试论大跨径公路桥梁设计规范关键问题

罗辰

(贵州陆通工程管理咨询有限公司,贵阳 550003)

试论大跨径公路桥梁设计规范关键问题

罗辰

(贵州陆通工程管理咨询有限公司,贵阳 550003)

公路桥梁作为我国基础建设设施，在施工过程中，大跨径桥梁是非常重要的一个部分，施工规范和施工质量对公路的整体应用价值有比较大的影响。基于此，论文对大跨径公路桥梁设计规范关键问题进行探讨。

大跨径；公路桥梁；设计规范；关键问题

在大跨径公路桥梁设计施工过程中，会应用到很多创新施工技术和施工规范，这些施工技术和施工规范都需要经过详细的审核后才可以进入到设计和施工的环节中。近年来，我国很多桥梁设计和建设中，都使用了多个规范标准来开展设计工作和建设工作，因此，分析大跨径公路桥梁设计规范中存在的问题具有重要的现实意义。

1 我国现行公路桥梁的规范体系

现阶段，我国公路桥梁建设规范的编写需要依据以下两点：一是国家在公路桥梁方面的标准规范；二是国内外桥梁设计建设中的成功典范。而《公路工程结构可靠度设计统一标准》以及《工程结构可靠度设计统一标准》是我国现行的公路桥梁系列的国家标准，其中阐明了具体规范的理论根据，即运用分项的系数法以及极限状态法等，求证抗力、荷载的作用力和材料强度等的各项系数，然后进行概率统计，最后对可靠度进行分析和确定实施标准。具体取值时，部分国家标准中对有些分项系数的取值进行了详细的规定。图1为公路桥梁规范体系示意图。

图1 公路桥梁规范的工程结构体系

2 目前我国公路桥梁设计规范中存在的问题

2.1 车辆疲劳荷载方面设计规范存在的问题

当前，公路桥梁中呈现的车辆的疲劳荷载现状虽受到本国政府的关注，然而具体的可行性完备体系还没有建立，再加上有些国标规范不具备实用性价值，实际应用中还在参考欧美发达国家的相关规范，要想达到国际水平还有一个漫长的过程。基于此，现行的规范只有经过相关的补充和完善之后，才能投入实际应用[1]。因此，我国交通部门对疲劳模型荷载、疲劳车、车辆疲劳状态的承载能力以及应力状况等项目进行了研究，并从中也提炼出了一定的实用性数据和资料，为今后实际设计规范创造了条件。

2.2 抗风性和抗震性设计方面存在的问题

在大跨径公路桥梁施工过程中，抗风性和抗震性是桥梁安全设计的重点，重现期和作用强度不仅是政策性问题，同时也是技术性问题。虽然，当前的规范已经对大跨径桥梁的抗风性设计和抗震性规范进行了改进，但是，在特殊环境下施工时，依然无法达到建设要求。还需要在规范中考虑新的设备和技术。

2.3 车辆荷载设计纵横向折减的方法有待改进

现在，国际上对桥梁的设计一般采用车辆纵横向折减的计算方法，其理论依据是处于满载状态下的荷载车辆纵横向的概率不大，所以，适当折减设计系数不会影响桥梁的质量。可是，以上系数的计算方法只依据了一个方面，实际的计算方法还要根据桥梁的种类，如大桥梁的主引桥和各副桥的设计系数的计算方法就不同，如果单从概率的大小进行评估，其结果是会埋下安全隐患的，个别地方还应加大设计系数，从而保证桥梁的设计质量。除此之外，严重的车辆超载问题也困扰着我国桥梁的设计，特别是当超载的大型车队从桥上经过，甚至在桥梁上形成拥堵的大车滞留，这些都是对桥梁质量的一种极限考验。鉴于此，桥梁在确定纵横向折算系数时，除了依据桥梁的跨度之外，还要结合我国的实际情况来确定。

2.4 公路风险事故和倒塌概率事故规范不完善

按照可靠指标和极限状态的分项系数进行公路桥梁的规范性设计，是我国现行公路桥梁设计的理论依据，从中能够体现超越概率的存在，但可靠指标中也存在着失效概率的隐患，只是表现不明显，因而尚未得到相关方面的关注，同时，由于缺乏综合理论的指导而对桥梁结构的失效后果没有明确的行业规范，因此而造成的设计事故和桥梁倒塌可能性没有制度约束，以致公路桥梁的安全度缺少理论根据，使桥梁从设计、建设直至管理单位都不能足够重视公路桥梁的安全隐患问题[2]。

2.5 组合结构和钢结构构件设计规范落后

在进行公路桥梁结构选型时，由于组合结构和钢结构设计规范落后，已经严重限制了两种结构构件的使用。当前在设计时，仍然存在着极限状态法和容许应力法的共用情况，实际使用过程中存在比较多的矛盾，规范编制过程中，也缺乏成熟一条写一条的基础。

