劉前進

摘要：市政工程項目中，公路橋梁工程項目是一類常見的項目類型，而指導(dǎo)施工階段順利進行的重要途徑就是前期的科學(xué)設(shè)計，從設(shè)計工作的目標和內(nèi)容上來講，公路橋梁工程的設(shè)計，以追求安全使用和長期的使用壽命為主要目標。本文重點對如何提高公路橋梁設(shè)計的安全系數(shù)和耐久性進行分析和討論。

關(guān)鍵詞：市政公路橋梁設(shè)計；安全性；耐久設(shè)計

公路橋梁工程中，要想實現(xiàn)橋梁工程建設(shè)并投入應(yīng)用后具備良好的使用性能，除了從原材料和具體的施工環(huán)節(jié)入手對其進行改善外，還可以從前期設(shè)計階段入手，達到相應(yīng)的目的。但從現(xiàn)階段的工作現(xiàn)狀來看，關(guān)于應(yīng)用壽命和安全系數(shù)的研究還比較缺乏，這也是本文提出研究的主要目的。

一、安全性與耐久性影響原因

（一）設(shè)計理念落后

設(shè)計工作中，設(shè)計者的理念的先進性和科學(xué)性直接關(guān)系到具體設(shè)計工作所能取得的效果。而理念的形成，與理論知識的學(xué)習是密切相關(guān)的。但是目前在這一方面并不如我們所期望的，部分設(shè)計師專業(yè)性欠缺，制定出的設(shè)計方案并不完全符合工程計劃。而這種可行性不強的方案，很大一部分原因是設(shè)計師在設(shè)計過程中缺乏對施工區(qū)域和工程計劃的全面了解以及調(diào)查。通過對實際設(shè)計工作的觀察可見，公路橋梁工程暴露出來的耐久性問題和安全系數(shù)較低的問題，目前比較典型，會直接影響整體項目質(zhì)量。

（二）管理者水平較低

施工設(shè)計階段的流程都是要求規(guī)范性和科學(xué)性的，因此，設(shè)計階段的具體工作，要想有序科學(xué)地進行，離不開專業(yè)管理人員的監(jiān)督和管理。但從目前的現(xiàn)狀來看，管理人員自身的綜合素質(zhì)和技術(shù)水平仍然存在一定的問題，這與管理人員自身在工作中的思想意識和實際學(xué)習能力有一定的關(guān)系，其自身未能掌握科學(xué)的技術(shù)和方法，則對于設(shè)計流程的監(jiān)管，往往流于形式。另外，相關(guān)監(jiān)理部門的工作人員在責任意識和工作方法上也存在一定的不足，這都是影響設(shè)計階段工作質(zhì)量的因素。而且，如鋼筋出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象或者脆化現(xiàn)象，則會直接影響到其正常應(yīng)用效果，同時影響公路的正常使用壽命。

二、具體的改善策略研究

（一）重視結(jié)構(gòu)耐久性

從外部環(huán)境的角度上來說，公路橋梁工程的使用環(huán)境相對穩(wěn)定性較差，也比較惡劣，從環(huán)境的類型上來看，可能遇到風、雨、雪等多種強對流天氣。這些外部環(huán)境因素，雖然是間歇性的對橋梁公路的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但由于其持續(xù)性特征，長期下來會使得其主體本身的應(yīng)用性能下降。我國的大跨度市政公路橋梁建設(shè)，始于20世紀80年代，這一階段斜拉橋的建設(shè)已經(jīng)取得一定規(guī)模。雖然目前并未出現(xiàn)嚴重的事故和問題，但長期的使用必然會影響其耐久性和安全系數(shù)，持續(xù)應(yīng)用的話，既影響了使用又增大了經(jīng)濟損失。

分析這些問題產(chǎn)生的原因，深入發(fā)現(xiàn)主要是由于在設(shè)計階段對于其橋梁設(shè)計的整體合理性和應(yīng)用耐久性缺乏重視，且其橋梁設(shè)計的不合理現(xiàn)象主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上。除此之外，原材料的應(yīng)用也是一部分重要的影響因素。

從已有的研究成果和方向分析，現(xiàn)有的關(guān)于橋梁設(shè)計的研究主要集中在原材料的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析上，關(guān)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計和如何解決應(yīng)用耐久性的問題的研究相對比較有限。即使存在一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的研究，也大多集中于計算角度的研究分析，對于具體細節(jié)的研究并不多見。

