探究桥梁设计中的安全性和耐久性

发布时间：2020-04-21

　　摘要：基于我国桥梁设计中的常见问题原因的分析，可归纳为桥梁设计不具有较高的规范性、达不到较高的设计水平、考虑细节问题整体性不足、缺乏先进科学的设计思路等，并结合设计规范、安全性、耐久性及加强管理等方面有针对性地提出应对措施，对于提高桥梁总体设计水平具有十分重要的作用。

　　关键词：桥梁工程设计;桥梁安全;桥梁养护

　　1、概述

　　.改革开放以来，我国道路交通得到了迅速发展，很多混凝土桥梁工程相继开工建设。经多年使用的桥梁负荷较高，而且后期达不到及时维护，导致很多桥梁产生路基裂缝、钢筋锈蚀等不同程度的质量问题，为后期桥梁正常使用留下了安全隐患，对桥梁耐久性产生严重影响。此外，近年来不断增长的私家车和超载车辆等使桥梁承受力消耗过度，造成很多桥梁构件加速老化。所以，为使桥梁工程不断提高耐久性和安全性，施工人员应提高重视设计方案，全面考虑桥梁设计过程，进而使桥梁工程质量得到重要保证。

　　2桥梁设计中的常见问题

　　2.1达不到较高的安全性

　　我国现阶段的桥梁中，超过3%的桥梁工程中存在各种安全隐患。为使桥梁安全问题得到彻底解决，避免产生桥梁老化、破损等问题，加大了桥梁工程监管及维护力度，尤其是钢筋混凝土桥梁，不仅加大投资还同时配备先进技术设备和专业人才。但一些问题并未得到根本解决，结合实际，很多桥梁还存在损坏、裂缝等问题，严重影响了桥梁整体工程的安全。

　　2.2达不到较高的耐久性

　　通过分析桥梁工程案例结果显示，对我国现阶段桥梁安全产生影响的首要问题是缺乏耐久性，主要表现有：一是疲劳及老化的混凝土结构。在世界各国的桥梁结构及建设中，该问题较为常见，也没有较好的处理措施。经多年使用后的桥梁结构，都存在一定程度的疲劳和老化问题。因此，施工人员应加强监管，定期对桥梁采取加固及维护措施，避免发生重大事故。二是桥梁结构不具有较强的密实性。产生该问题主要在于施工中把控不够严格，造成不能完全压实和碾压，导致桥梁结构在受重压后而出现一定程度的裂缝。三是混凝土碳化。在混凝土中氢氧化钙存在量较大，在桥梁结构中该物质容易与一氧化碳发生化学反应，使结构中明显降低碱成分含量，进而对钢筋防钝化保护膜质量产生不利影响。四是钢筋发生锈蚀问题。若保护钢筋表面薄膜产生破损，钢筋与空气中的水等将产生化学反应，对暴露的钢筋造成一定程度的锈蚀。随着不断增大的锈蚀面积，钢筋体积也将产生较大变化，进而对混凝土内部结构造成不利影响，进而产生裂缝。该情况持续发展，将造成桥梁内部结构产生一定程度的变化，甚至导致重大安全事故发生。

　　推荐阅读：怎么申请高级桥梁工程师

　　2.3桥梁设计不符合规范性

　　我国现阶段应用较为广泛的桥梁设计标准和方案都基于对过去成功经验的总结而形成，应结合桥梁工程实际分析。但在桥梁工程建设中存在的不合理之处也较多，若对此不能及时解决，将使桥梁设计不断降低安全性，进而对施工质量产生不利影响，甚至引发安全事故。而且，很多工程设计人员具有较强的主观意识，在设计工作中未严格遵循设计规范标准。导致桥梁设计不规范，这也是一个比较重要的问题。

　　2.4桥梁工程设计人员不具有较高的综合素质

　　桥梁设计及施工与很多方面都有一定关系，这要求工程设计人员应具有较高的专业能力和较丰富的实践经验。但结合实际，设计人员水平存在一定的差异，有时对桥梁工程设计需要难以满足，也将引发工程质量问题。相对于其它工程项目而言，在施工建设中，桥梁通常只需较短工期，设计工作时间不够充裕，所以，桥梁设计人员应在限定时间内将图纸和方案保质保量完成，设计方案应与行业标准相符。设计人员在此紧张状态下对新知识、新技术的接触，行业发展动态的把握，自身综合能力的提升等方面严重缺乏充足的时间。因此，在桥梁设计中可能没有找到解决遇到问题的有效办法，对桥梁设计造成一定影响，进而引发耐久性及安全性等问题。

