公路橋梁設(shè)計中的安全性研究

楊希堯 焦天涵

安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司（230088）

交通運(yùn)輸行業(yè)的高速發(fā)展給我國的公路橋梁建設(shè)提出了更高的要求，只有保證公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量才能使公路橋梁更耐用，并減少公路橋梁建設(shè)后期成本。而公路橋梁建設(shè)過程中首要的一步就是公路橋梁的設(shè)計。因此，要做好公路橋梁建設(shè)的工作，就必須先做好設(shè)計工作，充分考慮公路橋梁設(shè)計中的安全性。

1 我國公路橋梁建設(shè)事業(yè)的現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)體制建設(shè)的不斷完善，人們的生活質(zhì)量越來越高，汽車的數(shù)量也在快速增長，給我國公路橋梁的建設(shè)帶來了一定的壓力，公路橋梁需要有更高的承重能力和安全性才能保證車輛正常行駛。而要保證公路橋梁具有較高的安全性和承重性不僅需要在建設(shè)過程中使用較為安全和堅固耐用的材料，還要設(shè)計好公路橋梁的結(jié)構(gòu)。目前，我國的公路橋梁建設(shè)事業(yè)正處于高速發(fā)展的過程，眾多的建設(shè)人員和研究人員正在解決公路橋梁耐用性的基礎(chǔ)上不斷更新設(shè)計理念[1]。同時，這些設(shè)計人員也充分了解國內(nèi)外優(yōu)秀的公路橋梁，以此來提升自身的設(shè)計能力和專業(yè)素質(zhì)，從而推動我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展。

2 安全在公路橋梁設(shè)計中的重要性

建造公路橋梁的目的是為了方便行人和車輛出行，減少交通事故，提高交通運(yùn)行效率，從而便于交通運(yùn)輸，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前我國已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村公路的建設(shè)，保證公路村村通，同時高速公路的長度和數(shù)量也在不斷增加，滿足了現(xiàn)階段對于交通運(yùn)輸效率和交通出行的需求。公路橋梁的建設(shè)與公路其他部分的建設(shè)有很大的差別，對施工和設(shè)計都有著嚴(yán)格的要求，特別是橋梁設(shè)計階段要求更為嚴(yán)苛，必須要同時考慮其安全性和耐久性，這樣建造出來的公路橋梁才能保證安全性和較長的使用年限[2]。

如果公路橋梁的設(shè)計不科學(xué)、不合理，勢必會影響公路橋梁的質(zhì)量，輕則導(dǎo)致使用年限縮短，耗費(fèi)大量的人力物力，重則導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)開裂甚至斷裂，對民眾的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。而且現(xiàn)階段很多公路橋梁設(shè)計者的重心只放在了設(shè)計階段的質(zhì)量問題上，沒有考慮設(shè)計階段與后續(xù)施工階段、通行階段的關(guān)聯(lián)性，從而導(dǎo)致公路橋梁的實(shí)用性大打折扣，影響到橋梁的投入使用。甚至有部分公路橋梁設(shè)計者自身的專業(yè)水平不強(qiáng)，也會影響設(shè)計階段與后續(xù)施工階段、通行階段的相互聯(lián)系，確保其中某個階段不會出現(xiàn)太大的差錯，以提高橋梁質(zhì)量，為交通運(yùn)輸和交通出行打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，帶動經(jīng)濟(jì)水平的提升。

3 我國公路橋梁設(shè)計中的缺陷

我國公路橋梁設(shè)計的缺陷主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）公路橋梁設(shè)計理念和設(shè)計結(jié)構(gòu)的整體不夠完善。一座公路橋梁的使用年限和安全性與公路橋梁的設(shè)計理念以及設(shè)計結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，但現(xiàn)在一些公路橋梁設(shè)計者為了趕在工期之內(nèi)完成橋梁建設(shè)，往往沒有太多時間系統(tǒng)的更新自身的公路橋梁設(shè)計知識，對公路橋梁設(shè)計的最新規(guī)范也不夠了解，導(dǎo)致設(shè)計出的公路橋梁與實(shí)際需求不相適應(yīng)，脫離了時代的發(fā)展方向[3]。

2）設(shè)計階段與施工階段的聯(lián)系不夠緊密。雖然中國公路橋梁的建設(shè)速度非常快，但是坍塌事故率較高，不僅造成了生命財產(chǎn)的損失，而且社會影響十分惡劣。其主要原因還是因?yàn)樵O(shè)計階段與施工階段的銜接不夠緊密，設(shè)計時所規(guī)定計劃的物資和質(zhì)量都得不到有效的保障，偷工減料的情況時有發(fā)生。設(shè)計施工方案時需要結(jié)合實(shí)際情況中的眾多影響因素，如天氣情況、地質(zhì)情況、設(shè)備情況、成本需求等，要均衡所有的因素選擇最優(yōu)的統(tǒng)籌方案，完善施工環(huán)節(jié)，避免施工方擅自做出一些錯誤的修改。

