橋梁工程的現(xiàn)狀以及設計中的主要問題

　　這篇橋梁工程師論文發(fā)表了橋梁工程的現(xiàn)狀以及設計中的主要問題，近些年來, 隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展及城市化建設水平的不斷提升, 社會各界居民對交通運輸網(wǎng)絡的建設質(zhì)量有著越來越高的要求，論文分析了橋梁結(jié)構(gòu)中的問題，并給出了提升管理制度的解決對策。

　　【關鍵詞】橋梁工程師論文,安全性,耐久性

　　1引言

　　我國道路交通事業(yè)復蘇于20世紀70年代，混凝土橋梁工程也開始進入快速發(fā)展期，截至目前，這些橋梁已投入正式運行30余年，因外界環(huán)境多變、施工技術(shù)有限，同時，橋梁使用過程中的養(yǎng)護管理不充分，促使一部分橋梁開始相繼出現(xiàn)質(zhì)量問題，路基路面出現(xiàn)裂縫、橋梁鋼筋被過早銹蝕，安全隱患橫生，耐久性不足。另外，近年來迅速攀增的私家車保有量以及超載車輛也給橋梁運行帶來了過度壓力，導致橋梁構(gòu)件老化與破損，所以，為大幅度提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，施工人員必須從方案設計做起，優(yōu)化其安全耐久性設計。

　　2橋梁工程的現(xiàn)狀

　　2.1橋梁結(jié)構(gòu)安全度低

　　根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國已經(jīng)投入使用的全部橋梁中存在安全隱患的橋梁達到約3.5%。為妥善處理橋梁工程的老化與破損問題，政府逐步強化了鋼筋混凝土橋梁工程的檢修、維護與加固建設等一系列工作，大幅度提高了投資額度，并為其配備專業(yè)人才和高科技機械設備。然而，這并沒有較好地改善橋梁結(jié)構(gòu)安全度低等問題，橋梁的銹蝕、裂縫等情況仍逐步增多，威脅著整體橋梁工程的安全穩(wěn)定運行[1]。

　　2.2橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足

　　根據(jù)諸多工程案例與具體實踐經(jīng)驗，筆者認為，目前限制我國橋梁健康運行的主要問題還有橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足，重點表現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)疲勞與老化、混凝土碳化、結(jié)構(gòu)密實性差以及鋼筋銹蝕等方面。

　　(1)混凝土結(jié)構(gòu)疲勞與老化，這是橋梁工程結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)的問題，同時也是難以避免的。無論是何種橋梁結(jié)構(gòu)在經(jīng)過長期的使用和重負載的情況下，都會或多或少地出現(xiàn)疲勞與變形問題，因此，施工運營人員必須加強監(jiān)管，從而及時地進行防護加固處理，繼而避免形成重大事故

　　(2)結(jié)構(gòu)密實性差，這是由于橋梁施工過程中的施工把控不嚴，壓實與碾壓操作不足，繼而使得橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等問題。

　　(3)混凝土碳化，混凝土中的氫氧化鈣與順著結(jié)構(gòu)縫隙進入其中的一氧化碳相互接觸并產(chǎn)生化學反應，減少了橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)的堿含量，從而破壞了鋼筋外表層附著的防鈍化保護膜。

　　(4)鋼筋銹蝕。當鋼筋表層的防鈍化保護膜發(fā)生破損后，外界環(huán)境中的水分子和氧氣與鋼筋產(chǎn)生接觸，產(chǎn)生氧化反應，繼而導致裸露在外的鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，同時，體積因銹蝕而膨脹變大，混凝土結(jié)構(gòu)也會隨著內(nèi)部鋼筋的方向而發(fā)生裂縫，長此以往，裂縫必然會越變越大，破壞橋梁整體結(jié)構(gòu)，威脅橋梁的安全使用。

