道路桥梁的改进设计措施探究
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摘 要：近些年，我国的道路桥梁设计工作取得了长足的发展，一批批优质工程的出现也见证了设计、施工技术的进步。然而，与此同时，道路桥梁的设计也存在着一些不足之处，需要设计工作者重视起来，不断探索新的解决方案，整合出合理的改进措施。
中图分类号： TU99文献标识码： A
随着我国经济社会的发展，交通的建设催生了道路桥梁的发展，目前我国道路桥梁设计已经达到了较高的水平，但仍然存在着一些问题。
一、道路桥梁在现实设计中存在的不足
（一）施工和管理水平低
国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。
（二） 设计理论滞后，设计结构不合理
道路桥梁设计最重要的任务是找出最经济合理结构方案，然后是结构分析与构建连接，并且用符合规范的安全系数来保证结构是安全的。然而，在我国的道路桥梁设计领域，尤其是桥梁设计施工和使用期的安全性问题方面有许多地方需要改进。目前来看，很多设计人员在道路桥梁的设计中只满足规范所规定的最低安全需要，经常忽视结构体系、结构材料、结构构造、结构耐久性等问题，忽视从设计、施工到投入使用整个过程中可能经常出现的人为错误，以致加强和保证结构安全性工作做得不足，使得我国道路桥梁设计中经常会出现图式和受力路线不够明确，导致整个桥梁受力不够均匀；混凝土强度等级低、钢筋直径小、保护层厚度小而影响耐久性和安全性；结构整体性和延性不足，缺乏足够的冗余性等各种各样的问题。 （三）道路桥梁施工存在隐患最近几年我国经济社会迅速发展，基础设施建设也随着大力发展，道路桥梁的施工也越来越多，各类大桥完工也越来越多。然而，却也逐渐出现一种趋势，那就是施工速度越来越快，施工周期越来越短。如此一来，安全问题很可能也会随之而来，因为道路桥梁对安全性、耐久性都有着很高的要求，如果设计、施工周期太短，势必会减少安全性方面的考虑，很多隐患可能就在不知不觉中留下了。比如有些施工方因为承包价格较低，为了保证足够的利润，经常会采取将工程分包给资质低、经验不足的工程队，以此降低成本，如果层层分包，就会发生较多的以次充好、偷工减料等现象；另外，当今市场存在着一定程度的假冒伪劣现象，钢筋、器材、水泥、基础工程材料等等道路桥梁施工各个阶段所需材料都有可能用到假冒伪劣产品，如果遇到黑心包工，再加上监管疏忽，难免会出现将不合格材料用于工程，最后的结果必然是工程质量无法达到规范要求和设计标准，道路桥梁安全性也就得不到绝对保证，更别说必要的安全冗余了。
（四）桥梁施工人员素质不高
在现实生活中，有不少施工人员怕吃苦，怕受累，职业素质不高，遇到一点小困难就退缩畏怯，还有一些施工人员认为自己是科班出身，觉得自己懂技术、有文化，应付目前的技术问题绰绰有余，这是一种相当错误的观念，施工人员要不断学习新的专业知识，提高自身素养和能力。①施工人员要不断提高自身的专业技术水平，更新知识，与时俱进，适应社会的发展要求。要使自己时刻牢记，当今时代科学技术突飞猛进，今天有用的知识，明天就有可能过时，只有不断地学习才能不被这个社会淘汰。②施工人员要多接触、学习管理、法律、网络等各个方面的知识，做到一专多能。除了懂得施工技术外，还要熟悉美学、环境保护、水文地质等相关知识，这样才能造出既美观又经济的桥梁。③施工人员要熟悉有关法律、索赔程序、合同条款等相关知识，我国已加入wto，经济活动逐渐与国际接轨，施工人员要懂得维护工地单位的合法权益，造出符合规范的桥梁，提高我国的市场竞争力。
二、加强管理，制定合理的改进设计措施
（一）重视结构设计的耐久性问题事实说明，道路桥梁需要重视耐久性设计，研究表明，在保证了施工和材料方面的和理性之后，设计上的缺陷是影响耐久性的重要因素。目前，国内对于道路桥梁耐久性的研究主要停留在材料和统计分析的角度，对于从设计方面改善耐久性问题研究不足，需要引起足够的重视，从定量分析方面去研究耐久性问题。（二） 重视超载问题道路桥梁在使用中难免会出现超载的情况，对于设计方来说，需要特别关注由于通行车流量超过原设计最大流量的问题，因为这已成为我国道路运输的普遍问题。超载所带来的影响是巨大的，不仅会造成道路桥梁的疲劳问题，更重要的是使桥梁疲劳盈利幅度增加，以致损伤加剧，长久以往，极易造成桥梁结构的破坏从而引发事故，并且，因为超载所造成的桥梁内部损伤是不可恢复的，这对桥梁的安全性和耐久性是很大的威胁。因此，设计者在设计工作中要重视这一问题，充分考虑桥梁所在地区的车流量，经过充分调研，掌握最准确的数字，不仅考虑现在，还要考虑桥梁寿命内的将来，保证设计流量能满足该地区的最大负载量，只有这样才能保证充分安全。（三）积极借鉴国外的经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。
（四）加强疲劳损伤研究疲劳损伤曾经一直被视为刚桥梁设计中的核心和主要问题，因为钢结构疲劳会导致钢材开裂，从而有可能引起桥梁垮塌。道路桥梁结构所承受的风荷载、车辆荷载等属于动荷载，这些荷载会在桥梁结构内产生循环变化的应力，引起结构的振动和累积疲劳损伤，再加上桥梁建造所使用的材料不是均匀的与连续的，而是存在着许多很微小的缺陷，那么这些缺陷在在循环荷载的作用下会逐渐发展、合并，形成损伤，积累地多了就会在材料上形成裂纹，如果对这些裂纹控制不好，就会导致材料和结构的脆性断裂，带来安全问题。近年来，我国关于桥梁疲劳损伤的研究在逐步发展，由于混凝土结构的发展，这一问题已经得到了很好的控制，但是对于由于有些钢筋混凝土构件在使用期由于受到腐蚀，其动态性能和疲劳性研究的难度仍然很大，这方面的研究需要加强。（五）严格执行桥梁施工方法的工艺流程 由于各个施工方法的工艺流程比较多,其中包括悬臂梁、连续梁、刚架桥施工方法,拱桥常用施工方法,在此以简支梁桥施工方法为例。(1)支架浇筑。包括以下几个工序:①浇筑前的检查。包括:支架和模板的检查、钢筋和钢索位置的检查、浇筑混凝土前的准备工作。②混凝土浇筑。包括:确定混凝土的浇筑速度、确定混凝土的浇筑顺序;浇筑方法:水平分层浇筑、斜层浇筑、单元浇筑法。(2)预制安装。起重机架设法、架桥机架设法、支架架梁法、简易机具组合法和塔架架设法等。
三、结语
桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题，要积极借鉴国外成功的经验和做法，除了加强施工质量管理外，要从桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐久性的设计。同时需要研究疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响。
参考文献：
[1]刘杰. 关于城市道路桥梁设计分析的.[M] .北京：北京交通大学出版社，2009.3