桥梁工程安全性和耐久性浅谈
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【摘要】：桥梁工程的安全性和耐久性是决定桥梁使用寿命的关键因素，必须给予足够的重视，本文以下内容根据作者多年的实践经验，对桥梁工程安全性和耐久性进行了简要的分析，仅供参考。
【关键词】：桥梁工程；安全性；耐久性；使用寿命
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
1、前言
改革开放以来，随着经济的不断发展，我国的基础上设施迎来了建设的高潮，特别是一些大型桥梁的建设得到了很大的发展，这些大型桥梁一次性投资大，受到破坏后影响巨大，除了经济上的损失外，对一个国家的科技发展也是一个很大的冲击，所以应对桥梁工程的安全性和耐久性给予足够的重视。
2、桥梁工程安全性和耐久性不足所带来的后果
根据作者多年的实践经验，并参考其它资料，总结出关于桥梁工程安全性和耐久性不足而产生的后果主要有如下几方面：第一，根据国外桥梁的发展可以看出，如果桥梁的安全性和耐久性能不好，将会在桥梁后期的运营和维护中付出很大的费用，有的甚至是原来造价的几倍。第二，根据国外研究表明，钢筋锈蚀和冻融破坏是引起桥梁破坏的最直接的原因，特别是对于处于除冰盐环境的桥梁，破坏更加严重，而且要对这些破坏的桥梁工程进行修复或者是更新，则花费惊人，而且处理效果很不乐观。第三，在我国，也出现了很多因耐久性不良而过早报废的桥梁，比如北京西直门立交桥使用仅19年，就因严重剥蚀和钢筋锈蚀破坏等原因不得已于1999年报废重建，给我国带来了很大的经济损失。
3、影响路桥工程安全性和耐久性的因素
根据作者多年的实践经验，并参考其它资料，总结出了影响路桥工程安全性和耐久性的因素主要包含如下几个方面：第一，国家经济环境的变化，带来了交通量多少的变化和交通流类型的变化，为了满足现在生活环境的必要，荷载值和荷载类型较从前已经有了一定的提升，并且伴伴随着相关基本理论的成熟，陆续出现了新的荷载，荷载的增加直接带来了结构的安全隐患。荷载分项系数和材料强度分项系数分别是对其标准值做的相关修正。两者都表现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度。在安全系数法中，称之为安全系数，表现了安全储备的概念；在概率可靠度设计方式中，称之为分项系数，表现了失效概率和可靠指标的概念。安全系数或分项系数越高，安全度越高。在安全系数或是分项系数的取值方面，各国不尽一样。相比而言，我国的安全系数或是分项系数取值较低，离美国，英国，日本和欧洲等国的标准较远。但这个不是越高，就一定是越好的。要并且考虑经济的原因。但从结构安全性来看，高数值的安全系数或是分项系数，可以让结构有很大的安全储备，能大大提升结构的安全性，可是会使得很大的浪费。第二，桥梁工程的使用环境，其包括自然环境和人文环境。桥梁结构的寿命正常情况来看是比较长的。在自然环境方面，伴随着现代工业的发展，对环境使得的破坏是有目共睹的，酸雨，臭氧空洞，洪涝灾害等对咱们的生活带来了巨大的变化。其中对整个工程结构来说，酸雨和洪涝灾害对其涉及最大。酸雨能腐蚀混凝土和钢筋，二者被腐蚀的直接后果是承载能力大大降低，安全储备陡降，危险性急剧增加。特别是洪涝、台风灾害对桥梁结构的威胁就更大了。据不完全统计，近五年的洪涝、台风灾害发生次数较五十年前增加了10倍。在人文应用环境方面，由于对桥梁后期的维护和管理不到位，致使不在规定范围内的车辆经常驶过桥梁，结构荷载的发生了变化，加上结构自已本身被随意改变，受力状况发生变化，结构被破坏也便是情理之中的事了。第三，桥梁的设计理念的影响，在桥梁设计中，就应该考虑桥梁工程的安全性和耐久性，并将桥梁工程的安全性和耐久性深入到设计的各个环节中去。第四，桥梁工程使用材料的影响，由于在桥梁施工过程中，使用了劣质的材料，大大降低了桥梁工程的耐久性，甚至严重影响到了桥梁工程的结构安全。第五，施工过程的影响，在施工过程中，由于施工工艺、人员素质等问题，致使施工过程中混凝土的保护层厚度没有得到保证、施工过程中没有对混凝土进行振捣等，给桥梁工程埋下了隐患。
