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摘要:世界上并无神奇之法,能确保桥梁寿命达到一个世纪甚至更多;在桥梁的设计、建造、运营的路上,无数的选项,可能显著延长寿命,也可能相反。然而,桥梁的命运在设计阶段就已经确定。目前我国道路桥梁设计已经达到了较高的水平,但仍然存在着一些问题。本文就桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究进行展开研究。
关键词:桥梁设计;安全耐久;问题及对策
1引言
我国的桥梁使用情况来说,我国近几年来说出现了许多的桥梁遭受到了突然的破坏甚至发生了倒塌。目前,我国桥梁出现的这种情况已经得到了我国工程界的关注,桥梁的安全性不仅关系到了成本的问题甚至涉及我国公民的人身安全问题,追其根本我国桥梁出现的问题本身涉及的设计问题虽然占据较大的因素。所以,保证桥梁结构设计安全耐久性应当得到充分重视与关注。
2桥梁安全耐久性的重要性
随着社会的发展,交通在人们生活中所扮演的角色越发的重要,但是我国近几年来不断地发生了许多交通事故,其中不乏众多的桥梁事故。我国的桥梁安全的问题其实早在几年前就引起了行业内的一些专家的重视,一些专家也就相关的问题发表过专门的学术文章,但是专家的分析并没有引起各界的重点关注,虽然为我国的桥梁建筑的安全问题敲响了警钟但依旧没有推动性的改革。安全性耐久性换言之就是桥梁建成以后的使用年限,因此桥梁安全性以及耐久性在桥梁的建设过程中是十分重要的。在国外已经有明确的相关的规定,桥梁等各种土木工程结构物的设计工作寿命不小于100年,桥梁在工作期间对于桥梁的检测、评估、养护、修缮均有严格规定。然而,在我国的建筑法内,未能对不同类型建筑物的合理使用寿命(或使用年限)规定具体的量值,对桥梁结构维修加固也没有十分明确的标准。相比较国外的桥梁建筑方面的规范来说,中国是远远落后于国外的。中国目前就桥梁规范以及没有确切的明文规定。并且我国目前所使用的桥梁原材料以及所运用的桥梁施工的结构质量是远远落后于国外的,并且在桥梁进行结构的杆状过程中以及设计方面与国外是有着较大的差距的。
3我国桥梁耐久性出现的问题
3.1管理问题
一般桥梁在建设的时候,桥梁施工方过于重视自身的经济效益,缩短施工进度,压缩成本,给桥梁施工埋下安全隐患。只追求经济效益,领导忽视管理,思想上不重视,就会导致施工人员无法根据设计标准进行施工,使得整体施工质量下降,必将直接影响桥梁的耐久性以及安全性。
3.2超载问题
众所周知,一个城市的交通畅通离不开桥梁的纽带作用,因为它能跨河越谷贯穿道路的东西南北,它能够大大减轻交通路况的拥堵问题,给社会,给广大车主出行带来方便。但是,桥梁作为以承受汽车荷载为主的结构物,较易受到超载运输荷载作用而造成损坏,甚至造成结构性破坏而酿成重大事故,例如,2019年10月10日晚发生的“江苏无锡高架桥”垮塌事件,这看似是一起始料未及的突发事件,但事故的背后,主要是超载和管理引发的。在桥梁设计中应充分考虑超载因素,提高桥梁设计荷载。并且对于单支座桥梁和弯桥必须严格按照规范进行抗倾覆验算。
3.3桥梁使用寿命问题
影响桥梁使用寿命的关键因素在于前期的规范设计、中期的施工建造和后期的管理养护等各方面。要保证桥梁的安全耐久性,必须将设计、建设、养护综合考虑,设计、建设过程中一味抓进度,而不重视主体结构安全性和耐久性等,都会导致桥梁质量不达标、达不到设计使用年限、甚至倾覆倒坍的一系列问题。施工质量上应有保障,保证主体结构的安全外,不能偷工减料以致承载能力缺陷。
目前,桥梁构件开裂是影响其使用寿命的主要因素。这与设计、施工阶段密切相关,混凝土型号、配合比不合理,振捣、养护不当及预应力施加不满足等都会严重影响桥梁耐久性。这些缺陷虽然短期对桥梁的正常使用不会产生显著的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。大大降低桥梁使用寿命。