3）設(shè)計選材方面存在問題。在設(shè)計階段時需要考慮公路橋梁的整體構(gòu)造，選用質(zhì)量有保證但成本最低的材料，這樣既能節(jié)約成本，又能保證橋梁質(zhì)量。

4）施工人員的素質(zhì)普遍較低。如果施工人員沒有系統(tǒng)地進(jìn)行培訓(xùn)，可能會出現(xiàn)不按相關(guān)規(guī)定施工的情況，使得公路橋梁的質(zhì)量降低。所以提高施工人員的建筑施工水平非常有必要[4]。

4 公路橋梁設(shè)計中安全保障的措施

4.1 選擇科學(xué)的建設(shè)材料和設(shè)計方案

首先在材料的選擇方面，公路橋梁工程中一般都是使用鋼筋混凝土或是瀝青等材料，雖然材料并不復(fù)雜但是對于其質(zhì)量的要求很高。材料很大程度上決定了公路橋梁工程的優(yōu)劣，一旦材料質(zhì)量出現(xiàn)偏差，公路橋梁就會出現(xiàn)安全性下降的問題。所以在公路橋梁工程設(shè)計之初就要對于建設(shè)材料進(jìn)行嚴(yán)格的挑選，提高檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，定期抽查材料，以免有一些質(zhì)量不過關(guān)的材料被使用。選擇有質(zhì)量保證的建設(shè)材料，也會提升工程的安全耐久性；其次，在設(shè)計方案方面也需要格外重視。橋梁出現(xiàn)的一些安全事件大多是因?yàn)樵谠O(shè)計方案階段沒有進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃預(yù)測，也有些沒有考慮到實(shí)際的施工情況，導(dǎo)致最后事故的發(fā)生。在設(shè)計之初就應(yīng)當(dāng)考慮周全，要結(jié)合實(shí)際的施工情況進(jìn)行設(shè)計，這樣不僅對后期施工有幫助，也保證了公路橋梁工程的后期安全穩(wěn)定性。

4.2 做好索塔、主梁的設(shè)計工作和相關(guān)性能分析

要保障公路橋梁設(shè)計中的安全，還要做好索塔設(shè)計、主梁設(shè)計及相關(guān)的性能分析。在索塔方面，通過橋梁工程方案將索塔部分進(jìn)行特殊設(shè)計，大致為鏤空的構(gòu)造，而最后索塔會呈鉆石形狀，對于索塔的上塔柱與下塔柱采用不同的方案進(jìn)行施工；在主梁的設(shè)計方面，對于斜拉索的施工要根據(jù)空間雙索面扇形對其進(jìn)行放置，而其材料要選擇高強(qiáng)度的鍍鋅鋼絞線，強(qiáng)度為1 860 MPa。對于橋梁的極限承載能力、橋梁面板、運(yùn)營條件下的各項數(shù)據(jù)、橋梁的動力與耐久度等多個方面都要進(jìn)行精密的測量分析，嚴(yán)格制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，保證橋梁工程項目后期的正常進(jìn)行[5]。

4.3 重視超載問題，提高設(shè)計人員的素質(zhì)

重視運(yùn)輸車輛超載問題及提高設(shè)計人員的綜合素質(zhì)是保障公路橋梁設(shè)計工程安全性的重要因素。在超載問題方面，國內(nèi)外公路橋梁工程出現(xiàn)安全質(zhì)量事件很大一部分都是因?yàn)檐囕v超載所導(dǎo)致的。所以在公路橋梁的設(shè)計之初就應(yīng)該計算好最大承載重量，而且架設(shè)明顯的警告路牌，對于超載車輛的司機(jī)進(jìn)行嚴(yán)厲的處罰，要大力宣傳超載相關(guān)的安全知識，表明超載帶來的危害性，避免超載現(xiàn)象。設(shè)計單位要重視設(shè)計人員的思想道德與法律方面的培訓(xùn)，這樣不僅可以讓施工人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，也可以保證后期的施工順利進(jìn)行。在公路橋梁工程的日益增長的今天，有關(guān)于其工程的安全、穩(wěn)定、耐久度的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。公路橋梁設(shè)計中安全保障措施也要全面、落實(shí)到位，不斷提高設(shè)計質(zhì)量，以保證公路橋梁更加安全穩(wěn)定。

5 結(jié)語

公路橋梁的建設(shè)對于我國的交通運(yùn)輸行業(yè)有著重要的意義，但是目前我國在公路橋梁建設(shè)的設(shè)計中仍然存在著一定的缺陷，嚴(yán)重影響著公路橋梁使用的安全性和耐久性。要選擇科學(xué)的建設(shè)材料和設(shè)計方案，做好索塔、主梁的設(shè)計工作和相關(guān)性能分析，重視超載問題并提高設(shè)計人員的素質(zhì)，使我國公路橋梁建設(shè)事業(yè)順利發(fā)展。