環(huán)變化的應(yīng)力,從而對(duì)路橋造成一定的結(jié)構(gòu)振動(dòng)和路橋損傷。路橋的損傷是由路橋存在的一些微小的缺陷逐步發(fā)展合并而成的,在很大程度上會(huì)造成材料和結(jié)構(gòu)的脆性裂斷。路橋疲勞損傷問(wèn)題非常嚴(yán)重,常常由于該問(wèn)題的存在,造成多起重大安全事故。而在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,很多的設(shè)計(jì)人員卻沒(méi)有充分的考慮路橋的疲勞損傷程度,進(jìn)而無(wú)法在結(jié)構(gòu)上以及材料等設(shè)計(jì)方面進(jìn)行考慮,最終導(dǎo)致路橋材料和結(jié)構(gòu)的裂斷。
2、設(shè)計(jì)材料缺乏實(shí)用性,鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)計(jì)缺失
在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,材料的選用不僅涉及到工程的質(zhì)量安全,而且會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)成本效益,許多材料一旦在施工中被投入使用,就無(wú)法挽回其因質(zhì)量不合格而引起的安全經(jīng)濟(jì)的損失,所以在橋梁工程設(shè)計(jì)之初,就應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)所需材料進(jìn)行反復(fù)地驗(yàn)證對(duì)比,找出經(jīng)濟(jì)質(zhì)量最優(yōu)的那一項(xiàng),否則因一時(shí)大意疏忽,選錯(cuò)了工程材料,將會(huì)給后期的施工過(guò)程帶來(lái)嚴(yán)重的麻煩,例如:某地區(qū)設(shè)計(jì)單位人員,在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí),沒(méi)有實(shí)際考察施工現(xiàn)場(chǎng),做好分析考證,選用了較高強(qiáng)度的混凝土,而該地區(qū)由于砂石材料供應(yīng)量不多,勢(shì)必會(huì)給未來(lái)的施工造成不小的麻煩,難以確保橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的耐久性,而且很多設(shè)計(jì)人員只是按照設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選用鋼筋,沒(méi)有考慮到實(shí)際的交通路面情況,很多鋼筋的直徑太細(xì),保護(hù)層厚度過(guò)小,而尤其針對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)貨車超載現(xiàn)象,卻沒(méi)有在設(shè)計(jì)當(dāng)中考慮到,設(shè)計(jì)圖紙中缺乏在橋面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)這一項(xiàng),殊不知這項(xiàng)舉措將對(duì)滿足、緩解貨運(yùn)車輛長(zhǎng)期超載對(duì)橋面的使用性能和耐久性的破壞產(chǎn)生的重要保護(hù)作用。
3、道路橋梁設(shè)計(jì)的耐久性問(wèn)題
道路橋梁工程和其他的建筑工程項(xiàng)目一樣,具有一定的使用壽命,為此,需要定期維護(hù)道路橋梁,唯有如此,才可以盡可能的使得道路橋梁的使用壽命得以延長(zhǎng)。然而,在實(shí)際的工作中,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,對(duì)于道路橋梁維護(hù)重視度不高,只注重能夠及時(shí)完成道路橋梁工程施工,而且過(guò)度重視經(jīng)濟(jì)效益的獲得,就將道路橋梁維護(hù)保養(yǎng)工作忽略了,這樣就會(huì)使得道路橋梁設(shè)計(jì)的耐久性得不到有效保障,最終會(huì)嚴(yán)重影響到道路橋梁的安全。
4、道路橋梁設(shè)計(jì)的安全性問(wèn)題
在一些道路橋梁設(shè)計(jì)中,工期的設(shè)計(jì)存在過(guò)于短暫的問(wèn)題,這會(huì)導(dǎo)致道路橋梁實(shí)際施工進(jìn)程的加快,這樣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量隱患和女全隱患,進(jìn)而給道路橋梁的建設(shè)帶來(lái)各種潛在問(wèn)題。一些道路橋梁設(shè)計(jì)受到建設(shè)方的影響,對(duì)于造價(jià)控制過(guò)于苛刻,導(dǎo)致正常的施工企業(yè)利潤(rùn)得小到根本保障,施工企業(yè)只能通過(guò)分包轉(zhuǎn)包來(lái)降低成本,而分包轉(zhuǎn)包單位在沒(méi)有正常利潤(rùn)的情況下,只能通過(guò)偷工減料和以次充好等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)贏利,這會(huì)給整個(gè)道路橋梁工程帶來(lái)各種隱患,甚至出現(xiàn)為了贏利而犧牲道路橋梁質(zhì)量、安全和壽命等實(shí)際問(wèn)題。在道路橋梁設(shè)計(jì)中,一些施工單位對(duì)于道路橋梁材料沒(méi)有明確規(guī)定,給問(wèn)題材料、假冒偽劣產(chǎn)品進(jìn)入道路橋梁現(xiàn)場(chǎng)提供了可乘之機(jī),使監(jiān)理單位、施工企業(yè)難于對(duì)道路橋梁材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),不但導(dǎo)致道路橋梁質(zhì)量成為一句空話,還會(huì)引起道路橋梁的安全問(wèn)題。