对于桥梁的使用寿命其设计师在进行设计的过程中主要就是从后期的维护以及耐久性的角度进行设计的。对于桥梁的设计来说国内外的专家都涉及对挑战进行更横向、全面的思考。在进行桥梁的设计过程中是需要尤其考虑到构件的劣化,但是规范并没有考虑到构件的劣化。构件会有一定程度的恶化,特别是如果这座桥没有得到适当的维护,这可能会威胁到这座桥的寿命。随着社会的进步目前对于新结构的要求已经发生了大的演变,在对于桥梁的设计过程中必须反映广泛的各种桥梁的运营经验。
4桥梁设计中常见问题的应对措施
4.1提高桥梁设计安全性
在提升桥梁安全性方面,设计人员可以通过以下两方面的措施进行改进:首先就是桥梁设计方面,要加大对技术人员的配置,从而提升桥梁设计的整体水平,设计单位必须严格遵循设计规范技术标准,施工单位要根据实际的情况邀请技术人员与专家一起进行讨论,分析桥梁工程指标以及质量要求,对材料设计方案的具体细节进行详细的讨论,并完成最终的设计方案;其次就是在桥梁设计方面,一定要重视疲劳损伤的问题,在设计之初就要把这些问题考虑到设计方案中,并详细地分析其产生的原因,提前制定好应急预案以及相对应的防护措施。
4.2提高桥梁设计耐久性
首先,为了提升桥梁工程的耐久性,施工单位要对材料进行精心的选择,大部分的桥梁工程及材料在使用多年以后都会产生不同程度的破损以及裂缝,因此设计人员在设计之初要严格筛选桥梁施工材料,对水泥种类以及混凝土要进行合理配比,严格的规定水灰比例,要把混凝土的强度控制在最高。混凝土结构对一些腐蚀性的气体具有抵御作用,高强度的结构可以有效的避免混凝土发生碳化的现象,能够有效地提升其稳定性;其次就是要对水泥的种类进行科学的选择,要使其质量能够与工程相匹配,目前社会上有很多种类的水泥,其配备与组成要素都不同。如果把这些不同的水泥种类运用到桥梁建设中,也会对桥梁内部的结构产生影响,影响桥梁工程的稳定性。
4.3完善桥梁设计的安全性及耐久性
设计人员在对桥梁进行设计的时候,要严格根据相关的规范标准进行设计,如果没有达到规范性的标准,就要用先进的设计理念对其进行调整,要最大限度地保障桥梁施工的质量安全,这样才能够有效地提升桥梁的安全性以及耐久性。设计单位要积极地借鉴其他国家的先进设计理念,支持相关技术人员进行进修,提升自身的知识储备能力,这样才能够提升其关于桥梁设计方面的专业知识。对于桥梁设计来说,很多发达国家都有着较高的设计水平,特别是对于桥梁结构设计来说,欧洲已经对其产生变形、裂缝问题进行了深入研究,也对此进行了规范以及总结,可以为我国的桥梁设计工作提供科学、有效的借鉴参考。
4.4严格控制桥梁超载问题
桥梁在使用的时候,超载问题会严重地影响桥梁的耐久性,因此设计者在对桥梁进行设计的时候,一定要做好超载的处理,要根据桥梁的使用年限以及承载力,考虑到超载的情况。桥梁一旦出现超载以后会导致疲劳损伤的现象出现。因此要对桥梁设计加强控制,要用承载力更强的材料以及结构,这样才能有效地提升桥梁的承载性能。
5总结
经济社会的发展离不开交通的建设。近年来,道路桥梁建设蓬勃发展,对于桥梁来说设计固然很重要以及所采用的原材料都直接影响了桥梁预期的使用年限的估计,但是桥梁在使用的过程中会发生的状况是无法估计的,因此一座桥梁的真正使用年限是与后期的维护有着直接联系的。在桥梁设计的过程中,应充分考虑桥梁在使用阶段的安全性与耐久性。
参考文献:
[1]中国工程院土木水利建筑学部.土建结构工程的安全性与耐久性——现状、问题与对策,2003,8.
[2]方德友.我国铁路桥梁病害浅析与对策.大连:中国铁道学会桥梁病害诊断及剩余寿命评估学术研讨会,1995.
[3]洪乃丰.钢筋混凝土基础设施腐蚀与耐久性.陈肇元.土建结构工程的安全性和耐久性.北京:中国建筑工业出版社,2003.76-83.