摘 要:目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,城鎮(zhèn)化水平不斷提高,大量人口涌入城市,給城市的道路交通帶來(lái)極大的壓力。為了緩解城市交通壓力,方便人民群眾的出行,除了大力發(fā)展公共交通外,各地政府不斷加大對(duì)城市橋梁建設(shè)的投入。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;安全性設(shè)計(jì);耐久性設(shè)計(jì)
引 言
近年來(lái),我國(guó)的橋梁事業(yè)得到了快速的發(fā)展,橋梁建設(shè)項(xiàng)目不斷增多。橋梁工程是國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要方面,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,橋梁工程已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。為了更好地促進(jìn)橋梁工程的發(fā)展,在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)該更加關(guān)注其安全性和耐久性。
1 目前道路橋梁影響其安全性和耐久性的因素
1.1 總體設(shè)計(jì)規(guī)范不完善
設(shè)計(jì)規(guī)范不完善是影響道路橋梁安全性和耐久性的重要因素,在橋梁設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須嚴(yán)格地按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,但是目前的規(guī)范還不是很完善,對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用還是有限的。法律是約束人們行為的有效手段,在保證橋梁安全性和耐久性上起到了十分重要的作用。法律是不可能實(shí)時(shí)改變的,所以伴隨著橋梁工程的不斷改變,就可能出現(xiàn)工程建設(shè)沒(méi)有相關(guān)法律法規(guī)作為依據(jù),也就缺乏指導(dǎo)性,這就容易導(dǎo)致橋梁工程出現(xiàn)問(wèn)題,影響工程的質(zhì)量。例如,某橋梁工程在施工的過(guò)程中施工人員沒(méi)有按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,導(dǎo)致出現(xiàn)了很多的安全問(wèn)題,而正是因?yàn)闆](méi)有相關(guān)法律法規(guī)可以參考處罰,使得這種現(xiàn)象越來(lái)越多。這也就說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題,不斷發(fā)展的橋梁工程和落后的法律法規(guī)之間存在一定的矛盾,會(huì)影響到橋梁工程的安全性和耐久性。
1.2 設(shè)計(jì)理念陳舊
設(shè)計(jì)理念陳舊會(huì)給道路橋梁的安全性和耐久性造成很大的影響,眾所周知,橋梁設(shè)計(jì)方案和整個(gè)工程的安全性與耐久性有直接關(guān)系。但是設(shè)計(jì)人員為了能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成工程,就忽視了對(duì)設(shè)計(jì)工作的重視和更新,這就使得工程設(shè)計(jì)理念的陳舊,發(fā)展程度不能滿足當(dāng)前工程建設(shè)的需要。例如,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該重視工程的防腐蝕問(wèn)題,但是一些設(shè)計(jì)人員根本就沒(méi)重視這一點(diǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)這方面的內(nèi)容幾乎沒(méi)有涉及,給工程的安全性和耐久性造成不良影響。此外,設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有根據(jù)外界環(huán)境的變化對(duì)自身的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行更新,使得設(shè)計(jì)陳舊。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)自身的知識(shí)進(jìn)行不斷更新,學(xué)習(xí)先進(jìn)的理論創(chuàng)新知識(shí)。
1.3 橋梁疲勞損傷
進(jìn)入21世紀(jì),人們漸漸的意識(shí)到疲勞損傷同樣對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有著重大影響,不應(yīng)忽視,于是設(shè)計(jì)人員開(kāi)始著手研究混凝土結(jié)構(gòu)的疲勞損傷并取得了初步的研究成果。橋梁使用的材料在動(dòng)荷載的作用下會(huì)出現(xiàn)明顯的裂紋,若對(duì)這些明顯裂紋不重視、不采取必要措施的話,隨著時(shí)間推移必會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)斷裂。但這些微觀裂紋平時(shí)不易被檢測(cè)出來(lái),人們也就因不易察覺(jué)而忽視其影響,這必然會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的后果。
1.4 橋梁自身特性的影響分析
橋梁本身有其特點(diǎn),具體來(lái)說(shuō),主要有以下幾點(diǎn):①橋梁通過(guò)的主要車型分析,路橋梁處在城市外環(huán),通過(guò)的主要車型為過(guò)境及入境的客車和貨車,橋梁處在市內(nèi)時(shí)其上通過(guò)的主要車型為客車。②橋梁的其他特性:橋梁中有一大部分是高架橋,這些高架橋一般是由限高、限寬的。這些特性使得某些大型車輛可能會(huì)在行駛過(guò)程中對(duì)城市橋梁造成碰撞性損傷。
2 提高道路橋梁安全性和耐久性的措施
2.1 完善橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)范
完善橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范是提高道路橋梁安全性和耐久性的重要措施,要想降低目前我國(guó)橋梁坍塌的幾率,最有效的方法就是提高橋梁的安全性和耐久性,最先要做的就是不斷完善橋梁設(shè)計(jì)需要遵循的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),能夠有效地規(guī)避橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中由于人為原因而導(dǎo)致的錯(cuò)誤的產(chǎn)生,從而能夠提高橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性。
