桥梁设计应用介绍

1DMRB的来源及适用范围

1992年以前,英格兰公路局等监督机构都各自零散的标准文件单行本,满足所辖范围内干线道路相关活动的需要。1992年,这些零散的标准文件,连同后来的增补和修订内容,都被汇编成一个连续系统的手册,称为《道路与桥梁设计手册》(DMRB),DMRB最先在英格兰和威尔士推出,随后在苏格兰和北爱尔兰被采用。它涵盖了英国道路桥梁的现行标准,标准建议和其他与干线道路工程有关的公开出版文件。DMRB是针对英国干线道路编制的,因此适用于干线道路工程的有关活动,所包含的内容来源于科研成果和监督机构、设计单位多年来的实践经验。在某个单项标准文件中会对适用范围进行说明,比如有的标准文件会注明:不适用北爱尔兰或仅用于北爱尔兰。DMRB也可能部分适用于其他与干线道路有着相似特点的地方道路,当地方公路管理部门参考使用了干线道路标准DMRB时,即成为了相应的“监督机构”,负有监督标准实施的职责。如判断在一些具体情况下,DMRB标准文件应用在地方道路上是否适用或者适用的程度怎样,保证采用干线道路标准不会危及当地人身健康和安全、增加造价或对环境造成恶劣影响。

2DMRB的内容结构及更新修订

2.1内容结构DMRB在结构上依次划分为卷、章节、部分。内容上共分16卷,分别是:第0卷概述;第1卷公路建筑物:批准程序和总设计;第2卷公路建筑物:设计(基础结构和特定结构),材料;第3卷公路建筑物:检查和维护;第4卷岩土工程和排水;第5卷公路方案的评估与准备;第6卷公路几何设计;第7卷路面设计和养护;第8卷交通标志和照明;第9卷交通控制和通讯;第10卷环境设计和管理;第11卷环境评估;第12卷道路方案的交通评估;第13卷道路方案的经济评估(COBA手册);第14卷道路养护的经济评估(QUADRO手册);第15卷苏格兰道路方案经济评估(NESA手册)。在具体单项标准的编号上,采用字母和数字组合的方式,两位字母、两位数字、斜杠、再加上两位数字。第一位字母一般用H、B、T、G中的一个,分别代表公路、桥梁、交通工程与交通控制、通用类标准;第二位字母可以是D、A、E,表示标准文件的类型为标准、标准建议、技术备忘录;斜杠前的两位数字表示该单项标准在整个手册中的顺序号;最后两位数字表示标准的时间。如HD34/03表示一项排在第34位的、2003年的公路设计标准。当引用某个单项标准中的段落内容时,一般采用卷、章节、部分号的表示方式,如DMRB2.3.1.2.3表示DMRB中第2卷第3章节第1部分标准的第2章第3段。2.2更新修订纳入DMRB手册中的标准,由英格兰公路局(HA)统一管理、,并以活页的方式出版。HA定期检查手册中的标准,一般每个季度(在每年2、5、8和11月)更新修订一次,使标准和有关立法保持一致,并及时反映技术的发展,改善健康和安全,减少对环境的影响,并创造良好的经济效益。每一个单项标准都在扉页中附有一个使用说明页和一个修订记录页。其中使用说明页的内容有:某单项标准的内容提要;该标准所在的位置;该标准替代的内容;相应的从手册中删除的标准文件内容;其他有关操作说明。修订记录页用于记录每一次修订的内容,指出哪些页已被替换,供使用者参考。

