王彩芳

摘要：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，同時也帶動了我國交通事業(yè)的迅速騰飛。改革開放以來，我國的橋梁工程獲得了巨大的發(fā)展，隨著公路交通網(wǎng)的不斷的完善，大量的山區(qū)和交通不便的地區(qū)都修建了高速公路。但是應(yīng)該看到我國的交通事業(yè)還存在著一些問題，其中比較突出的就是橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性的不足，嚴(yán)重的影響了我國交通事業(yè)的發(fā)展。因此，要必須分析橋梁設(shè)計中存在的安全性和耐久性出現(xiàn)的問題，并加以預(yù)防和解決。

關(guān) 鍵 詞：橋梁設(shè)計 安全性 耐久性

1.橋梁設(shè)計安全的構(gòu)成

橋梁的安全性和耐久性是橋梁設(shè)計者永遠(yuǎn)追求不變的宗旨。所謂安全性是指結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力和結(jié)構(gòu)的整體牢固性上。耐久性是指結(jié)構(gòu)抵抗外界環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力。

1.1橋梁結(jié)構(gòu)的安全性

橋梁結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的整體牢固性和構(gòu)建的承載能力兩個方面[1]：

1）橋梁結(jié)構(gòu)的整體牢固性是指結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果，即在橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部破壞的情況下，避免發(fā)生大范圍連續(xù)破壞倒塌的

能力。結(jié)構(gòu)安全性良好的橋梁，依靠結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)良的延性和必要的冗余度，在對付地震、爆炸等災(zāi)害或因人為差錯導(dǎo)致的災(zāi)難方面，能夠發(fā)揮較大作用，有效減輕災(zāi)害損失。

2）橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力是指橋梁結(jié)構(gòu)具有的承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用的能力。負(fù)荷超載，是對橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的最大威脅，主要體現(xiàn)在以下兩方面：①時間的超負(fù)荷或超載，會使橋梁應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞事故；② 由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而可能危害橋梁的安全性。

1.2橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性

在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范中，人們往往把重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度要求，而對環(huán)境因素作用下的耐久性要求則相對考慮較少，實際上這樣做存在很大的弊端。

2.我國公路橋梁工程的安全性

和耐久性現(xiàn)狀

2.1 橋梁安全事故舉例

近年來，橋梁垮塌事故時有發(fā)生，造成了巨大的人民生命財產(chǎn)損失和惡劣的社會影響。一座橋梁倒塌，可能是“偶然”，九天之內(nèi)四座橋梁垮塌和一座傾斜，一定有必然的因素。2011年7月11日至7月19日，我國九天之內(nèi)五座橋梁垮塌或傾斜，本該百年壽命的大橋頻現(xiàn)“短命”，令人觸目驚心。7月11日，建于1997年的江蘇鹽城境內(nèi)榆河橋倒塌； 7 月12日，武漢黃陂一高架橋被發(fā)現(xiàn)引橋嚴(yán)重開裂，橋體開裂發(fā)生時，此橋還沒正式通車；7月14日，建成不到十二天，造價逾千萬的當(dāng)?shù)貥?biāo)志性工程武夷山公館大橋倒塌； 7月15日，通車僅14天的杭州錢江三橋引橋橋面塌落； 7月19日，重達160t的嚴(yán)重超載貨車，通過北京市寶山寺白河橋時，造成橋梁坍塌。

2.2 橋梁安全性與耐久性問題研究現(xiàn)狀

橋梁安全性與耐久性研究在與橋梁病害的斗爭中已取得許多進展。主要體現(xiàn)在如下方面。

1）高性能材料?；炷敛牧现饕性诖髿猸h(huán)

境中混凝土碳化和鋼筋銹蝕問題，主要歸納為對建筑材料的耐久性退化機制研究和對混凝土結(jié)構(gòu)性能蛻化后的耐久抗力研究。這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析角度進行的[2]，對如何從結(jié)構(gòu)應(yīng)用角度改善橋梁耐久性卻缺乏研究； 鋼結(jié)構(gòu)方面主要為防腐、耐熱、耐火和高強等綜合性能的研究。

2）荷載標(biāo)準(zhǔn)。橋梁載重設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從汽- 10到汽-超20發(fā)展過程，目前規(guī)范采用公路-I級、特殊車列等，雖然荷載標(biāo)準(zhǔn)提高了不少，但相對國外車輛荷載還很低。