二、道路橋梁隱患的解決措施
1、提高道路橋梁設(shè)計(jì)的工程質(zhì)量
一方面,在道路橋梁設(shè)計(jì)中要將耐久性和安全性作為首要問(wèn)題,要在道路橋梁設(shè)計(jì)中堅(jiān)持科學(xué)的觀點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)的監(jiān)督與檢查,做到對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程的全過(guò)程管理。另一方面,道路橋梁設(shè)計(jì)要結(jié)合道路橋梁施工,應(yīng)該對(duì)道路橋梁項(xiàng)目的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行工程學(xué)和地質(zhì)學(xué)的全面檢驗(yàn),以此來(lái)確保道路橋梁的功能與壽命,使道路橋梁的經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到最大的開(kāi)發(fā),確保道路橋梁社會(huì)效益的持續(xù)發(fā)揮。在道路橋梁設(shè)計(jì)中提倡對(duì)先進(jìn)理念和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,要通過(guò)對(duì)道路橋梁外觀和結(jié)構(gòu)的調(diào)整確保道路橋梁的安全與功能,當(dāng)前應(yīng)該在道路橋梁設(shè)計(jì)中大量運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真和模擬技術(shù),達(dá)到對(duì)道路橋梁施工和運(yùn)行各種情況的有效預(yù)防,實(shí)現(xiàn)對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)隱患的先期控制和解決。
2、提高道路橋梁設(shè)計(jì)的水平
一方面,道路橋梁設(shè)計(jì)工作要做好前期的準(zhǔn)備,要對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)中所需的資料和信息做到全面整理與加工,這樣不但可以提高道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)目標(biāo)工程的熟悉程度,更可以提升道路橋梁設(shè)計(jì)人員運(yùn)用自身能力和素質(zhì)的水平,充足的設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備還可以為整個(gè)道路橋梁設(shè)計(jì)提供充足的時(shí)間,讓道路橋梁設(shè)計(jì)人員可以加深對(duì)設(shè)計(jì)和工程的全面認(rèn)知,在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上,使道路橋梁設(shè)計(jì)的隱患得到控制,進(jìn)而做到道路橋梁工程質(zhì)量的保證。
另一方面,道路橋梁設(shè)計(jì)工作要具有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),要在安全與風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量與進(jìn)度之間做好權(quán)衡,盡量減小道路橋梁設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn),這是防范道路橋梁設(shè)計(jì)可能出現(xiàn)隱患的重要措施,同時(shí)也是提高道路橋梁設(shè)計(jì)的基本保障;道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮實(shí)際施工,要力爭(zhēng)道路橋梁質(zhì)量和施工進(jìn)度間良性的互動(dòng),在確保建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)做到對(duì)道路橋梁施工方經(jīng)濟(jì)效益的維護(hù),這是高水平道路橋梁設(shè)計(jì)工作的重要體現(xiàn)。
3、充分重視路橋的超載問(wèn)題
道路橋梁出現(xiàn)超載主要有三種情況:首先,車輛出現(xiàn)違規(guī)超載現(xiàn)象;其次,路橋通行的車流量超過(guò)了原來(lái)的設(shè)計(jì);最后,早期的路橋時(shí)間太長(zhǎng),負(fù)載運(yùn)營(yíng)。后兩者出現(xiàn)的原因是設(shè)計(jì)荷載與交通量的變化。超載現(xiàn)象會(huì)使橋梁的損傷程度加重,甚至?xí)霈F(xiàn)一系列的破壞事故。由于超載而引起的橋梁內(nèi)部的損傷是不容易恢復(fù)的,這就嚴(yán)重影響了路橋的使用,使其安全性與耐久性受到影響。
4、保證結(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)、整體性、連續(xù)性
