李軍懷

（廣西智達(dá)工程咨詢有限公司 廣西柳州 545005）

橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性問題

李軍懷

（廣西智達(dá)工程咨詢有限公司 廣西柳州 545005）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁建設(shè)數(shù)量增加、規(guī)模增大，安全性和耐久性逐漸成為橋梁設(shè)計中需要解決的一個重要問題。本文據(jù)此分析了導(dǎo)致橋梁安全性及耐久性差的原因，并且提出了有效解決橋梁設(shè)計中的耐久性差和安全性低的方法。

橋梁設(shè)計；安全性；耐久性

伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國橋梁建設(shè)的規(guī)模也逐漸擴大?，F(xiàn)如今，我國橋梁設(shè)計主要要求在美觀安全的同時還具有一定的經(jīng)濟(jì)性。但是在我國橋梁設(shè)計中，并不重視橋梁的耐久性，本文提出在橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的重要程度并對影響橋梁耐久性和安全性的因素進(jìn)行分析，最終提出一些提高橋梁耐久性和安全性的方法。

1 橋梁安全性和耐久性差的原因

1.1 橋梁工程設(shè)計與施工和管理不銜接

近幾年，我國時常出現(xiàn)橋梁倒塌或破壞的情況，對于這種情況，人們普遍認(rèn)為是由于腐敗的管理和野蠻施工所導(dǎo)致的，但事實上，短期內(nèi)迅速破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)大多是由于施工質(zhì)量差，沒有達(dá)到規(guī)范的要求造成的，例如施工的材料強度不足，施工的工藝不合格等等，當(dāng)然有一些是由于在施工過程中偷工減料或者故意使用質(zhì)量不合格的材料來節(jié)約成本，最終導(dǎo)致橋梁的質(zhì)量不合格。

如果橋梁在未達(dá)到預(yù)期的使用壽命時出現(xiàn)損壞的情況或者新建或使用時間較短的橋梁出現(xiàn)耐久嚴(yán)重不足的情況時，會對道路交通產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這些情況與橋梁施工的質(zhì)量水平密切相關(guān)，比如水泥選用不當(dāng)、混凝土配合比不合理、沒有進(jìn)行正當(dāng)養(yǎng)護(hù)以及預(yù)應(yīng)力施加不合理等都屬于橋梁的質(zhì)量問題，這些質(zhì)量問題有時候雖然不會在短期內(nèi)對橋梁使用產(chǎn)生明顯的危害，可是會對結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

1.2 橋梁的設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠完善

很多設(shè)計人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計中，僅僅只是片面的考慮使橋梁的結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范的要求，而忽視了橋梁結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造、耐久和設(shè)計以及施工過程中易出現(xiàn)的人為錯誤。比如在橋梁設(shè)計中，如果計算圖式和受力路線不明確就會導(dǎo)致橋梁局部受力過大，從而出現(xiàn)安全性問題。另外混凝土的保護(hù)層厚度過小、橋梁結(jié)構(gòu)整體性以及延性不足、鋼筋直徑過細(xì)、混凝土強度過低、構(gòu)件截面過薄等因素都會對橋梁的耐久性產(chǎn)生影響。所以設(shè)計人員需要從橋梁的設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面對橋梁的耐久性和安全性加以改進(jìn)。

由于橋梁的地理位置和環(huán)境條件對橋梁的結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生影響，而且設(shè)計的規(guī)范無法對橋梁設(shè)計、施工和使用中的所有問題進(jìn)行涵蓋。因此，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，技術(shù)人員不僅僅要滿足相關(guān)的規(guī)范，還需要具有豐富的經(jīng)驗，可以準(zhǔn)確的對橋梁結(jié)構(gòu)作出正確的判斷。有這樣一個案例，某橋為5～20m的預(yù)應(yīng)力空心板橋，使用時間尚短，但在荷載的作用下板端位置接縫處橋面出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致跳車、雨水下滲，從耐久性和安全性方面考慮，該橋梁如果可以改成結(jié)構(gòu)連續(xù)的形式，能夠有效的避免橋面開裂的情況。

