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摘要:随着我国经济的快速发展,公路桥梁建设取得了巨大的成就,但是从当前我国公路桥梁的建设情况来看,公路桥梁的安全性和耐久性仍然存在一定的问题,一些公路桥梁的改建、加固、维修工程普遍存在,这些问题的存在给公路桥梁设计有关安全性和耐久性的内容提出了新的问题。在我国当前的公路桥梁设计中,安全性和耐久性问题很多只是停留在一种概念的基础上,对于公路桥梁的使用年限并没有提出具体的要求,公路桥梁耐久性也没有相关专门的设计要求,这也直接导致了当前我国公路桥梁安全性和耐久性经常出现问题。本文首先从当前我国公路桥梁安全性和耐久性的现状出发,分析了公路桥梁设计中安全性和耐久性问题出现的原因,最后对公路桥梁设计中安全性和耐久性需要改进的对策。
关键词:公路桥梁;设计;安全性;桥梁耐久性
1、公路桥梁设计安全性与耐久性现状
对于当前的公路桥梁工程来说,在设计与施工的过程中,仍然存在着很多的不足之处,使得项目的建设效果不能够达到预计的水平。而且,由于公路桥梁的安全性与耐久性问题没有得到良好的保证,就会在后期使用过程中,出现这样或者那样的问题,严重情况下还会造成桥梁的倒塌,从而造成人们生命财产的损失。在实际中,对公路桥梁的安全性和耐久性产生影响的因素主要有桥梁构件出现变形、开裂、下挠等问题,主要表现在道路桥梁的主梁与横隔板之间出现裂缝、正交异刚面板疲劳产生裂缝引起等。在实际工作中,如果出现这些问题,如果不加以及时的处理的话,就会桥梁的结构产生非常不利的影响,使得道路桥梁的刚度力与承载力等大大降低,从而导致事故的发生。
2、公路桥梁安全性和耐久性较差的主要原因
2.1施工管理水平较低
当前公路桥梁突然损坏和坍塌问题已经备受社会的关注,从实际的事故来看,主要的原因是由于施工过程以及管理过程中的腐败、野蛮施工等造成的,而那些突发性的公路桥梁损坏以及坍塌事故,主要是由于施工的质量与设计的标准之间存在较大差异造成的,施工过程中各种偷工减料、以次充好的现象以及施工材料和工艺没有达到相关要求等问题,是对公路桥梁安全性和耐久性造成影响的主要因素。很多公路桥梁无法达到设计的使用寿命,有的甚至在建成后的短时间内就出现严重的质量问题,这与施工质量有着非常紧密的联系,比方说钢筋的保护层不足,施工中使用的水泥、混凝土配合比、振捣、养护等存在不当的问题,虽然对公路桥梁的短期使用不会造成太大的影响,但是对公路桥梁的耐久性会造成深远的影响。
2.2公路桥梁的设计理念和结构构造体系不完善
除了施工管理方面的原因外,公路桥梁的设计方面也存在一定的问题。公路桥梁的结构设计除了要选择经济合理的结构类型外,还需要对公路桥梁的结构以及构件连接等进行仔细的分析和设计,选择相关规定的相应安全系数及可靠性指标,从而使公路桥梁的结构安全性达到相关的规定要求。此外,很多的公路桥梁设计人员在设计过程中,只是简单的重视相关规范对结构强度的要求,对于桥梁结构体系、构造、材料、维护耐久性以及设计施工过程中出现的一些人为的失误引起的桥梁安全性问题重视程度不够。此外,公路桥梁设计中桥梁的结构整体性、延性以及冗余性存在明显的不足现象,一些公路桥梁设计过程中相关的计算图式和受力情况不够明确,导致桥梁某一部分的受力出现过大的现象,另外,施工过程中所使用的混凝土强度不够、保护层厚度过小、钢筋过细等问题都会对公路桥梁的耐久性产生影响。
3、公路桥梁安全性与耐久性设计具体实施方法
3.1适当增加混凝土保护层厚度
在公路桥梁的主体结构当中,其主要是由预应力钢筋与混凝土构成的,一般情况下,可以在预应力与混凝土之间设置一个保护层,从而将预应力钢筋与混凝土结构之间的粘结力大大提高,以免两者之间有不良影响的产生。对相关实例进行研究调查发现,在公路桥梁工程中,钢筋的碳化会受到保护层厚度的影响,所以,可以利用加大保护层厚度的方法,来减少对钢筋造成的腐蚀作用,使得桥梁工程的安全性大大提高。
3.2加强抗震设计
