桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究

胡兰兰

摘要：本文结合了国内外桥梁建设专家对于桥梁安全耐久性的研究，論述了桥梁结构的内涵，讲述了桥梁安全耐久性的重要性，并根据相关的研究，提出相对应的对策，以此引起人们对桥梁安全耐久问题的重视，使我国桥梁建设越来越好。

关键词：桥梁建设；安全耐久；对策

引言

现在我国对于桥梁建设的要求是：适用、经济、安全、美观，这些问题基本上就是所有人对于桥梁建设所关心的问题。

一、桥梁设计理念

桥梁的具体设计分为两个步骤，一种是以正常使用情况下的来进行设计，一种是按照承载能力来进行设计。承载能力设计的原理是在服务能力的临界点所能承受的能力，根据图一数据进行分析：

图一 桥梁承载能力数据分析图

承载能力就是在荷载效应不利组合的设计值必须小于结构最高承载设计值。桥梁设计利用荷载安全系数等数据来考虑一些不确定因素的产生，增加桥梁的安全系数，这种数据的计算属于一种极限的状态计算法，没有确定的概率，只是一种半概率的设计法，具有一定的安全保证。正常使用的情况下就是按照正常状态下所发生的事情进行分析建造，是控制结构在正常使用时的情况，满足正常情况下的使用，是一切的数值都小于限值，要求适用性。

二、桥梁安全性、耐久性不足产生的危害

国家的经济在进行着高速的发展，随着时代的发展，人类也开始大型工程的建造，国际上称这些工程建造为“超级工程”，这些工程都有着这样一个特点：建造难度高、投资高、要求的技术水平高、环境因素影响高、遭破坏的几率高、维修，保养难度高等问题，这些建筑一旦出现安全耐久性问题就是大问题，会产生非常大的影响。

2.1经济的巨大损失

在一些国外的桥梁建设中总结他们的经验可以发现，桥梁在建设的初期就应该注重桥梁的安全耐久性问题，如果在建设初期没有注重这些问题的话就会在以后的桥梁运营与维护中付出巨大的代价。如1986年，英国对英格兰中环线的十一座高架桥进行维修，其中的高架桥使用12a就严重毁坏，对其的维修费用高达12亿英镑，维修费用是当年的建造费用的6倍。还有，北京西直门的环形立交桥，在上个世纪末为了缓解交通的拥堵情况进行重建，在进行重建过程中发现了大量的结构冻融危害，橡胶支座的硬化、老化，导致的桥梁支座承台的毁坏，桥上的橡胶支座的使用时间未满十a。如果当初该桥在设计时的使用寿命为50a，那么该桥的支座就应该进行4--5次的更换，才能保证桥梁的正常使用。

2.2产生的严重的事故发生

据国际上的不完全统计，在所有的桥梁事故中有大概百分之八十的事故是由于人为的原因造成的，这些事故发生的原因在于结构的安全、质量、管理每一个环节当中。要及时的对每一个发生病变的桥梁进行维修或者拆除，否则就会造成事故的发生，更严重者会在使用时发生坍塌事件。在2007年的6月15日，一艘运沙船撞击上广州九江大桥，九江大桥现场坍塌。

三、桥梁设计中的问题

桥梁的实际设计中存在着不少的问题，有内因、有外因或者内外因的相互交叉影响，这些影响主要有下面几个方面：

3.1先天的设计规范不足

在桥梁的结构设计过程中，每一个的方面的工作都要有着相对应的质量保障体系，其中最重要的就是“行为”规范。总之，一个大型工程的建成都是有一定的管理条例的，一切工作都必须按照管理条例来进行，不能进行随意的更改，如果需要更改也必须有相关的文件。国外的大多数规范文件都是参考性的文件，如英国的标准BS7543：建筑物及建筑构件、产品与组件的耐久性指南前言中注明：遵守英国标准本身，并不给予豁免法律责任。但是我国的规定都是一些强制性的文件，任何不经上级指示的更改都是具有法律责任的。我国的对于桥梁的管理都是10a一管制，落后于工程学科的发展水平。

3.2设计中的具体细节不够注意

桥梁设计应该注重于每一个细节的问题，一个细节产生问题都会使整个桥梁的使用出现问题，是保证桥梁正常使用的重要因素。因此，要在具体的施工中根据实际情况对桥梁的建设进行设计，不能盲目的按照规定进行设计。

四、应对措施

4.1健全规范

建立相应的规范，可以减少一些不必要的桥梁事故的产生，使桥梁的安全和耐久性得到显著的提高。有一个健全的规范可以避免一些不必要的人为错误的产生，对于人为错误的一个重要保证，也可以保证桥梁的更长使用寿命。

4.2设计理念的更新

现在的桥梁设计过程中存在这样的一个问题，有着这样的一个倾向：在设计过程中往往只是考虑桥梁的强度，而不考虑其耐久性；重视强度极限而不重视使用极限状态，重视建造而不重视维护。因此我们应该吸取国内外的众多经验来开发出一种全新的设计理念，使其跟上社会发展的潮流，跟上科技的进步。在上个世纪的70年代，国家的桥梁专家就结合国外的一些研究数据进行分析，认证总结了经验，强调除了结构设计和建造使其的安全性、耐久性、整体性的要求外，还逐步设计了一个专门的检修技术，应用于桥梁建造完成以后的检测、维修、加固，并对不同的数据进行分析，提出了耐久性设计的概念。结合种种资料整体出了一个从设计到检修的整体设计理念：

图二 桥梁整体设计

4.3创新设计方法

基于桥梁耐久性的重要，现在的桥梁设计对于桥梁的耐久性都有着大幅度的重视，工程的施工方对于耐久性也很关注。近年来的桥梁施工，施工方和监理方经常性的会和设计单位进行一个设计交流，对于桥梁的耐久性进行一个深入的交流。如和设计方针对于施工环境的一个交流，针对于施工环境进行一个设计方案的改进，这种方法非常好，有助于桥梁建设的安全性，使桥梁的使用寿命大大增加。

结论

桥梁的建设是为了方便人民群众的，桥梁的安全性和耐久性都是为了人，群众的安全着想，但是，桥梁的安全性和耐久性是需要通过实践来证明的，不能只是实验室中的一个理论体系，要通过设计、施工、养护等环节形成结构，跟实际的施工环境相结合。桥梁的建设应该保证每一个环节的精密，不应该出现一个失误，任何一个小小的失误都会导致一个大事故的产生。桥梁的建设涉及到的问题众多，本文只是提到了其中的一点。桥梁的安全性和耐久性是需要迫切解决的问题，我们应该借鉴国外的成功经验，努力提高桥梁的安全性和耐久性。

参考文献：

[1]钟丽清.杨占雄.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].湖南交通科技.2010-03-30.

[2]姬小伟.谈桥梁设计中的安全耐久性问题及对策[J].山西建筑.2014-09-01.

[3]吕冲.徐小剑.提高桥梁设计安全耐久性的对策[J].江西建材.2015-01-30.