2 從設(shè)計上提高橋梁安全性及耐久性的對策

2.1 加強橋梁設(shè)計中對安全性及耐久性的理解

在橋梁施工和使用的過程中，不可避免的會受到環(huán)境和人為因素的影響，橋梁的材料會隨著橋梁的使用過程逐漸老化，這就使橋梁結(jié)構(gòu)必然會受到損傷和破壞，因此橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性問題要引起足夠的重視，不能單純的只重視橋梁的受力情況。為了有效的提高橋梁的安全性和耐久性，首先要對橋梁建設(shè)過程中對橋梁的設(shè)計規(guī)劃和施工運行等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合考慮。只有加強橋梁建設(shè)設(shè)計過程中的安全性和耐久性的理解，才可以使設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計時對橋梁的安全性和耐久性有深刻的認(rèn)識。

2.2 減少橋梁使用過程中的疲勞損傷

由于橋梁在使用過程中不可避免的長期受車輛的動荷載，所以會在橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)中形成一種循環(huán)變化的應(yīng)力，這不僅僅會導(dǎo)致橋梁的振動還會導(dǎo)致橋梁的疲勞損傷。又因為橋梁建設(shè)的過程中所使用的材料并不可能是均勻連續(xù)的，所以橋梁結(jié)構(gòu)中就很容易出現(xiàn)細(xì)小的缺陷，這些原本細(xì)小的缺陷在動荷載的作用下逐漸變大，這就導(dǎo)致橋梁逐漸的出現(xiàn)了裂縫，嚴(yán)重的時候還會出現(xiàn)橋梁斷裂的情況。橋梁的疲勞損傷并不僅僅是橋梁整體結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，而是橋梁某些部位的疲勞損傷導(dǎo)致橋梁整體結(jié)構(gòu)失效，因此，提升橋梁安全性和耐久性的關(guān)鍵在于減少橋梁使用過程中的疲勞損傷，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時要對橋梁的疲勞損傷的問題進(jìn)行充分的考慮，盡可能的減少橋梁的疲勞損傷。

2.3 解決橋梁超載問題

橋梁的超載主要有汽車違規(guī)超載、早期修建的橋梁超齡負(fù)荷、橋梁的車流量超過設(shè)計時的計劃車流量這三種現(xiàn)象。橋梁超載是導(dǎo)致橋梁疲勞損傷的重要因素，橋梁超載使橋梁的應(yīng)力加大，加劇了對橋梁的損傷，嚴(yán)重的化會對橋梁的結(jié)構(gòu)造成破壞。而且超載帶來的疲勞損傷具有不可修復(fù)性，這就對橋梁的耐久和安全產(chǎn)生了不利的影響。因此，我國相關(guān)部門要加強對超載車輛的檢測，從而對車輛超載情況進(jìn)行有效控制。

2.4 加強橋梁的剛度，使其整體穩(wěn)定

以前面5～20m預(yù)應(yīng)力空心板為案例，要最大程度的加強橋梁的整體性，使其整體聯(lián)結(jié)在一起，減少不必要的工作縫合構(gòu)造縫。

2.5 明確結(jié)構(gòu)物使用環(huán)境

經(jīng)過對環(huán)境的實地勘察，明確環(huán)境類別，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時注意環(huán)境因素會帶來的影響，根據(jù)環(huán)境的類型來確定保護(hù)層的所需的厚度。

3 結(jié)語

設(shè)計人員必須高度重視橋梁的安全性和耐久性問題，加強對橋梁耐久性和安全性的理解，采取相關(guān)措施減少橋梁使用過程中的疲勞損傷，提高橋梁的剛度和整體穩(wěn)定性，相關(guān)部門應(yīng)制定相關(guān)政策解決橋梁超載問題。只有真正改善或解決上述問題，才可以真正實現(xiàn)橋梁使用的安全耐久。

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U442.5

A

1004-7344（2016）20-0144-01

2016-5-10

李軍懷（1977-），男，中級工程師，大專，主要從事公路勘察設(shè)計及監(jiān)理工作。