我國橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性研究雖然取得上述成果，但從事故調(diào)查分析結(jié)果證明，橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性是一個系統(tǒng)工程，涉及的方面和因素還很多，如不按圖施工、偷工減料、政府過多干預(yù)、設(shè)計中態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)、養(yǎng)護不及時和自然災(zāi)害等。上述任何方面都還有許多問題需研究，一切影響橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的問題在今后相當(dāng)長的時間里需要研究。

3.橋梁安全性、耐久性差的主要原因

3.1設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不完善

要想確保橋梁的安全性和耐久性，首先要有科學(xué)可靠的橋梁設(shè)計。有的橋梁設(shè)計為了追求橋梁造型的美觀，或是為了滿足規(guī)范安全度的需要，而欠缺對橋梁結(jié)構(gòu)體系以及日后使用維護的考慮。

3.2施工和管理水平低

國內(nèi)外多座橋梁的突然破壞與倒塌，已使工程界對橋梁安全性問題倍加關(guān)注。一般的看法認(rèn)為當(dāng)前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導(dǎo)致。對于短期內(nèi)發(fā)生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質(zhì)量沒有達到規(guī)范和設(shè)計要求，典型的問題包括材料強度不足和施工工藝不合格等；也有個別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴(yán)重的管理問題， 更是對橋梁安全造成致命的損害。

4.提高橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的對策和建議

4.1合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，可以有效提高橋梁的安全性和耐久性。橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式主要分為大跨度橋梁和標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋。大跨徑橋梁由于控制因素不同，方案也各不相同，具有較強的個性特征，而標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋則更多的是具有共性特征。在實際工作當(dāng)中，很少采用大跨徑橋梁的設(shè)計方案，標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋因為具有施_亡方便、造價經(jīng)濟的標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制裝配等諸多優(yōu)點，應(yīng)用最為廣泛。

4.2在設(shè)計過程中?？茖W(xué)使用材料

鋼筋混凝土的質(zhì)量和合理使用對橋梁的安全性具有極其重要的作用。鋼筋混凝土的質(zhì)量直接影響到結(jié)構(gòu)的適用性、安全性和耐久性。混凝土的耐久性主要取決于混凝土的材料組成，其中水灰比、水泥用量、強度等級均對耐久性有較大影響。橋～MTCD62明確規(guī)定了不同使用環(huán)境下[4]，結(jié)構(gòu)混凝土的基本要求、對影響混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低強度等級、最大氯離子含量和堿含量做出了限制規(guī)定，這是橋～JTGO62對公路橋涵結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的基本要求，設(shè)計時必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行。

4.3 加強對橋梁耐久性的理解

橋梁建成使用期內(nèi)需要經(jīng)受風(fēng)霜雨雪的考驗，重壓力的折磨，在現(xiàn)代社會甚至還有酸性物質(zhì)的侵蝕等等，這些因素都應(yīng)該在設(shè)計師的考慮范圍內(nèi)。尤其是對于大型橋梁大型工程的設(shè)計，其要求使用年限長，而且大型跨河跨江橋梁車流量大，沖擊也大，加上這些橋梁位置基本都是重要的交通通道在使用年限內(nèi)超負(fù)荷使用時常出現(xiàn)，其設(shè)計就應(yīng)該特別注意[5]。

5.結(jié)語

橋梁安全性和耐久性已成為迫切需要解決的問題，我們應(yīng)該積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法，除了加強施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計[9]，同時也需要研究疲勞和超載等因素對于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響[10]。

參考文獻

[1] 徐凱東，李博.橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性

[2] 吳海軍. 橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法研究[D].上海： 同濟大學(xué)， 2007.

[3] 魏松，陳祥晨.橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性問題的思考[J]工程質(zhì)量.2010（9）

[4] 遲金紅.橋梁結(jié)構(gòu)耐久性病害現(xiàn)象與成因分析[J].硅谷，2008，（17）.

[5] 吳浩峰，《疲勞損傷對道橋的危害》[J].橋梁?？?008

[6] 王春劍.公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性探討[J].科技信息，2007（28）

[7] 范立礎(chǔ).橋梁工程.北京： 人民交通出版社.2001.

[8] 公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社，1996.

[9] 顧安邦，橋梁工程（下）[M1]，人民交通出版社。2000.

[10] 李國豪，橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與振動口哪，中國鐵道出版社，2002.

[11] 劉山洪，劉毅.橋梁病害種類及處理方法[J] . 重慶交通大學(xué).