桥梁工程设计中的安全性探析

摘要：设计是作为桥梁工程的灵魂，在一定程度上它决定了工程的造价、质量、耐久性以及重要的安全性。从我国改革开放至今，由于基础设施的大量建设，其规模和速度也在不断的发展，但在工程设计的安全性上却仍会存在一些问题，从而导致桥梁因荷载、地震等因素出现损毁、倒塌等现象，直接危害到桥梁建设工程的发展。基于此，本文主要针对桥梁工程设计当中的问题进行研究分析，从而提出相应的解决措施。关键词：桥梁工程 设计 安全性 措施 Abstract: The design, as the soul of bridge engineering, to some extent, it decides the engineering cost, quality, durability and important security. So far from China's reform and opening, because of construction of a great number of infrastructure with the constant development of scale and speed, there exists some problems of the safety in the engineering design. And it will lead bridge damages and collapses caused by load, earthquakes and other factors, which immediate harm to the development of bridge construction project. Based on above, this article, mainly aiming at the research and analysis of problems in bridge engineering design, puts forward the corresponding solutions.

Keywords: bridge engineering; design; safety; measures

中图分类号：桥梁工 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

目前，随着经济建设的日益发展，我国公路和城市桥梁的修建规模与速度也在不断的扩大，其任务也在不断的提高。在桥梁的施工当中，其设计要求的质量，已经逐渐成为影响桥梁使用寿命的一个关键环节。评定桥梁工程质量的标准是特定的，即桥梁必须要具备相应的稳定性能、标准结构强度，也应具有一定的刚度和耐久性等方面性能。但在修建桥梁以及在使用的过程中，必然会受到环境和施工等因素的影响，同时也会受到有害物质和雨水等因素的侵蚀，还会受到因车辆的超载压力等因素的破坏，就会导致桥梁结构受到一定的劣化和损毁。因此，桥梁设计必须考虑以上诸多因素的影响，从源头上加以控制，从而保证桥梁结构的安全性。一、构成桥梁工程安全的主要条件所谓桥梁安全性是指在桥梁的结构当中必须要具备一定的能力，从而避免出现倒塌和损毁的现象。而安全性的特点表现在几个方面：构件应具有一定的承载能力,能够对桥梁结构起到牢固的作用，此外，还必须要具备能够抵抗外界因素侵蚀的功能。 （一）、在桥梁结构当中，它的安全性主要体现在两方面，一方面就是桥梁结构整体性的牢固程度，另一方面就是在桥梁构件当中的承载力。（1）所谓桥梁结构整体性的牢固程度就是指桥梁结构不能产生和桥梁本身因素不一致的损毁现象，也就是当桥梁结构出现了局部损坏的现象时，可以防止出现更大的损毁后果产生的能力。但是，如果桥梁结构具有很高的安全性能，它便可以根据桥梁结构自身良好的延展性、良好的冗余度，在人为因素、地质灾害等危害条件下，发挥出一定的规避功能，并且也可以降低因灾害危险所造成的损失。（2）在桥梁结构当中，构件承载性能主要指的是由于桥梁自身具备可以承受地质灾害、自然环境、车辆超载等不同方面的因素所带来的影响作用。而影响桥梁结件承载力最大的一个威胁因素就是负荷超载。主要体现在两方面：①超负荷与长时间的超载问题，这两种因素会增加桥梁的应力，并且会不断的增加桥梁的损伤，最终导致桥梁结构出现严重的损坏。②因车辆超载问题会导致桥梁结构内部出现不可恢复的损伤，也影响了桥梁的正常荷载，其结构状态也会产生相应的变化，从而降低了使用的安全性。 （二）、在对桥梁进行设计与施工时，一般设计和施工人员只会关注的是在不同荷载条件要求下桥梁的强度变化，而很少考虑到不同环境下桥梁的耐久性与安全性的具体要求，因设计人员的疏忽没有对设计进行全面周全的考虑，所以也就影响了桥梁的安全性能。