王 海

(新疆應用職業(yè)技術學院,新疆 奎屯 833200)

1 概 述

“要致富先修路”，在經濟發(fā)展中道路建設的意義是不言而喻的，而橋梁建設作為道路工程中的重要內容，是項目建設的靈魂，是將施工技術轉化為實際工程的關鍵環(huán)節(jié)。隨著經濟的發(fā)展，我國縣鄉(xiāng)之間的公路建設事業(yè)得到快速發(fā)展，根據2019年交通運輸部《交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示，當年我國公路總里程達到501.25萬km，密度和增量都處于世界領先位置。其中公路橋梁相對于2018年共增加了2.68萬座，而中小型橋梁共增加了2.12萬座，約占新增加橋梁數的77.94%?？梢姀臄盗可峡矗行⌒蜆蛄菏枪窐蛄旱闹髁?，尤其是省級、縣級道路建設以及村村通工程的實施，也極大地推動了中小型橋梁建設數量的快速增長。

在橋梁建設穩(wěn)步推進的同時，需要重視發(fā)展過程中存在的一些質量問題。尤其是農村公路中小型橋梁設計與建設中，由于對未來使用情況的估計不足，因此，在設計時往往采用較低的標準，參照標準圖進行規(guī)范化設計和施工，結構相對比較簡單。尤其是在西部地區(qū)，投入到基礎設施建設中的資金較為緊張，后期維護預算不足。因此，正確認識橋梁設計階段對整個工程具有重要意義，并通過技術管理等讓橋梁設計更加安全、經濟、耐久成為每個設計者都需要面對的問題。

2 中小跨徑橋梁

2.1 中小型跨徑橋梁的分類

橋梁是指跨越障礙、能供車輛及行人等通過的構筑物。根據我國《公路工程技術標準》(JTG B01—2014)規(guī)定內容，將橋梁規(guī)格進行了以下劃分。如表1所示。

表1 基于跨徑總長的橋梁劃分標準

從表1數據可知，相對于特大與大橋，中小型橋梁多是孔跨徑總長在100 m以下，8 m以上；單孔跨徑在40 m以下5 m以上。中小橋是我國整個公路橋梁建設的最普遍、最基本的工程。建設好中小跨徑橋梁是公路建設可持續(xù)發(fā)展、建設好資源節(jié)約型公路交通的基本突破點。中小跨徑橋梁的設計質量控制水平反映了我國公路設計整體技術水平和行業(yè)技術管理水平。

2.2 中小型跨徑橋梁常見病害

中小型跨徑橋梁設計施工中一般都選擇混凝土澆筑形式，伴隨著我國公路里程的增加和村村通的推進，中小型跨徑橋梁的分布越來越廣泛。但是由于橋梁設計載荷等級不足、使用壓力的增加，許多橋梁出現(xiàn)性能和耐久性下降的現(xiàn)象，對橋梁使用安全等產生很大的隱患。中小型混凝土橋梁常見病害見表2。

表2 中小型混凝土橋梁常見病害

在中小型橋梁使用過程中所出現(xiàn)的問題，幾乎覆蓋了所有設施。這些問題的出現(xiàn)除了施工質量不佳之外，在設計中沒有嚴格按照相關標準進行；沒有綜合考慮實際使用情況等也是導致出現(xiàn)耐久性和橋梁使用壽命縮短的重要因素。

3 導致設計質量問題出現(xiàn)的因素

3.1 現(xiàn)場勘察

現(xiàn)場勘察是指對橋梁使用環(huán)境、橋位大氣環(huán)境等進行勘察，包括建橋區(qū)域的歷史大氣溫度和凍融循環(huán)情況；橋梁所屬地質條件和水文條件，是否會受到河水沖刷等。實施耐久性等細節(jié)設計。例如高寒地區(qū)要選擇防凍混凝土；空氣中腐蝕氣體含量高則要選擇耐腐蝕混凝土，環(huán)氧涂層鋼筋等。在構造設計上，則要提高混凝土保護層厚度；根據實際調查與使用情況設計合理的伸縮縫等。

但實際勘查中，地質勘查與設計有些是分離的或者是不到位的。一般是勘察單位進行現(xiàn)場勘查并出具勘察結果，為地基處理方案和橋梁設計等提供參考，設計單位根據所形成的勘察報告進行橋梁設計。例如勘探孔位置需要根據橋梁設計方案進行選擇，遇到不良地質時需要增加鉆孔。但勘察單位為了節(jié)省工作量，很少會按部就班地進行，導致設計出現(xiàn)偏差。

3.2 設 計

雖然許多橋梁出現(xiàn)質量問題，大多與施工質量控制不佳有關。但是在橋梁設計質量控制中依然有許多可改進的地方。例如設計人員為滿足規(guī)范和標準要求，忽視結構構造的設計；滿足結構強度的計算而忽視材料選擇設計和結構維護問題。具體來說，設計方面的影響因素主要如下。