　　2.5桥梁设计过程不重视细节

　　桥梁设计与很多方面的要素有关，其中，较繁琐的设计流程对设计人员耐心的要求较高，只有耐心和信心比较充分，设计人员应反复考虑各方面细节，使产生错误的可能性尽可能降低。但这也是桥梁设计人员目前的不足之处，诸如在设计桥梁承载力过程中，对降水降雪等天气因素考虑不周，对桥梁整体功能不够重视，导致桥梁工程质量与预期要求存在一定差距。

　　3桥梁设计中常见问题的应对措施

　　3.1提高桥梁设计安全性

　　在桥梁结构提高安全性方面设计人员可采取两方面措施：一是在桥梁设计中加强人员配置，提高桥梁设计水平。施工单位应根据实际邀请专家及技术人员研讨，对桥梁工程指标及质量要求进行分析，讨论设计方案、选择材料等具体细节，准备工作完成后进行设计。桥梁设计企业应加大培养技术人员的力度，为其积极创造学习机会，使其综合能力不断提高。设计人员应多到施工现场了解施工条件等方面的情况，在桥梁设计上形成全面而立体的思路。二是在桥梁设计中提高重视疲劳损伤问题。在方案设计过程中应对这方面因素综合考虑，并深入研究其产生原因，提前制定应急预案及应对措施。

　　3.2提高桥梁设计耐久性

　　为提高桥梁工程耐久性，应对施工材料精心选择。很多桥梁工程经过常年使用都产生了不同程度的裂缝、破损等问题。所以，在设计中设计人员应提高重视，对混凝土和水泥种类进行合理选择并配比合理。一是对水灰比例严格设定，使混凝土增强强度。在桥梁设计中混凝土强度具有较大影响，一般情况下，混凝土拌和物越高比例将生成越低的强度，而在桥梁结构中应用，具有较低的密实度，相反将增大密实度。混凝土结构强度对腐蚀气体具有抵御作用，高强度结构将避免混凝土碳化，使其稳定性得到有效维护。二是对水泥种类科学选用，确保其质量与工程要求相符。现阶段有很多种类的水泥，都有各不相同的配比和组成要素，将其应用于桥梁建设中，对桥梁内部构成的影响也存在一定差别，进而影响桥梁工程稳定性。结合实践若水灰比在混凝土中保持一致，混凝土主要原料为矿渣水泥时将迅速产生碳化反应。

　　3.3在桥梁设计规范中进一步完善安全性耐久性

　　桥梁设计人员在设计过程中，应严格遵循设计规范标准，若遇到达不到规范性等原则性问题，应采用先进设计理念进行调整，确保桥梁工程质量安全，避免影响桥梁耐久性和安全性。桥梁设计单位应吸收借鉴国际先进理念，组织培训技术人员，使其知识储备不断增加，并对其知识结构进行更新及完善，引导其在桥梁设计中应用学习的专业知识。在发达国家中，欧洲桥梁工程具有较高的设计技术水平和建设质量，特别是在桥梁结构设计，欧洲深入研究桥梁使用中产生变形和裂缝问题，基于此对相应设计规范进行总结，为日后桥梁设计工作提供重要参考。

　　3.4建立桥梁运营管理制度并不断健全

　　桥梁超载主要有两种：一是运营管理缺乏科学性，造成过大车流量或严重超载，增大了桥梁负荷和压力;二是设计荷载产生变化，设计人员应基于桥梁设计交通量提高合理性。施工单位动态调整和完善桥梁运营管理机制，加强监督管理，确保设计流量符合真实车流量，尽可能最大程度地降低超载。

　　4结论

　　综上所述，在我国桥梁工程建设中，耐久性和安全性是主要的质量问题，施工单位对此应提高重视，在根源上准确把握，在设计过程中采用先进理念。目前，我国有很多桥梁存在一定的安全隐患，在一定程度上对区域经济发展构成严重威胁。因此，本研究较深入地分析了桥梁设计中的常见问题及其产生原因，并有针对性地提出了应对措施，在桥梁工程设计中对于提高耐久性和安全性具有十分重要的作用。