（二）深入研究疲勞損傷

疲勞損耗問題的產(chǎn)生，大多來源于車輛和風力，這兩個方面的荷載力最終匯聚成一種會發(fā)生周期性變化的應(yīng)力來發(fā)生作用。正是這種混合的作用力，使得橋梁振動現(xiàn)象的發(fā)生頻率提升了，持續(xù)長期地發(fā)生這種情況，就會影響到橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，如果在材料應(yīng)用的環(huán)節(jié)，同時出現(xiàn)原材料不均勻連接的問題，則意味著橋梁在承受荷載力時，其本身的狀態(tài)也存在問題，當這些小型的問題積累起來后，以使得裂縫等問題的嚴重性增強，當裂縫逐漸增大，則會引起最終的結(jié)構(gòu)斷裂。

（三）重視公路橋梁超載

關(guān)于超載的問題，主要有以下三種類型：第一，早期建設(shè)工程的超載問題。第二，設(shè)計承受力低于實際承重需求。第三，人為違規(guī)超載。其中，前兩個方面的出現(xiàn)原因主要來是由于設(shè)計中的負荷量發(fā)生變化以及實際的交通負荷量上升，最后一種現(xiàn)象的形成原因大多是由于超載車輛的行駛。從我國的實際情況來看，超載行駛的問題是加大損耗力度的重要原因。超載會增加市政公路橋梁的疲勞應(yīng)力幅值，增加損壞，甚至造成超載引起的一些結(jié)構(gòu)性損壞事故。

另外，超載問題所造成的公路橋梁損耗，還有著無法完全恢復(fù)的特點，當路面已經(jīng)損壞，則會對其正常運行造成直接影響，進一步對車輛行駛的安全造成威脅。以混凝土原材料建設(shè)的公路橋梁工程為例，過載的現(xiàn)象最容易造成其結(jié)構(gòu)上的直接開裂，從而發(fā)生不可逆的損耗現(xiàn)象。即使在移除負載之后也無法恢復(fù)裂縫。因此，在正常使用負荷下，不應(yīng)破裂的結(jié)構(gòu)破裂或原本較小的裂縫變成超過規(guī)格的裂縫或引起大的變形。這些因素都將對結(jié)構(gòu)的長期性能和耐久性產(chǎn)生不利影響。

（四）借鑒國外先進經(jīng)驗

從實際情況看，橋梁設(shè)計中易出現(xiàn)振動問題、變形問題以及耐久和安全性能不足的問題是非常典型的。國外目前在這兩個方面的技術(shù)都相對發(fā)展較快，且已經(jīng)形成了針對性的專業(yè)技術(shù)。這對于我國的工程設(shè)計工作而言，都是具有一定的參考和借鑒價值的。可結(jié)合實際情況借鑒有價值的技術(shù)和方法開展設(shè)計工作。

（五）提升人員素質(zhì)

從目前的設(shè)計人員素質(zhì)和水平現(xiàn)狀來看，一方面缺乏具備專業(yè)技術(shù)能力的人才，另一方面，工作人員所掌握的技術(shù)也缺乏先進性。設(shè)計師識字的直接性決定了設(shè)計的質(zhì)量。因此，應(yīng)當重視設(shè)計時本身的能力提升問題，通過開展專業(yè)的培訓(xùn)來提升設(shè)計人員的技能和素質(zhì)，同時，加入技能考核和檢驗環(huán)節(jié)，確保其具備良好的實際操作能力，并逐步學(xué)習高級知識技能。

三、結(jié)束語

總的來講，我國的市政工程項目中，關(guān)于道路橋梁的建設(shè)和設(shè)計，在耐久性和安全性上還存在一些問題和不足，設(shè)計和施工人員應(yīng)當針對這些不足的問題探尋其產(chǎn)生的原因，從而采取有效的措施杜絕問題的發(fā)生，從制度、人員角度完成內(nèi)部問題的改善。另外，從外部因素的角度考慮，應(yīng)當從技術(shù)學(xué)習、實踐經(jīng)驗極積累的角度多從外部借鑒學(xué)習。

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（作者單位：中交三公局橋梁隧道工程有限公司）