传统的市政桥梁设计与绿色市桥梁设计分析

王山河

(深圳市市政设计研究院有限公司长春分公司,吉林 长春 132000)

随着国家经济的发展，我国的桥梁建设特别是道路桥梁建设空前繁荣，展望我国公路建没的前景，桥梁新建、改建、加固的任务依然很重。而桥梁设计是一个系统的、复杂的工程，在桥梁设计过程中依然有许多的重大理论问题需要解决，更需要设计人员具有丰富的理论知识，并且尽量减少或避免主观经验因素对设计的影响。

1 市政桥梁设计中存在的一些主要问题表现

(1)桥梁的设计理论和构造体系不完善。不同的设计人员、不同的设计环境都会对结构体系提出不同的布局和构造要求，设计人员应具有丰富的经验，并能对结构本性进行正确的判断。桥梁的设计规范不应包括设计人员工作范畴的各种问题，因为规范更新的再快也适应不了新材料和新技术的发展要求。不可否认的是，无论结构设计如何改进，在设计中的首要任务仍是选择经济合理的结构方案，确保结构的安全性。

(2)对公路桥梁规划设计不全面、缺乏创新意识、观念落后、设计方案陈旧。随着我国交通建设经济的快速发展，这就表明了对公路桥梁建设要求越来越高，然而，在桥梁设计中，我国大部分地区的农村或城市仍在沿用过去的公路桥梁设计模式。旧的设计方案模式和原有的设计方法思路，已适应不了现实交通发展的需求。

(3)市政桥梁设计中往往忽视内在结构关联问题。现实中，因桥梁设计人员常满足于桥梁结构压力强度计算上的安全度需要，但忽视了从桥梁结构体系、结构应力、结构材料、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。甚至于出现了一些桥梁仅用了几年就因为结构设计的缺陷.出现了结构安全问题。

(4)公路桥梁设计只注重经济利益目的、工程设计招投标和评奖活动机制有漏洞。分为以下几方面。①公路桥梁设计周期短、承接的工程任务量过重、只追求经济利益忽略了成本质量。从而就形成了桥梁设计人员或单位没有质量安全责任理念，缺少时间进行创新优化设计。②工程设计招标、投标体制不健全，没有真正的贯彻实行公开、合法规范的招投标运行原则，使阳光政务、阳光招标的公开竞争交易平台形同虚设。全过程监管不力。③目前，桥梁工程评优评奖杯，多注重工程规模的大小，不管设计或施工技术水平的好坏，缺少公平合理评选的创新机制，极大的影响设计或施工人员的工作积极性。

(5)施工和管理水平较低

国内外出现过多座桥梁的突然破坏和倒塌事故，因此，工程界对桥梁的安全问题倍加关注。大量的桥梁在没有达到预期使用寿命时，就出现了影响正常使用的病害，甚至一些桥梁在使用的几年期间就发生了突然倒塌，这与旖工质量低下有着重要的关系。

2 造成上述问题的原因分析

2.1 结构构造体系以及设计理论不完善

在承认施工存在问题的同时，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁使用期以及施工安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

2.2 市政公路桥梁的设计水平不高

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，但也有另外原因存在，诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，这其中由于公路桥梁工程的前期设计水平低，导致最终发生桥梁坍塌破坏的事情也时有发生。

2.3 设计人员对结构本性没有正确判断和认识

不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题，规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。

2.4 设计人员思维出现的偏差，造成设计的主观错误

大多数的设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构材料、结构构造、结构耐久性、结构维护以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。

3 加强市政桥梁设计的对策

3.1 加强思想上的责任教育

进一步按照安全生产“三项行动”部署，落实好安全生产“一岗双责”要求，完善、建立公路桥梁设计责任体系，强化责任意识，层层落实责任，落实安全生产责任机制，确保桥梁设计责任到岗、责任到人。逐级签订桥梁设计责任书，将公路桥梁设计任务层次分解。按属地管理原则加强安全监管，敦促公路桥梁的建设、改造、养护等相关单位履行好企业主体职责，确保桥梁安全。