2.2 更新橋梁設(shè)計(jì)的理念
時(shí)代在不斷的發(fā)展變化,橋梁設(shè)計(jì)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),更新橋梁設(shè)計(jì)理念。在橋梁設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程中,都是在借鑒、研究、使用、發(fā)展等過(guò)程中得到延伸外,還要重視橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),借鑒之前成功的橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行分析研究,得到自己需要的橋梁設(shè)計(jì)知識(shí),不斷更新橋梁設(shè)計(jì)的理念,在現(xiàn)有的橋梁設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新,合理的設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu),以保障橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性。
2.3 重視疲勞損傷
疲勞損傷是道路橋梁安全性和耐久性的重要因素,因此,必須重視疲勞損傷。在設(shè)計(jì)城市橋梁時(shí)注意考慮疲勞損傷因素,充分考慮疲勞損傷的形成原因,結(jié)合具體影響因素制定科學(xué)、合理的涉及對(duì)策解決損傷問(wèn)題。
2.4 注意結(jié)合道路橋梁自身特性
橋梁安全性和耐久性設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮到道路橋梁的特性,在城市橋梁設(shè)計(jì)中要注意其所處地理位置的地質(zhì)狀況,周邊發(fā)展情況,所通過(guò)主要車型等信息,只有掌握了這些信息才能提高和改善道路橋梁的安全性和耐久性。
3 橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性設(shè)計(jì)
橋梁結(jié)構(gòu)安全性和耐久性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,主要是由于橋梁使用過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境以及某些化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,還要承受車輛、地震、超載等因素的影響。在耐久性計(jì)算的過(guò)程中考慮結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響,可以督促設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)體系選擇和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上多做研究,不能認(rèn)為耐久性設(shè)計(jì)就是簡(jiǎn)單的加大保護(hù)層厚度、提高混凝土標(biāo)號(hào),如圖1所示。此外,橋梁所使用的材料性能也會(huì)因時(shí)間逐漸退化,從而使結(jié)構(gòu)各部分受到損傷。
橋梁安全性和耐久性設(shè)計(jì)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行,具體來(lái)說(shuō),主要有:首先就是要改善橋梁表面鋪裝的抗疲勞性,要將橋梁的鋪裝與主梁相結(jié)合。其次,是橋梁的防水層。在橋面鋪裝與主梁之間設(shè)置防水層可以防止橋面的水滲入主梁,使設(shè)計(jì)只利用防水混凝土進(jìn)行防水。最后,是主梁的設(shè)計(jì)。橋梁的主要承力構(gòu)建就是主梁,在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)整體和局部進(jìn)行綜合分析,在理論角度可以滿足相關(guān)規(guī)范要求。但在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,主梁內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)大量積水現(xiàn)象,甚至?xí)霈F(xiàn)積水灌滿箱體的情況。這樣就會(huì)使主梁的預(yù)應(yīng)力受到損傷,主梁的安全性也會(huì)大大降低。發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是對(duì)主梁細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)不到位,主梁的排水構(gòu)造設(shè)計(jì)不完善。如果橋面的積水長(zhǎng)時(shí)間得不到排出,就會(huì)通過(guò)梁頂?shù)目p隙進(jìn)入到箱體內(nèi)。在箱體內(nèi)積累,最終形成了箱體內(nèi)的積水現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)時(shí),要在箱內(nèi)設(shè)置排氣孔,這樣可以保證箱內(nèi)外的氣溫相近,減少溫差引起的局部應(yīng)力。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,橋梁建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模都在迅猛的擴(kuò)大,橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性對(duì)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)和安全都有著重要的影響。目前,我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)中還存在著很多問(wèn)題,但是只要不斷健全設(shè)計(jì)規(guī)范、完善設(shè)計(jì)方案、嚴(yán)格管理施工和健全新的設(shè)計(jì)理念,這樣可以在較大程度上保證橋梁建設(shè)中的安全性和耐久性問(wèn)題,使得橋梁工程的質(zhì)量得到很好的保證,促進(jìn)我國(guó)社會(huì)的和諧發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:陳蛟(1978-),男,本科,高級(jí)工程師,主要從事道路橋梁設(shè)計(jì)方面工作。