2.6 公路桥梁的使用年限问题

我国公路桥梁设计使用年限在相关的交通标准中有明确的规定，即公路桥梁的标准使用年限为100a，但在实际中，我国桥梁能够达到这个标准的却少之又少。究其原因，从工程设计到施工过程中，由于利益的驱使，使偷工减料行为频发，从而造成人为的工程不达标，达不到预计的设计年限问题就不言而喻了。为了达到公路桥梁的耐久性设计要求，我国于2008年就制定了《工程结构可靠性设计统一标准》，其中，对使用年限进行了明确定义:设计规定的结构或结构的构件在没有进行大修的情况下达到的预定年限。另外，还对计算系数取值进行了建议：若设计年限和设计基准期结构相同，则用r1=1.0表示。

3 大跨度公路桥梁设计规范的完善

3.1 加速完善现行规范体系

我国政府预计在大概5a的时间对相关的规范体系进行补充和完备，这样常规的桥梁以及部分大跨度桥梁的设计需求会得到满足，然而许多棘手的政策问题和技术难题有可能在此轮无法规范修编，使社会与行业的实际需求不能得到满足。但从实际出发而论，加快完善现行规范体系是现阶段的现实需求。为解决这一难题，建议加大人力、物力的投入，争取得到更多行业内院士以及专家学者的支持，让高水平的典范体系早日出炉。

3.2 积极吸纳国际桥梁规范

随着我国世贸大门的打开，也给桥梁建造提出了新的挑战。近年来，桥梁建造已成为我国发展经济的支柱产业之一，在世贸大门开启之际，其结构和质量要得到国际化的认可，而我国在国外的桥梁工程正在不断增加，因此，加快国际桥梁规范的引进和吸收成为当务之急，这也是快速提升我国桥梁建造品牌的有效捷径[3]。对此，相关部门已开始着手有关资料的收集和编订，如欧洲、美国、英国和日本等的桥梁规范，另外，还准备借鉴俄罗斯的桥梁规范。通过这些高水平的规范成果，定能打造出本国优质的桥梁建设规范精品。

3.3 融进国际国内领先的成熟技术的规范编制体系

对规范编制的取材一般来自于：国家最新的行业规定、原有的成功规范条款、从生产中总结的成熟技术和经验、国标的国内行业规范、国际的条文规范和实验成果等，在经过相关程序之后，上述成果会转化为规范条文。为了能引进国际国内的成熟技术、经验，就必须组建相关的体系，具体一要成立公路桥梁的标准委员会；二要聚全国的精英力量进行编制公路桥梁标准规范；三要让高级人才充当规范编写队伍的领导。

3.4 编制地方性桥梁规范体系

由于各地的区域差异，使得国标的桥梁设计规范在有些地方显得水土不服，这就在很大程度上制约了我国桥梁建设的发展步伐。对此首先借鉴国外的解决方法，如欧洲的规范体系运用增加附录的方法进行区域调和，而国内在2008年，交通部就出台了若干项为了加强公路标准化规范工作的指导性意见条文，文中建议[4]：各地方和企业以及项目根据各自的实际情况，根据自身的需要进行自身的标准以及规范的体系编制，通过这种切合实际的规范调整，为全国的公路桥梁规范技术的提高指明了方向。目前，如山东、浙江等地已率先进行当地的地方性公路桥梁的标准编写，给全国带了好头。

4 结语

总而言之，当前我国公路桥梁设计规范还存在一些问题，主要体现在车辆载荷折减、机动车辆载荷、桥体探讨、风险事故、桥梁使用年限等方面。这些问题与当前公路桥梁设计规范不完善有比较大的关系。所以，要对公路桥梁设计规范进行完善，积极引进国外先进的桥梁设计规范，借鉴国际上比较成熟的规范经验，建立完善的桥梁建设标准规范体系。

【1】赵君黎,冯苠,刘晓娣.中国大跨径公路桥梁设计规范关键问题探讨[J].公路,2009(5):47-52.

【2】周亮,朱自成.解析我国大跨径公路桥梁设计规范关键问题[J].广东科技,2012(17):118.

【3】张雷,公路桥梁设计隐患和应注意的问题[J].交通世界（建养,机械）, 2012(1):128-129.

【4】李开胜.道路桥梁设计的现状与改善策略的探讨[J].企业科技与发展，2015(8):80-81.

Key Problems in Design Code of Long Span Highway Bridges

LUO Chen
(Guizhou LutongEngineeringManagement&ConsultingCo.Ltd.,Guiyang 550003，China)

Thehighwaybridgeastheinfrastructureofourcountry,in theconstructionprocess,the largespanbridgeisavery importantpart of theconstructionspecificationsand constructionqualityof theoverallvalueof thehighwayhasa relatively large impact.Basedon this,this paperdiscussesthekey issuesofthedesigncodeforthe longspanhighwaybridges.

largespan;highwaybridge;designcode;keyproblems

U442.5+1

B

1007-9467（2016）08-0142-03

10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.039

2016-01-11

罗辰（1990～），男，贵州贵阳人，助理工程师，从事路桥研究，（电子信箱）543800337@qq.com。