3手册的应用

DMRB在内容上不可能详细规定到干线道路工程的每个细节,因此很多情况下,需要标准的使用者根据专业知识和经验判断使用。如果监督机构的某些要求,没有在DMRB中出现,则可能包含在英国标准[英国标准学会(BSI)的英国国家标准]或欧洲标准[欧盟标准化组织(如欧洲标准化委员会CEN)的欧洲标准]以及其他行业规范中、在一些贸易协会的指导文件中、或是在被DMRB内标准引用的规范内容里(如《公路工程合同文件手册》)。同时,在使用DMRB时,应保证遵守现行的各种相关法律法规。HA要求在英国干线道路相关活动中必须采用DMRB,对于DMRB手册中的“标准”,也就是监督机构提出的“要求”,用黑框圈定,是强制性条款,必须遵守;对于建议或指导性的条款,虽不具有强制性,但监督机构仍希望设计者认真参考使用。此外,DMRB的应用,还存在以下两种特殊情况,即降低标准、脱离标准。3.1降低标准很多DMRB标准文件中包含“降低标准”的条款,所谓“降低”,是指在某些具体情况下,可以考虑适当地改变一些限制性的“要求”,即改变通常情况下的限值,明确其可以放宽的范围。什么时候适合“降低标准”,一般由设计者自己去判断,要有明确、充分的理由和判断思路,考虑到“降低”后产生的风险和不利影响。合理地“降低标准”设计仍被认为是符合标准“要求”的设计。仅在北爱尔兰,如果遇到需要“降低标准”的情况,必须报其监督组织批准后,才能执行。3.2脱离标准如果对“要求”的变更,超过了“降低标准”所规定的范围值,则被认定为“脱离标准”。在以下几种情况下,设计者不得不采取“脱离标准”的做法:1)当证明标准中的某项技术要求,确实不适合应用于某个具体工程时;2)若采用现行技术标准,可能产生难以预期的不良后果时;3)采用了新的方法或新的材料,现行技术标准中未涵盖其有关技术内容;4)在某些情况下,采用DMRB之外的其他标准更合理;5)工程所涉及的专业领域缺乏现行标准。与“降低标准”一样,“脱离标准”也靠设计者去判断、去实施。不同的是,后者必须根据各监督机构规定的程序(技术审核程序)提出申请,提出措施减轻不利影响,申请会在设计最终完成前以及工程实际落实之前得到批准。一个被批准的“脱离标准”的做法,仍被视为符合监督机构标准“要求”的设计,前提是申请时设计者提出的各种减轻、消除负面影响的措施均等得以落实。一般“脱离标准”都是基于当时、当地的特殊情况、详细分析利弊后予以批准的,相似的案例能够支持其后新的申请。监督机构在判断“降低标准”或“脱离标准”是否“合理”时,要评估有利和不利影响、随之产生的危害和风险,与按照现行标准设计的结果进行对比后作出审批。审批时首要考虑的因素是健康和安全,包括各类道路使用者的安全、道路施工人员的健康和安全、对其他人的影响。其他要考虑的因素有:技术、计划、预算、环保、创新、耐久性、养护、路网使用等,从而确保在整个工程寿命周期内,是利大于弊的。

4与中国情况的对比分析

英国道路桥梁系列设计标准与中国现行的公路、桥梁设计标准在很多方面都存在较大区别:1)DMRB定义了道桥设计标准的“内涵”,即“标准”是公路主管部门从法律法规的要求出发,对干线道路工程提出的要求;而中国缺乏对公路、桥梁设计标准内涵的说明。2)英国的公路管理体制,决定了HA等监督机构仅负责管理干线道路网,因此,HA的DMRB仅适用于英国干线道路,地方道路不受其约束;而中国公路工程行业标准化主管部门的公路、桥梁设计标准一般适用于各等级公路,全行业都要遵守。3)DMRB的内容覆盖范围与中国相比更广泛,不仅包括设计方面的要素,还包括干线道路工程相关的健康、安全、经济、环境、社会和美学等方面内容;而中国的公路、桥梁设计标准仅涉及结构、材料、安全等方面内容。4)DMRB以汇编手册的方式组织标准文件,3个月更新修订一次;中国以制定公路工程标准体系表的方式组织标准文件,设计标准为体系表中的一个类别,下设具体专项设计标准。其更新修订的频次远不如DMRB,目前仍采用整本修订的方式,周期一般为5年。最新的《公路工程行业标准制修订管理导则》(2013年5月)中规定了局部修订的有关要求。5)在道桥设计标准应用上,虽然规定强制性要求要强制执行,但也给设计者一定的自由度,允许“降低标准”和“脱离标准”的情况;中国则规定强制性标准必须强制执行,没有对特殊情况如何处理作出规定,也没有对不执行的后果作出说明。6结语由于国情不同,笔者认为不能简单地肯定或否定国内外在道桥设计标准管理与应用上的某些做法。鉴于标准编制的最终目的是实施、应用,因此,英国在促进道桥设计标准被准确理解、因地制宜使用方面,值得中国公路工程标准管理、修订人员及广大工程设计人员学习。可借鉴的经验主要有3点:一是在标准文件中加入标准建议和指导的内容,帮助使用者更好地理解标准;二是给设计者一定的责任和自由度,可以变更强制性标准,只要这种变更以“合理”为前提;三是政府建立审批程序,从安全、环保、健康、创新等诸多方面,审批不采用强制性标准的情况是否合理。

作者：周紫君 付宇 张亚 单位：交通运输部科学研究院