在地震情况下,公路桥梁结构会受到一定的冲击,为了使得桥梁结构的损害降到最低,应当在桥梁的支座和桥段设计中使用延性设计。对于公路桥梁设计而言,加强抗震设计是一种被动防御设计方法。所以,在当前的公路桥梁设计过程中,为了将桥梁的稳定性与安全性进一步提高,可以采用主动防御的方法,就是对公路桥梁结构的力学与结构性质进行分析,并且与实际情况相结合,从而设计出更加有效的方案,将桥梁的安全性与耐久性提高。
3.3加强防水层设计
對于公路桥梁工程来说,防水层的设计是非常重要的内容,在整个桥梁工程中,防水层是重要的保护层,桥梁的防水效果与防水层的设计好坏之间有着密切的关系。由于公路桥梁工程长年处于暴露的环境中,所以会遭受到各种自然气象的影响,例如酸雨等对桥梁造成的腐蚀问题,所以就需要将防水层的设计落实到位。首先,在设计的过程中,应当将防水层的抗渗性能大大提高,从而保证其抵抗拉力的作用能够得以有效的发挥;其次,在进行材料的选择过程中,应当要保证其与桥面混凝土之间能够紧密的结合,从而保证桥体与桥面之间能够紧密的结合起来。此外,需要对排水设计加以重视,将桥面上的积水及时的排出,使得桥梁的安全性提高,以免出现安全事故。
3.4强化桥梁结构的细节内容设计
对于公路桥梁工程来说,细节设计也会对桥梁的安全性与耐久性产生非常大的影响。对于公路桥梁来说,由于其长期处于一个暴露的环境中,因此,加强细节设计能够在很大程度上将外界对桥梁造成的损害降到最小,使得桥梁的安全性与耐久性大大提高。比如,在实际的设计过程中,可以将钢筋保护层的厚度增加,使得钢筋遭受到腐蚀的影响降到最低,从而对结构加以保护。
4、结束语
综上所述,公路桥梁安全性和耐久性不足,已成为迫切需要解决的问题,这也成为设计人员必须正视并且急需解决的一个大问题,这不仅需要我们不断总结并吸取国内大量的公路桥梁工程实例所积累起来的经验与教训,还需要我们能够积极而又谦虚地对国际上的成功经验和惯例做法进行良好的借鉴,从而最终将我国的公路桥梁设计提升到一个新的台阶。
参考文献:
[1]浅析桥梁设计中安全性和耐久性问题[J].刘春雷.民营科技.2016(01).
[2]浅析公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究[J].赵丹.黑龙江科技信息.2015(03).
[3]公路桥梁设计中的耐久性探讨[J].姜明坤.黑龙江交通科技.2013(05).
(作者单位:浙江华新交通有限公司)
关键词:公路桥梁;设计;安全性;桥梁耐久性
1、公路桥梁设计安全性与耐久性现状
对于当前的公路桥梁工程来说,在设计与施工的过程中,仍然存在着很多的不足之处,使得项目的建设效果不能够达到预计的水平。而且,由于公路桥梁的安全性与耐久性问题没有得到良好的保证,就会在后期使用过程中,出现这样或者那样的问题,严重情况下还会造成桥梁的倒塌,从而造成人们生命财产的损失。在实际中,对公路桥梁的安全性和耐久性产生影响的因素主要有桥梁构件出现变形、开裂、下挠等问题,主要表现在道路桥梁的主梁与横隔板之间出现裂缝、正交异刚面板疲劳产生裂缝引起等。在实际工作中,如果出现这些问题,如果不加以及时的处理的话,就会桥梁的结构产生非常不利的影响,使得道路桥梁的刚度力与承载力等大大降低,从而导致事故的发生。
2、公路桥梁安全性和耐久性较差的主要原因
2.1施工管理水平较低
当前公路桥梁突然损坏和坍塌问题已经备受社会的关注,从实际的事故来看,主要的原因是由于施工过程以及管理过程中的腐败、野蛮施工等造成的,而那些突发性的公路桥梁损坏以及坍塌事故,主要是由于施工的质量与设计的标准之间存在较大差异造成的,施工过程中各种偷工减料、以次充好的现象以及施工材料和工艺没有达到相关要求等问题,是对公路桥梁安全性和耐久性造成影响的主要因素。很多公路桥梁无法达到设计的使用寿命,有的甚至在建成后的短时间内就出现严重的质量问题,这与施工质量有着非常紧密的联系,比方说钢筋的保护层不足,施工中使用的水泥、混凝土配合比、振捣、养护等存在不当的问题,虽然对公路桥梁的短期使用不会造成太大的影响,但是对公路桥梁的耐久性会造成深远的影响。
