道路桥梁的安全性与耐久性设计

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道路桥梁的安全性与耐久性设计

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-20 1509 0


摘要:为确保人们的出行安全和运输安全而对道路桥梁的安全性和耐久性设计进行分析研究,介绍了我国道路桥梁安全性与耐久性的设计现状,提出了提高道路桥梁安全性和耐久性设计措施,包括提高设计人员专业素质、重视疲劳损伤对道路桥梁损害分析、重视超载和超限防治、注重道路桥梁耐久性的设计、在施工过程中确保桥梁安全与耐久性,希望给道路桥梁相关工作的研究者提供一定的帮助和启发。

关键词:道路桥梁;安全性;耐久性

0引言

道路桥梁作为一项基础工程,其主要作用就是为了便捷人们的出行和运输工作。在我国,因为工业发展较晚,基础薄弱,造成道路桥梁的施工在设计、用料和维护管控方面都存在一定的问题,也正是这些问题给道路桥梁的安全性和耐久性埋下了隐患,导致交通事故的频频发生,给人们的人身和财产安全造成极大的影响。

1我国道路桥梁安全性与耐久性的设计现状

1.1设计理论比较薄弱

目前我国有些设计人员的设计理论基础比较薄弱,主要体现在设计道路桥梁工程时考虑不够全面,通常仅考虑投入成本和桥梁强度以及外观造型方面的问题,对于道路桥梁的安全性和耐久性考虑的不多。在设计过程中,道路桥梁的强度不能完全代表安全性。很多设计人员因为考虑得不全面,从根源上埋下了事故的隐患。

1.2设计方案缺乏严谨性

设计人员在对道路桥梁进行设计时,不能通盘考虑,导致设计方案过于理想化而缺乏严谨性,最终结果是导致道路桥梁实际施工过程中在用料、工期和后期维护的工作上与设计初衷出现冲突,导致工程整体性不足、材料之间联动性差,各个结构之间不能做到相辅相成,在后期投入使用的过程中,因为局部承重能力有限,直接导致道路桥梁整体出现问题,造成安全事故。一些经验不足的年轻设计人员,考虑事情过于理想化和想当然,会导致在实际施工过程中现有的工艺或工人的水平难以实现设计初衷,最终也会给道路桥梁的安全性和耐久性埋下隐患。

1.3施工管理水平不高

除设计本身出现问题外,在进行道路桥梁施工的过程中,还可能因为监管力度不够、管理效果不佳以及施工人员水平有限最终导致设计人员的设计意图不能完全实现,因此造成的工艺上或者材料上的问题最终都可能对道路桥梁的安全性和耐久性造成隐患。针对某一桥梁进行的检测发现,100个焊接处中,有14个焊接点都是不合格的,合格率仅有86%,而这样的道路桥梁在我国不是个例,施工水平的不足严重影响了工程的整体质量,最终导致的安全事故比比皆是。

2提高道路桥梁安全性和耐久性设计措施

2.1提高设计人员专业素质

设计图纸作为整个桥梁施工的标准,其重要性就相当于航船的灯塔、课堂上的课本、人类的头脑一样,要提高道路桥梁的安全性和耐久性,首先就要从设计人员本身的素质和能力上抓起。首先,需要涉及人员的思想与时俱进,着眼全局,一方面,不能为了一己私利就一味降低施工成本,使用质量不高的材料。另一方面,设计人员在观念上需要与时俱进,要有责任感和使命感,不能仅仅关注道路桥梁的强度,还要考虑到道路桥梁的安全性和耐久性,结合成本问题综合考虑,才能设计出真正符合需求的桥梁。其次,对于设计人员,为了提高设计人员的技术水平和业务能力,需要对他们进行培训,帮助他们掌握最前沿的设计理念和技术,便于他们在进行道路桥梁工程设计时能够拿出更符合社会需求和施工单位需求的方案,可以请专人到单位进行讲授,也可以派遣设计人员去大企业交流学习,获得提高。最后,单位还要鼓励设计人员进行创新,在保证道路桥梁工程安全性和耐久性的前提下设计出外型更加新颖独特的道路桥梁。

2.2重视疲劳损伤对道路桥梁损害分析

道路桥梁在使用过程中,因为行车数量的增加以及一些超限行驶的车辆的出现,会导致桥梁的应力负荷大大增加,日复一日,就容易出现疲劳损伤。出现了疲劳损伤的情况,会导致道路桥梁出现裂痕,这样的裂痕会改变整个桥梁的应力结构,最终因为应力结构的改变导致出现安全事故。对于道路桥梁的疲劳损伤,对道路桥梁来讲是不可避免的事情,为了减轻道路桥梁的疲劳损伤对整个工程质量的影响,需要在设计之初就对疲劳损伤进行考虑,通过模拟分析优化道路桥梁参数,降低疲劳损伤的危害。另外,也需要后期对道路桥梁的情况进行维护管理工作,严查超限车辆,并对桥梁出现的裂纹及时进行修补,保证其应力结构不会发生改变。

