黎婧
隨著近年來我國土木工程行業(yè)的不斷發(fā)展,市政路橋工程相關的理論與技術也變得愈發(fā)成熟。在新時期,我國的市政路橋設計水平已得到大幅度提升,且已取得階段性成果。但市政路橋在設計的過程中還存在許多問題亟待解決,部分設計人員在設計時過于注重市政路橋的美觀性與經(jīng)濟性,從而忽視了市政路橋的耐久性與安全性,導致市政路橋在投入使用后出現(xiàn)了許多質(zhì)量問題?;诖?,為推動我國市政路橋設計的多樣化、高要求、大規(guī)模發(fā)展,本文圍繞市政路橋的安全性與耐久性設計進行了深入研究,具體內(nèi)容如下。
市政路橋工程項目的安全性通常指的是市政路橋所具備的防塌陷能力、抗震裂能力與抗破壞能力,安全性是衡量工程質(zhì)量的重要指標之一。在市政路橋設計的過程中,施工工藝結(jié)構(gòu)整體以及建設材料,都有可能對市政路橋的安全性產(chǎn)生影響。要求設計人員在設計時對多方面進行綜合考慮與分析,才能保障市政路程的可靠與穩(wěn)固。
市政路橋工程項目的耐久性指的是在市政路橋建成以后,可以在規(guī)定運行年限內(nèi)正常使用的能力。耐久性也是衡量工程質(zhì)量的重要指標之一,其余市政路橋工程項目的使用壽命有著密切的關系。如果某市政路橋設計使用年限為50年,但在實際投入使用20年以后,便出現(xiàn)了嚴重的質(zhì)量問題無法繼續(xù)正常使用,如裂縫、塌陷或損壞等,則說明該市政路橋工程存在嚴重的耐久性設計問題。
隨著近年來我國土木工程行業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多新技術與新材料開始被廣泛的應用于市政路橋工程項目當中。在新時期,我國的市政路橋工程項目的規(guī)模也變得越來越大,市政路橋工程項目的建設類型呈多樣化發(fā)展。市政路橋工程項目在發(fā)展的同時,也暴露出了許多問題,這些問題主要集中在安全性與耐久性方面。部分設計人員在設計的過程中不注重市政路橋的安全性與耐久性,在市政路橋?qū)嶋H投入使用以后,出現(xiàn)了路面裂縫、隧道塌方、橋垮塌陷、路面塌陷、土房坍塌等質(zhì)量問題。對市政路橋的社會效益與經(jīng)濟效益產(chǎn)生了較大的消極影響,對我國居民的生命安全與財產(chǎn)安全造成了巨大威脅。因此為了推動我國市政路橋工程項目的多樣化、高要求、大規(guī)模發(fā)展,必須重視市政路橋設計的安全性與耐久性研究。降低市政路橋工程項目在投入使用后的風險發(fā)生概率,推動市政路橋工程項目質(zhì)量的提升。
市政路橋工程對我國的城市發(fā)展有著重要的意義,是我國城市規(guī)劃建設中重要的組成部分之一。我國的市政路橋工程大多處于市區(qū)或郊區(qū),有著施工現(xiàn)場工作環(huán)境復雜特點。市政路橋工程在建設時,經(jīng)常會受到電力通信工程、市政給排水工程的影響。因此,市政路橋的安全性與耐久性與環(huán)境有著密切的關系,氣候變化、周邊建筑、管道工程、地質(zhì)水文條件等環(huán)境因素都會對市政工程的設計質(zhì)量產(chǎn)生影響,從而埋下巨大的安全隱患,降低市政路橋的安全性與耐久性。設計人員在市政路橋設計的過程中,必須做好相應的地質(zhì)勘查工作,根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,并結(jié)合市政路橋工程的具體要求開展設計工作,將安全性設計意識與耐久性設計意識落實在市政路橋設計的全程,才能推動市政路橋設計的科學化合理化發(fā)展。
隨著近年來我國科學技術的不斷發(fā)展,越來越多新型設計理念、新型施工技術、新型建筑材料被廣泛的應用于市政路橋工程當中,這也反映了我國的市政路橋工程項目具有一定的發(fā)展性與變化性。如果設計人員在設計的過程中,沒有及時更新自身的設計理念、對新型施工技術與新型建筑材料缺乏一定的了解,也會對市政路橋的安全性與耐久性產(chǎn)生一定的影響。市政路橋?qū)τ诠芾眇B(yǎng)護與運維有著非常高的要求,要求設計人員在設計時既要重視細節(jié)方面的設計,又要重視整體結(jié)構(gòu)的設計。需要設計人員樹立相應的檢測意識,充分調(diào)查一切可能對市政路橋安全性與耐久性產(chǎn)生影響的因素,如路橋超載、路橋疲勞損傷等,才能降低設計方案不合理導致的市政路橋工程質(zhì)量問題。除此之外,市政路橋在設計的過程中有著諸多規(guī)定,其既要保障設計的美觀性與經(jīng)濟性,要保證設計的技術性與適用性,還要保障設計的可靠性、安全性與耐久性。設計人員在市政路橋設計時,經(jīng)常會出現(xiàn)設計美觀但使用壽命短、設計方案雷同等問題。這對設計人員的綜合素質(zhì)有著較高的要求,如果設計人員的綜合素質(zhì)達不到相應的標準,就無法勝任市政路橋的設計工作,同樣也會降低市政路橋的安全性與耐久性。
