桥梁设计中的安全性与耐久性设计

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摘要：随着经济社会的发展，城市化进程不断加快，公路桥梁的应用越来越广泛，同时其安全性问题也备受关注，目前我国的桥梁施工技术尚未发展完善，因此还存在很多问题亟待解决。由于施工管理水平较低，设计理论不够科学，监管不力等因素导致我国桥梁的安全性与耐久性较差。下文笔者结合实际工作经验，对桥梁设计中的安全性与耐久性设计进行简要的分析，以供参考。

关键词：桥梁设计；安全性；耐久性

引言

近年来，国内桥梁倒塌损毁事故屡见报端，给我国造成了严重的财产和人员损失，也造成了不良的社会影响。调查表明，相当一部分事故是由于设计不合理或者施工质量不过关造成的。设计中的计算失误，缺乏严谨态度；施工中的偷工减料；缺乏后期维护，这些都成为影响结构安全性的重要因素。加之，当前国内对桥梁设计的安全性与耐久性缺乏动态的评估，设计基准期的认知也相当模糊，对这些问题的忽视都是造成桥梁存在重大安全隐患的重要原因。背离了当代社会对桥梁结构的安全性、耐久性、适用性日益重视的发展趋势。

1.桥梁安全性与耐久性的重要意义

改革开放以来，伴随着我国社会经济的飞速发展，我国的交通建筑也取得了长足的进步，作为交通建筑的重要组成部分，桥梁建设承担着十分重要的责任。桥梁建筑在一定程度上减轻了公路的运输负担，为使用者提供了一个更加方便、快捷的通道。同时，公路桥梁工程为促进我国社会主义各项事业的发展以及人民生活的满意度都具有深远的影响。

我国从上世纪末开始对桥梁的安全性和耐久性开展研究，这些研究大多偏重于对材料和结构性能进行分析研究，对总体构造和细节处理方面的研究较少。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。鉴于越来越多由于桥梁设计耐久性不足导致的严重损失，国外的许多研究机构近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

2.桥梁安全性与耐久性差的原因

2.1桥梁设计理论不够科学

在桥梁的设计过程中，设计人员往往只是从理论数据上核算安全需要的结构强度，对结构的体系、所用的材料、结构的耐久性和保养等方面考虑的很少。例如，有的混凝土质量过低强度不够、钢筋直径太小、保护层厚度不够，有的桥梁计算图式和受力路线模糊，使得建筑整体受力不均匀，这些因素都造成了桥梁建筑的安全性和耐久性较差。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件连接的设计，并使用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。在保证结构安全性尚应从细节构造上考虑结构的合理性、在运营环境的使用性和易养护性以保证结构的耐久性能。

2.2法律监管执行不够严格

为了保证桥梁建筑的安全性和耐久性，我国建立了较为严格的质量和施工监控体系。要求施工方配备质量管理人员，职业监理公司作为监督者对建设方进行监督，专门的验收机构在工程完工时进行检查，三管齐下，三方验收合格施工才算完成。如此看来，监督不可谓不严格，但纵观近年来频发的事故，暴露了监管的执行力度还相当欠缺，法制虽较完善如若执行不力。事故发生原因是否及时准确公布，责任者是否受到法律的公正处罚，受害者是否得到合理赔偿，也反映出管理机制和法规执行方面存在的问题。行业中的不良风气也在一定程度上破坏了管理机制和法制的作用。这些问题严重影响着桥梁工程各阶段的质量保障。

2.3施工和管理水平较低

当前频发的桥梁倒塌事故被普遍认为是由于施工混乱和管理过程中的腐败所致。一些在使用期限内的桥梁建筑发生的倒塌或损毁，往往是由于施工质量不过关，诸如建筑材料质量低劣，施工技术不合格等造成的；管理过程中偷工减料、以次充好对桥梁建筑的安全造成了严重危害。据报道相当数量的桥梁在使用期限内就出现了各种质量问题，甚至一些桥梁在刚投入使用就出现了种种问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题。这些施工管理上的缺陷和不足对桥梁的安全性和耐久性造成了相当大的危害，也给国家和人民生命财产带来了严重损失。

3.提高公路桥梁安全性和耐久性的有效措施

3.1做好设计前的准备工作

为了确保公路桥梁建筑工程的质量和使用寿命，设计单位在工程中标后，需要及时组建专业勘察队伍的对公路桥梁建筑工程施工范围内的地质条件和水文条件进行实地的勘察，确保勘察资源的真实性和可靠性，为公路桥梁建筑工程的设计提供更有价值的参考资料，为公路桥梁建筑工程的施工选择出一条施工成本小、安全性能高的施工路线，设计人员在进行设计过程中，还需要对公路桥梁的施工形态、施工的具体方案、材料选用、后期养护等方面进行考量，尤其是对公路桥梁的施工技术方面的设计更要严谨，确保公路桥梁的线性弧度、剪力以及基准线的科学性和合理性，确保公路桥梁结构性能的最大化、最高化，对公路桥梁的负荷承载能力进行科学、合理的设定；同时设计人员在设计过程中还需要对公路桥梁施工过程中可能出现的问题进行预想并制定相应的措施，确保一旦在施工过程中发生突发事故，管理人员和施工人员能够及时的采取相应的补救措施，为公路桥梁建筑工程的顺利施工提供保障。

3.2加大对建筑材料的管理

建筑材料作为公路桥梁建筑工程得以顺利施工的前提和保障，其重要性不容小觑。因此，施工单位在公路桥梁建筑工程施工过程中一定要加大对建筑材料的选用力度，选用的钢筋水泥都要能够符合《公路桥涵施工技术规范》中的相关要求，当建筑材料运送到公路桥梁建筑工程施工现场时，施工单位应该立即对运送到施工现场的建筑材料进行科学、严谨的质量验收工作，查看建筑材料在装卸和运送过程中是否因受到挤压而存在质量问题；同时，施工单位还要加大对建筑材料的管理力度，确保储藏建筑材料的库房的防火性和防盗性，对建筑材料的进库、出库以及施工过程中的材料消耗进行登记，从建筑材料方面确保公路桥梁建筑工程的施工质量，为提高公路桥梁的安全性和耐久性做足准备。

3.3重视公路桥梁的超载问题，提高后期养护力度

影响我国公路桥梁在使用过程中的安全性和耐久性的因素除了施工单位和设计人员方面的问题外，还有一个十分重要且关键的因素，就是我国的公路桥梁在投入使用后，普遍存在着超载现象，在极大程度上加大了桥梁的承载压力，在一定程度上加快了桥梁的坏损速度，最终导致安全事故的发生或者是减少了桥梁的使用寿命。因此，国家和政府的相关管理部门一定要加大对超载问题的管理和控制，同时，定期的对公路桥梁的质量进行检查，对已经存在问题和可能存在问题的桥梁进行维护和管理，加大对公路桥梁后期养护力度，从而全方位的降低事故发生的几率。

4.总结语

桥梁工程设计中的安全性与耐久性问题较为突出，也影响了桥梁的使用年限及效果。因此，在桥梁工程建设中，必须分析桥梁安全性的主要原因及影响因素，汲取国外桥梁建设的相关经验，从而采取有效措施来提高桥梁的安全与耐久性，促进桥梁行业健康发展。

参考文献：

[1]曾应祝，浅析公路桥梁设计中的安全性和耐久性[J]，工程建设，2010（09）.

[2]吕立坤，试论桥梁设计的安全性与耐久性[J]，市政与路桥，2010（04）.