4、增加桥梁工程安全性和耐久性应采取的措施
根据作者多年的实践经验，并参考其它资料，认为增加桥梁工程安全性和耐久性应采取如下措施：第一，在设计方面，应根据我国的经济水平，并严格按照现行规范标准，要本着经济、安全、长期性为原则，依据工程实际情况进行各种设计参数的选取工作。第二，要有先进的设计理念，在设计的全过程中要融入安全性和耐久性并重的原则。设计师设计而建成的桥梁工程，各个部件应可检查，可更换，可修复，能控制，能加强，可持续，这样能更加方便对使用期间的桥梁工程进行维护和保养，通过对桥梁工程局部加固措施，从而提高整个桥梁工程的安全性和耐久性，保证桥梁整体的使用寿命。另外整体结构的寿命和各部件的寿命是不等的，如橡胶支座寿命不超过20年，拉索的寿命仅10～40年，拉索的护套寿命不超过20年，钢结构的油漆保护最优为20年等等。只有对自身寿命期低于结构设计寿命期的部件必须要在构造上保证可查、可加强、可修、可换，对结构在外因变化剧变情况下，结构的变形要在构造上“可控”，才能够在运营阶段对桥梁进行维修、加固等措施，从而保证结构的耐久性。第三，在桥梁运营、维护阶段，对桥梁定期进行检测与评估，从而对桥梁进行加固和维修，来进一步保证桥梁的耐久性。要充分认识到结构在设计寿命期内各个组成部件具有不同的耐久性极限，需要经常维修，甚至更换或加固，才能保证结构在设计寿命期内的服务功能。第四，安全监测资料是分析建筑物工作性态，保障工程安全运行的重要依据。在桥梁工程出现位移、变形、渗漏、裂缝扩展时, 主要依靠原型观测资料来评价桥梁工程的安全与否, 目前多以效应量的变化趋势作为评估依据。然而，由于种种原因，桥梁工程的观测设施普遍比较匮乏，有些甚至没有监测设施，导致目前安全检测和评估分析更多依靠有经验的专业人员和专家相结合进行现场观察检查，对照规范开展复核计算，根据类似工程开展安全评价，然而从安全评价的复杂性看，应采用内、外部观测资料和现场检测相结合的综合分析方法，力争全面、正确的评价桥梁工程的安全状况。因此，有必要开展安全监测设施的更新和改造，实现观测资料的实时分析。第五，加大对施工过程中的质量控制，明确各个施工阶段质量控制重点，在施工现场质量管理过程中确立事前质量控制、事中质量控制和事后质量控制三个阶段。事前质量控制，是指在正式施工前，以整个项目施工现场为对象而进行的施工准备工作。事中控制，是指在施工过程中对桥梁工程进行的质量控制。事后控制，是指在桥梁工程项目完成后对形成产品的质量控制。在准备竣工验收资料阶段，应按规定的质量评定标准，对已完成的分部、分项、单位工程进行质量评定。另外，还需要加大对桥梁工程中使用材料的质量控制，对于不合格的材料严禁进入施工现场。
5、结尾
桥梁工程的安全性和耐久性对于提高桥梁工程的使用寿命具有非常重要的意义，作为一名技术人员，应在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，提高桥梁工程的使用寿命做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《桥梁概念设计》夏永明等，人民交通出版社
[2]《桥梁设计与计算》邵旭东等，人民交通出版社
[3]《土建结构工程的安全性与耐久性》陈肇元等，中国建筑工业出版社