2.3重视超载和超限防治

在道路桥梁本身质量没有问题的情况下,一般来讲道路桥梁出现事故的最大原因就是因为超限导致。超限的情况主要有三种。一是车辆超重。单车质量过大,远超道路桥梁的承载能力。对于这种情况,必须设立严格的道路桥梁超限检查卡,对来往的车辆(主要是大型货车)的载重进行测量,发现超重车辆,给予严惩,绝不放行,以此保证通过桥梁的车辆的载重都在道路桥梁的承重范围之内。二是使用年限超出。已到使用年限的桥梁要进行升级加固处理,否则不能继续投入使用。在我国,对于到达使用年限的桥梁的处理方式往往不严谨,造成了一些不必要的安全隐患甚至是事故的发生。主要原因是很多时候超出使用年限的桥梁在外观上破损并不严重,而不论对桥梁进行维修加固还是炸断重新建造,都需要付出巨大的经费投入并给当地的运输带来一定的麻烦,在这种情况下,很多地方政府都选择更加便捷省钱的小修小补,让到达使用年限的桥梁继续存在并投入使用,大大增加了危险性。三是道路上的机车数量远超承载能力,最终也会导致道路桥梁出现问题。如果是车流量过大的问题导致道路桥梁无法承受最终发生安全事故的情况,一般是桥梁设计之初没有考虑该地段的车流量或者是随着经济的发展和城市区域的开发,一些在桥梁建立之初还较为冷门的区域成了热门区域,都会导致桥梁的整体承载能力受到严峻的挑战,面对这种情况,被动的解决办法是针对车流量进行分流和限量,保证桥梁处于健康的工况下,另外一种主动解决的办法就是拆除桥梁,重新设计并建造符合此地段车流量的道路桥梁,达到一劳永逸的目的。

2.4注重道路桥梁耐久性的设计

随着道路桥梁使用年限的增加,构成桥梁的一些基础材料都会出现老化的问题,所以道路桥梁本身是有使用寿命的。以安康汉江桥的设计为例,为了增加其耐久性,设计的时候主梁的尺寸选择为两端56m,中间三段64m的分跨设计其斜腿长75.46m,倾斜的角度为42°52'',底铰间距175m,横向比例1∶6,中间加上6根横杆,极大地增加了耐久性和牢固性,正是因为这样的设计,使得82年建设的汉江桥非常牢固耐久,是道路桥梁设计的典范。一般来讲,超过使用寿命的桥梁在外观上并不会有明显的变化,为了节省成本,会通过小修小补来进行调整,实际上这样的效果并不理想。在我国,很多的道路桥梁都存在过期使用的情况,使得安全隐患大大增加。这就要求设计人员不仅只考虑桥梁的强度,还要对投入使用后的桥梁情况进行预估并规划出合理的维护、管理办法。通过调整道路桥梁的设计参数来增加其使用时限,节约成本的同时,将安全隐患降至最低。

2.5在施工过程中确保桥梁安全与耐久性

除了在设计方案上进行反复的推敲、模拟和调整以达到最优之外,还需要对施工过程进行严格的把控。包括工人的选择上要选择有经验和工艺的工人,不能为了省钱找一些没有专业资质的施工队来承包工程。在施工过程中,对材料也要严格管控,防止偷工减料和以次充好的情况出现。最后就是在施工工艺上,要有专业人士进行监工,防止受到不必要的蒙骗,在各个环节做好把控工作。设计人员要经常到工地现场巡视,以便随时根据实际情况调整方案,并且保证工程进度符合自己的设计意图,在出现偏差的时候及时调整。

3结语

总而言之,道路桥梁作为重要的交通基础设施,承载着人们的出行安全和运输安全,一旦道路桥梁出现事故,后果往往不堪设想。我国的道路桥梁安全事故发生较多,主要是因为我国的道路桥梁技术的起步较晚,相关的理论学科还不尽完善,一些材料工艺也还处于发展阶段。而在设计方面也存在一定的问题,主要是因为设计人员的理念和综合素质不过关,导致在设计的过程中一味追求强度或者降低成本,不去考虑道路桥梁的安全性和耐久性。后期的维护管理工作也出现一些问题,整体上导致了道路桥梁事故频发的原因,希望相关企业单位能够加以改正,保证人们的出行和道路运输的安全。

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长丝土工布的应用领域(1)作挡土墙回填中的加筋,或用于锚固挡土墙的面板。修筑包裹式挡土墙或桥台。(2)加固柔性路面,修补道路上的裂缝,防止路面反射裂缝。(3)增加碎石边坡及加筋土的稳定性,防止水土流失和低温时土体的冻害。(4)路道碴与路基之间的隔离层,或路基与软基之间的隔离层。(5)人工填土、堆石或材料场与地基的隔离层,不同冻土层之间的隔离,反滤和加固作用。(6)储灰坝或尾矿坝的初期上游坝面的滤层,挡土墙回填土中排水系统的滤层。(7)排水暗管周边或碎石排水暗沟周边的滤层。(8)水利工程中水井、减压井或斜压管的滤层。(9)公路、机场、铁路道渣和人工堆石等与地基之间的土工织物的隔离层。(10)土坝内部垂直或水平排水,埋入土体中消散空隙水压力。(11)土坝或土堤中的防渗土工膜后面或混凝土护面下部的排水。(12)排除隧洞周边渗水,减轻衬砌所承受的外水压力及各建筑物周围渗水。(13)人工填土地基运动场地基的排水。(14)公路(包括临时道路)铁路、堤岸、土石坝、机场、运动场等工程中用以加强软弱地基。

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作者:王战国 程莉 单位:宁波杭州湾新区开发建设有限公司 宁波公路市政设计有限公司


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