3.2 按正常使用以及承载能力来进行设计

正常使用控制结构是在正常使用的状态下裂缝、应力以及变形小于一定的限值，相对应于适用性的要求。承载能力是控制结构在没有服务能力临界状态时的承载能力，是对安全性要求的保证。而对于美观、经济的要求则没有具体的指标进行衡量。

3.3 将传统施工技术和现代信息技术相结合

桥梁是公路重要组成部分，桥梁的质量直接影响着公路的畅通以及行车安全。公路桥梁工程的质量，关键在于施工技术的提高。只有把传统的桥梁施工技术和现代信息技术有机结合起来，做好工程的前期设计，才能提高我国公路桥梁建设的质量。

3.4 积极借鉴欧美等先进国家的做法

欧美等西方发达国家在其经济社会发展进程中非常重视公路建设，他们在公路桥梁的设计方面积累了丰富的经验，取得了相当多的成功实例，但也有很多失败的深刻教训。我们的工程设计人员应该博采众长，取长补短，积极借鉴国外的经验和成果，避免走弯路，从而提高我国公路桥梁建设的成效。

3.5 在设计时要充分考虑桥梁的超载问题

超载问题在我国相当普遍，这种现状不能在短期内得到解决，工程设计人员在设计初期就会面临这一问题，因此应该在公路桥梁前期设计时充分考虑到公路桥梁在建成交付使用后所面临的超载问题。

3.6 加强重视结构的耐久性问题

桥梁在建造和使用时，一定会受到有害化学物质和环境的侵蚀，并且要承受着车辆、地震、风、疲惫、人为、超载因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。

4 积极贯彻绿色市政桥梁设计的理念

(1)绿色桥梁设计的理念桥梁设计的绿色环保有几大要点：①降低施工建设过程中垃圾的产生和排放。采用新型的施工工具减少光污染和噪音污染，这将减少了对当地居民正常生活的干扰。同时在保证工程质量的前提下可以尝试使用新型的建筑材料这样将节约材料降低污染。②可约资源、降低能耗，意在强调减少浪费，在施工过程中尽可能地节约，尽量寻找物料多次的方法、通过循环使用做到最大限度的节约。同时将产品的价值发挥到极致并做好相应的回收废弃物加以整顿利用，从而达到循环再生的目的。③先进技术做支持。在提升环保检测技术的同时也要提升桥梁施工技术，比如提升技术来减少污染，制造加工先进的材料等。

(2)绿色市政桥梁设计的实施办法

绿色市政桥梁的设计的实施办法有一下几点：①绿色市政桥梁的设计中对于桥梁体系选择方面应尊崇简约风格.减少没有实际意义的桥梁设计外表，减少过分的外表装饰，这样蕊减少了施工时间同时也节省不必要的资金投入。同时在设计风格简约中要考虑当地的人文特点，保证桥粱建设与当地人文景观与文化的融合。②在结构设计方面，设汁师要细致考虑到桥梁结构的各种承载类型，根据桥梁各结构的特点检测并设计相应的荷载类型所承受最大重量的结构框架，保证桥梁施工周期的安全性和桥梁使用的安全性。③在桥梁排水工作，排水系统材料选择要注重环保性和耐用性。采用设置沉淀池等污水处理设施的方法，把桥面污水排入污水沉淀池等处理设施，可以有效减少对环境的污染，这样更符合绿色桥梁设计环缲对环境害处小的特点。④设计有利于回收的绿色桥梁，尤其在当今社会经济的高速发展，许多地方也不断的进行城市化建设，有的地方还进行城币改造，由于传统桥梁多数使用高耗能的钢筋混凝土，在拆除与回收建筑垃圾带来了一定的困难，这就要求设计者在设计桥梁时注重环保科回收的建造材料和便利回收拆除的建造结构。