橋梁大多屬于桿系結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體性和連續(xù)性,使構(gòu)件截面變化均勻、平順,這既符合美觀性的要求,也可以提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用冗余設(shè)計(jì)可以橋梁更好的面對(duì)那些可能發(fā)生的問(wèn)題,結(jié)構(gòu)擁有了安全儲(chǔ)備,就對(duì)局部損傷和變形有了較好的抵抗能力,這一點(diǎn)尤其適合我國(guó)超載現(xiàn)象嚴(yán)重的情況,此外,冗余設(shè)計(jì)還可以在某些偶然荷載如地震、爆炸等情況下給于結(jié)構(gòu)抗倒塌的能力。
5、積極借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和成果
在國(guó)外,非常重視對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行性能設(shè)計(jì)( 即 PBD,Performance Based Design),內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的變形、裂縫、振動(dòng)、強(qiáng)健性、美觀、耐久性能、疲勞性等。PBD 研究主要是為了使結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中除了保證最低的安全性要求外,尚應(yīng)有良好的使用性能(包括壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等 )。就其本質(zhì)而言,國(guó)外的 PBD 理論,主要研究結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的服務(wù)性能,分析使性能受到弱化的原因和其發(fā)生的機(jī)理、規(guī)律,尋求新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念和方法。
6、提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)
提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)要從三方面做起:一方面要定期對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)和考核,只有這樣,才能夯實(shí)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì),使其具有過(guò)硬的知識(shí)儲(chǔ)備,才能使其在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)避免犯一些低級(jí)性的錯(cuò)誤,從而保證整體設(shè)計(jì)思路的正確性;一方面則要積極培養(yǎng)道路橋梁設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,正如古語(yǔ)所說(shuō):“問(wèn)渠那得清如許,為有源頭活水來(lái)”,只有設(shè)計(jì)師懂得了如何在基礎(chǔ)和傳統(tǒng)之上進(jìn)行相關(guān)的創(chuàng)新,才能結(jié)合時(shí)代要求,給出一些具有時(shí)代感的好設(shè)計(jì)。要做到這一點(diǎn),相關(guān)的施工方可以通過(guò)定期邀請(qǐng)一些道路橋梁設(shè)計(jì)方面的專家進(jìn)行講座,舉辦一些創(chuàng)新型設(shè)計(jì)方案的大賽或是積極開(kāi)展一些諸如“頭腦風(fēng)暴”的活動(dòng)實(shí)現(xiàn)。值得注意的是,在對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí),還應(yīng)同時(shí)注重對(duì)于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng),只有這樣,設(shè)計(jì)師才能將自己頭腦中的觀念轉(zhuǎn)化為具有實(shí)際意義的行動(dòng)甚至是商品,從而為社會(huì)創(chuàng)造出一定的價(jià)值。
結(jié)束語(yǔ)
道路橋梁是交通的骨干與節(jié)點(diǎn),要確保道路橋梁的暢通和安全就必須從設(shè)計(jì)方面入手,解決道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與隱患,在提倡保障道路橋梁質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上,進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,全面提升道路橋梁的設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)水平,在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下,實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)、體系的強(qiáng)化,進(jìn)而為道路橋梁的運(yùn)行和功能提供扎實(shí)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ),在確保道路橋梁設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí),支撐道路系統(tǒng)和交通事業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。
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