2.2公路桥梁的设计理念和结构构造体系不完善
除了施工管理方面的原因外,公路桥梁的设计方面也存在一定的问题。公路桥梁的结构设计除了要选择经济合理的结构类型外,还需要对公路桥梁的结构以及构件连接等进行仔细的分析和设计,选择相关规定的相应安全系数及可靠性指标,从而使公路桥梁的结构安全性达到相关的规定要求。此外,很多的公路桥梁设计人员在设计过程中,只是简单的重视相关规范对结构强度的要求,对于桥梁结构体系、构造、材料、维护耐久性以及设计施工过程中出现的一些人为的失误引起的桥梁安全性问题重视程度不够。此外,公路桥梁设计中桥梁的结构整体性、延性以及冗余性存在明显的不足现象,一些公路桥梁设计过程中相关的计算图式和受力情况不够明确,导致桥梁某一部分的受力出现过大的现象,另外,施工过程中所使用的混凝土强度不够、保护层厚度过小、钢筋过细等问题都会对公路桥梁的耐久性产生影响。
3、公路桥梁安全性与耐久性设计具体实施方法
3.1适当增加混凝土保护层厚度
在公路桥梁的主体结构当中,其主要是由预应力钢筋与混凝土构成的,一般情况下,可以在预应力与混凝土之间设置一个保护层,从而将预应力钢筋与混凝土结构之间的粘结力大大提高,以免两者之间有不良影响的产生。对相关实例进行研究调查发现,在公路桥梁工程中,钢筋的碳化会受到保护层厚度的影响,所以,可以利用加大保护层厚度的方法,来减少对钢筋造成的腐蚀作用,使得桥梁工程的安全性大大提高。
3.2加强抗震设计
在地震情况下,公路桥梁结构会受到一定的冲击,为了使得桥梁结构的损害降到最低,应当在桥梁的支座和桥段设计中使用延性设计。对于公路桥梁设计而言,加强抗震设计是一种被动防御设计方法。所以,在当前的公路桥梁设计过程中,为了将桥梁的稳定性与安全性进一步提高,可以采用主动防御的方法,就是对公路桥梁结构的力学与结构性质进行分析,并且与实际情况相结合,从而设计出更加有效的方案,将桥梁的安全性与耐久性提高。
3.3加强防水层设计
對于公路桥梁工程来说,防水层的设计是非常重要的内容,在整个桥梁工程中,防水层是重要的保护层,桥梁的防水效果与防水层的设计好坏之间有着密切的关系。由于公路桥梁工程长年处于暴露的环境中,所以会遭受到各种自然气象的影响,例如酸雨等对桥梁造成的腐蚀问题,所以就需要将防水层的设计落实到位。首先,在设计的过程中,应当将防水层的抗渗性能大大提高,从而保证其抵抗拉力的作用能够得以有效的发挥;其次,在进行材料的选择过程中,应当要保证其与桥面混凝土之间能够紧密的结合,从而保证桥体与桥面之间能够紧密的结合起来。此外,需要对排水设计加以重视,将桥面上的积水及时的排出,使得桥梁的安全性提高,以免出现安全事故。
3.4强化桥梁结构的细节内容设计
对于公路桥梁工程来说,细节设计也会对桥梁的安全性与耐久性产生非常大的影响。对于公路桥梁来说,由于其长期处于一个暴露的环境中,因此,加强细节设计能够在很大程度上将外界对桥梁造成的损害降到最小,使得桥梁的安全性与耐久性大大提高。比如,在实际的设计过程中,可以将钢筋保护层的厚度增加,使得钢筋遭受到腐蚀的影响降到最低,从而对结构加以保护。
4、结束语
综上所述,公路桥梁安全性和耐久性不足,已成为迫切需要解决的问题,这也成为设计人员必须正视并且急需解决的一个大问题,这不仅需要我们不断总结并吸取国内大量的公路桥梁工程实例所积累起来的经验与教训,还需要我们能够积极而又谦虚地对国际上的成功经验和惯例做法进行良好的借鉴,从而最终将我国的公路桥梁设计提升到一个新的台阶。
参考文献:
[1]浅析桥梁设计中安全性和耐久性问题[J].刘春雷.民营科技.2016(01).
[2]浅析公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究[J].赵丹.黑龙江科技信息.2015(03).
[3]公路桥梁设计中的耐久性探讨[J].姜明坤.黑龙江交通科技.2013(05).
(作者单位:浙江华新交通有限公司)