市政路橋的結(jié)構(gòu)體系會對其安全性與耐久性產(chǎn)生較大的影響。大部分市政路橋之所以會出現(xiàn)安全性與耐久性問題,都脫離不開結(jié)構(gòu)體系設計問題。設計人員在設計市政路橋結(jié)構(gòu)體系是存在著嚴重的設計不合理現(xiàn)象,導致市政路橋的結(jié)構(gòu)體系無法達到其應有的性能,在投入使用后出現(xiàn)了適用性低的問題。結(jié)構(gòu)體系問題會引發(fā)橋頭跳車、結(jié)構(gòu)開裂、橋梁震動等諸多問題。這與設計人員沒有深入調(diào)查市政路橋施工環(huán)境、不了解市政路橋結(jié)構(gòu)體系有著密切的關系。部分設計人員在開展設計工作的過程中只注重市政路橋的要求,沒有落實施工現(xiàn)場的前期勘察工作。這會導致市政路橋設計缺乏實用性,與施工現(xiàn)場實際情況存在較大出入。進而導致施工人員在采購施工材料時出現(xiàn)偏差,大幅降低了市政路橋的安全性與耐久性。
市政路橋工程是我國重要的基礎設施,對于我國居民的日常出行有著重要的影響。市政路橋工程大多處于交通要道,對于施工周期有著明確的要求。因此部分設計人員為了縮短施工的周期,會趕在規(guī)定時間內(nèi)完成設計任務,沒有對市政路橋的安全性與耐久性進行全面考察,缺乏相應的設計可行性分析。這就導致了部分市政路橋在施工時出現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)澆筑不合理、違規(guī)添加催化劑、缺乏后期養(yǎng)護措施等問題。這些問題都會大幅降低市政路橋的結(jié)構(gòu)強度,使市政路橋無法達到原有的設計承載力,降低混凝土的抗?jié)B性。這類安全隱患在短期內(nèi)難以發(fā)現(xiàn),但隨著市政路橋使用年限的延長,其所存在的風險也變得越來越大,對市政路橋的耐久性造成了巨大的影響。
市政路橋在長期投入使用后會產(chǎn)生疲勞損傷,疲勞損傷會對混凝土結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生較大的影響。部分市政路橋的設計人員在設計時沒有注意到這方面的問題,缺乏疲勞損傷的預防措施。部分市政路橋在施工時還存在著施工材料不連續(xù)、不均勻現(xiàn)象,這會使市政路橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細微缺陷,隨著市政路橋使用時間的延長,細微缺陷會受到動荷載增加的影響而不斷擴大,出現(xiàn)市政路橋疲勞損傷現(xiàn)象,嚴重時甚至會產(chǎn)生裂紋。這與設計人員缺乏相應的預防工作有著密切的關系,如果相關部門沒有對裂紋進行及時的修補,甚至會引發(fā)橋梁斷裂事故,對我國人民的生命安全與財產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大的威脅,大幅降低市政路橋的安全性。
圖1市政路橋疲勞損傷
圖2市政路橋斷裂現(xiàn)象
我國的市政路橋在設計時會嚴格限制車輛超載,但是這無法從根源上杜絕車輛超載現(xiàn)象。車輛超載會大幅降低市政路橋的使用壽命,加速市政路橋的疲勞損傷現(xiàn)象。這就需要設計人員重視后期養(yǎng)護維修工作的設計,針對市政路橋在投入使用后可能出現(xiàn)的問題涉及相應的補救措施。但我國的設計人員在設計時大多只重視市政路橋的施工因素,沒有考慮到市政路橋的后期養(yǎng)護維修工作,從而大幅降低了市政路橋的耐久性與安全性。
科學合理的前期勘察工作,能夠大幅提升市政路橋設計的安全性與耐久性。要求設計人員重點對施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況與水文情況進行調(diào)查,充分分析施工現(xiàn)場的空間布局,才能對市政路橋的結(jié)構(gòu)體系有一個更加深刻的認知。在此基礎上結(jié)合市政路橋的具體功能需求進行設計,選擇最為合適的施工技術與建筑材料,從而提升市政路橋的安全性與耐久性。
市政路橋的施工進度會受到多種因素的影響,要求設計人員在設計時對市政路橋的施工環(huán)境、施工隊伍綜合素質(zhì)等施工條件進行深入分析。在設計時根據(jù)施工條件合理的規(guī)劃混凝土的養(yǎng)護時間,并提前為施工隊伍預留處理突發(fā)事件的時間,確保施工人員能夠嚴格按照設計方案開展工作。避免了施工隊伍因進度延誤、趕進度引發(fā)的市政路橋安全性與耐久性問題。
為了降低市政路橋在后期使用時可能產(chǎn)生的疲勞損傷,設計人員可以從以下幾方面入手進行優(yōu)化:(1)對施工材料與施工技術進行分析,找出疲勞損傷的高發(fā)部位,并采取針對性的措施。(2)在施工時落實疲勞損傷的基礎預防工作,延長市政路橋的使用壽命。(3)提前設計相應的應急預案,在出現(xiàn)疲勞損傷時能夠第一時間對其進行修補,降低因疲勞損傷引發(fā)的事故概率。
設計人員在設計階段要通過分析以往的數(shù)據(jù),做好市政路橋使用狀態(tài)的預測工作,在此基礎上制定相應的養(yǎng)護維修周期安排計劃,并設計好相應的養(yǎng)護維修工作任務,利用后期養(yǎng)護維修工作,提升市政路橋的安全性與耐久性。
市政路橋設計的安全性和耐久性對市政路橋的質(zhì)量有著重要的影響,要求設計人員在開展設計工作的過程中全面分析市政路橋的結(jié)構(gòu)體系,通過前期勘察工作、施工進度設計、疲勞損傷預防措施、養(yǎng)護維修工作等措施提升市政路橋的安全性與耐久性,才能為我國人民提供更加優(yōu)質(zhì)的交通服務,實現(xiàn)市政路橋行業(yè)的健康和持續(xù)發(fā)展。