1)中小型橋梁設計標準偏低。設計標準的偏低主要是設計過程中過于關注結構的安全性，不重視環(huán)境作用下橋梁耐久性、適用性的設計。相關標準規(guī)范中，對于耐久性設計沒有明確的要求，許多標準和指標并不是硬性規(guī)定，對于細部構造等也沒有明確。許多橋梁設計中就會忽略這方面的設計質量，只需要滿足當下需求就可以。如隨著交通量的增多，舊有的載荷標準不適宜現(xiàn)代設計的需要，難以滿足當前汽車荷載標準的要求，橋梁在長期的超載負荷狀態(tài)下，耐久性將快速降低。

2)設計過程中橋梁結構設計細節(jié)不科學。在橋梁設計與橋型選擇過程中，需要根據橋梁建設的實際建設場地、地方經濟指標以及所達到的建設目標等進行對比選擇。卻很少去考慮橋梁設計的耐久性。如在8 cm與12 cm鋪裝層進行對比后，后者混凝土拉應力能夠提升20%。而且較薄鋪裝會與主梁混凝土產生不同步收縮的現(xiàn)象，出現(xiàn)更大安全隱患。

3)設計過程計算的因素。橋梁設計過程中，需要綜合各種數據進行測量、運算、設計進而確保橋梁設計符合建設標準。在具體實施過程中，設計者如果不能周全考慮各種影響因素，就會導致橋梁設計質量不達標。例如混凝土收縮、徐變等?；蛘邩蛄航Y構分析時過于關注局部設計的精細化，而對橋梁構件邊界、銜接條件等細節(jié)設計不足，也會導致設計出現(xiàn)問題。

4 橋梁設計質量控制

4.1 設計準備階段與質量控制

1)設計準備。首先是編制設計任務書，根據橋梁設計相關標準和規(guī)范，將橋梁的目的和技術要求以文字圖表形式寫出的文件。設計任務書編寫是業(yè)主設計監(jiān)管過程中一個重要內容。在設計準備階段必須做好設計任務書的編制工作，為后續(xù)設計的順利進行奠定基礎。

2)設計準備階段的質量控制。設計任務書對中小型跨徑橋梁未來設計與建設都存在直接性的影響，所以在設計準備階段必須進行嚴格檢查，達到對橋梁設計質量進行控制的目的。在橋梁設計過程中，設計小組主要對設計任務書的可行性、全面性、耐久性進行考察。設計任務書的全面性是指內容是否全面；技術、數據的文字表達是否齊備、清晰，只有在表述清晰的情況下才能更好地指導橋梁設計與施工，保障施工能夠保質、有序地進行。如橋梁造型、附屬設施設計等的要求質量是否滿足使用要求；是否滿足行業(yè)主管單位質量要求；是否滿足設計規(guī)范要求等。耐久性的要求是基于道路橋梁施工特點的基礎上提出的，由于橋梁施工周期較長、設計壽命周期長，因此一旦建成就很難進行改變。

4.2 施工圖設計階段與質量控制

1)施工圖設計階段工作內容。施工圖設計應該包括橋梁設計的總說明、布置圖；各個橋梁結構件的立面、截面構造圖、大樣圖等。

2)施工圖設計階段質量控制。施工圖紙設計階段的質量控制，需要對該環(huán)節(jié)的設計過程進行質量控制活動。包括設計過程投入、轉化、設計產出的質量控制。在設計投入環(huán)節(jié)的質量控制中，需要考察設計單位對施工圖設計中的人力、設施投入情況，能否根據橋梁設計目標和質量控制目標投入各種滿足需要的人財物。例如設計中是否采用了先進的設計方式。設計轉化階段的質量控制主要檢查設計人員的職責是否明確，參與設計的人員是否具有良好的創(chuàng)新設計理念和良好的設計質量意識。在設計產出環(huán)節(jié)中進行質量控制，是施工圖設計的最終階段。產出內容包括橋梁結構、各種建設材料的選擇、橋梁施工與結構安裝等，是進行后續(xù)建設施工的直接依據。因此，產出階段的質量控制要以滿足實踐建設需要為目標。具體內容包括橋梁設計標準是否符合設計和國家技術要求；施工圖是否正確、完備、合理；各個設計細部的銜接是否精確、完整。最后是設計圖紙是否滿足施工實際的需要，是否盡量選擇了標準化設計；各個層面的施工中是否預留了足夠的操作空間。

5 結 論

隨著我國在基礎設施建設投入的增加，公路工程已經成為道路建設的主力。與之同步發(fā)展的是各種中小型跨徑橋梁的建設，數量均已居于世界首位。不能忽視道路橋梁設計質量不高對橋梁使用壽命的影響，設計標準偏低、設計結構簡單等因素導致橋梁耐久性不足，在遠遠未達到橋梁設計使用壽命的情況就出現(xiàn)各種質量問題，影響橋梁使用的耐久性，甚至對行車安全產生危害。造成社會資源的極大浪費。只有把控好設計各個流程的質量，才能使安全、經濟、耐久的中小橋梁更好地服務于大眾。

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