此外，在修建和使用桥梁时，它会因自然环境、人为因素以及超载负荷等不同因素的影响，再加上桥梁在修建时所用材料的性能出现退化和老化问题等所形成的综合作用，都会影响桥梁的正常使用，从而也产生了一定的安全隐患。二、桥梁设计存在的主要问题（一）、没有健全的设计理论和构造体系。在进行桥梁结构的设计时，设计的重点就是要选择合理的方案，并对桥梁结构进行全面的分析，同时也要充分了解桥梁构件的相互连接是否合理，要根据桥梁的安全参数规范标准进行设计，并以桥梁设计的可靠性作为要求标准，以确保桥梁的结构安全性。但是，通过对桥梁结构的使用当中我们发现，在桥梁施工过程当中的规范和桥梁使用的寿命上的规范，都需要提高和改进，比如，一般作为桥梁的设计人员只会达到设计的规范要求，并未对桥梁结构的强度以及安全度等方面做进一步的研究，同时也忽略了桥梁施工的原材料质量、结构体系、后期的维护以及构造等相关措施。此外，在设计桥梁结构的过程当中，也经常会存在一些人为因素，没有对桥梁设计起到一定的重视，比如：没有充分的认识到桥梁结构的延伸性以及系统性、在施工时应用的混凝土强度没有达到要求标准、桥梁结构应用的钢筋型号不规范、保护层的厚度相对较低等因素，所以也就影响了桥梁的安全性。（二）、没有良好的控制措施。在对以往的桥梁设计安全问题进行分析时，我们所看到的主要原因，就是因为在桥梁设计的过程当中管理不到位并且存在一些缺陷，所以在其管理水平上和施工水平上均没有达到规范标准，更没有满足桥梁设计的具体要求，从而也就导致了桥梁事故的频频发生。通常在桥梁施工当中所存在的问题主要有：在对桥梁进行建设时，原材料的质量没有达到要求标准、没有进行严格的施工管理、没有完善的施工工艺、存在偷工减料的问题等方面，所以在这些问题的影响下，桥梁的安全性并没有保障。三、提高桥梁设计安全性的主要措施（一）、在进行桥梁设计时，必须要选用合理的设计方案，并且在一定程度上提高桥梁耐久性安全储备。一般情况下，设计桥梁结构的主要方案有两种，一种是大跨度桥梁，另一种是标准跨径桥。由于标准跨径桥施工工艺较为简单、成本相对较低，因此其具有应用较广的特点，但其景观性较低，没有大跨径桥梁的优美线性和庞大气势。而大跨度桥梁则突出了桥梁的一些主要特点，由于它的设计和施工相对较为复杂，所以产生的影响因素也会比较多，通常仅在大江、大河或需要特殊景观要求的河流、山谷、城市道路中应用这种设计方案。由于桥梁会受到风雨、地震等一些自然因素的影响或者是化学物质的有害侵蚀、车辆超载等一些因素的作用影响，会导致桥梁结构出现不同程度的损害，特别是在大跨径桥梁当中。我国大跨径桥梁有很多，其中以斜拉桥、悬索桥和拱桥等桥型居多，在这些桥梁中大量使用了拉索体系，但是经常出现由于拉索发现问题，造成提前更换拉索，这在经济上造成了浪费，同时也影响了桥梁的正常使用。通常出现这种现象的重要原因体现在两方面，一方面就是在设计桥梁时，其设计人员并未全面的考虑到桥梁耐久性是否需要增强；另一方面是没有足够的重视耐久性的影响作用。要防止这些问题的发生，就必须要加强对耐久性的重视程度，提高桥梁的使用寿命。 （二）、在对桥梁进行设计时，原材料的选用是作为确保安全性的重要因素，只有通过合理规范的应用原材料，才能确保桥梁的安全性。在原材料当中，混凝土的耐久性是由构成它的材料决定的，包括了水泥的使用量、强度、水灰比例等。在桥梁的相关规范中明确规定，在不同条件使用情况下，对混凝土的要求也是不同的，所以必须要严格根据这些条例来进行操作。加强混凝土结的构耐久性表现在几点：（1）如果混凝土出现裂缝时，必须要及时进行修补，并用科学的方法控制裂缝的产生。（2）必须要加强混凝土保护层的厚度，从而保护钢筋避免出现锈蚀问题。结论： 总之，设计对于桥梁的安全性起到了至关重要的作用，它是提高桥梁质量的关键因素。由于安全性是作为桥梁的重要基础，它会影响桥梁使用的质量以及寿命，所以只有提高桥梁的设计质量才能确保其安全系数，并通过合理的设计方案，满足桥梁耐久性的使用要求，避免出现因地震、荷载等问题从而导致桥梁出现损毁或倒塌等现象。因此，要确保桥梁的安全性就必须要从设计源头抓起，选用合理的桥型方案、加强耐久性设计环节。参考文献：[1]曹银良.浅析桥梁工程设计中的安全性和耐久性问题[J].知识经济.2010(11)[2]李晓波.桥梁工程设计中的安全性探析[J].中华建设.2011(7)[3]王杰.对我国桥梁工程设计的几点思考[J].管理观察.2011(6)[4]程智.程云峰.提高公路桥梁安全性的设计方法[J].科技咨询导报.2007(21)[5]张金生.公路工程设计与安全系统研究[J].中国科技财富.2009(16)