　　3橋梁設計中存在的主要問題

　　3.1橋梁設計的規(guī)范性不足

　　目前，我國已經(jīng)形成的道路橋梁設計規(guī)范主要是由過往的實踐經(jīng)驗總結(jié)而來，根據(jù)不同橋梁工程的建設要求分別制定。然而，我國橋梁工程建設存在諸多不足，這些不足并未得到有效的解決或改善，這必然會在一定程度上限制橋梁設計規(guī)范的科學性與全面性，繼而對橋梁施工造成干擾，影響橋梁建設質(zhì)量。另外，橋梁設計人員在開展設計工作時不能有效遵循設計規(guī)范，而僅根據(jù)自身經(jīng)驗做出主觀設計行為。橋梁設計過程的規(guī)范性不足已成為設計工作的主要問題之一[2]。

　　3.2設計人員的專業(yè)素質(zhì)有待提高

　　橋梁工程的施工方案設計是一項涉及眾多因素的復雜任務，既需要專業(yè)的背景知識，也需要豐富的理論實踐，對于設計人員的專業(yè)素質(zhì)要求極高，但是，現(xiàn)實中設計人員的綜合能力卻不足，往往難以滿足設計需求，這也是限制橋梁工程質(zhì)量的重要因素。相比其他工程項目而言，橋梁的施工建設所需時間較短，預留給設計工作的時間也相對不足，設計人員必須在短時間內(nèi)迅速完成設計方案與圖紙，并保證該設計符合工程建設標準。這使得設計人員沒有足夠的時間和經(jīng)歷去學習、應用新方法、新技術(shù)，不能緊跟時代發(fā)展步伐而針對性地增強自身綜合能力，因此，也無法科學應對橋梁設計中的諸多問題，最終導致橋梁設計環(huán)節(jié)中的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性不足。

　　3.3設計過程忽略細節(jié)問題

　　正如上文所述，橋梁工程的設計包含眾多內(nèi)容，設計流程也較為復雜，設計人員應具有足夠的耐心和細心，以綜合考量橋梁具體施工過程中的各個細節(jié)問題和影響因素，盡可能地降低設計誤差出現(xiàn)的概率。但是，我國橋梁設計人員卻時常忽略細節(jié)性問題，如在橋梁的承載力設計時忽略降水因素，不能全面考慮橋梁的整體性能，最終導致橋梁工程的建設質(zhì)量不達標。

　　4橋梁設計中的安全耐久性問題的解決對策

　　4.1橋梁設計安全方面

　　設計人員可從2個方面提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。(1)強化橋梁設計過程中的人物配置，形成高水平的橋梁設計。施工企業(yè)在正式進行橋梁施工設計之前應積極組織專家、具有豐富實踐經(jīng)驗的工程師及基層技術(shù)人員，就該橋梁工程的整體性能、質(zhì)量標準、設計規(guī)范、結(jié)構(gòu)體類型以及所用的工程物料等進行科學定位，為具體的橋梁設計提供適用的標準，為后期設計工作和具體施工奠定基礎。橋梁設計企業(yè)應加強對員工的專業(yè)培訓，并提供豐富的學習交流機會，以不斷增強設計人員的綜合素質(zhì)。設計人員在構(gòu)建設計思路時應及時去施工現(xiàn)場進行考察、檢測，不斷加深對橋梁施工場地及其地質(zhì)水文條件的了解，形成動態(tài)的設計思路和設計規(guī)劃[3]。(2)注重橋梁設計過程中的疲勞損傷問題。這要求橋梁設計人員在方案設計時必須充分分析疲勞損傷因素，全方面掌握可能引發(fā)這一問題的原因，進而做好妥善的預防對策。

　　4.2橋梁設計耐久性方面

　　橋梁工程的耐久性與施工材料緊密相關。為解決橋梁工程在長期使用過程中的裂縫等問題，設計人員需從設計工作抓起，注重設置適當?shù)幕炷�土強度與選取水泥種類。(1)嚴格設定水灰比例，增強混凝土的強度。石灰與水分的比例是影響混凝土拌合物強度的最主要因素，這一比例越小，強度則越大，混凝土橋梁結(jié)構(gòu)體的密實度也會相應增加。反之，則強度與密實度均越小。橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的強度大，則能夠有效抵御外界腐蝕性氣體的侵入，避免混凝土被碳化、破壞其穩(wěn)定性。(2)科學選用水泥種類、保證其質(zhì)量符合工程要求。目前，我國市場上的水泥品種繁多，不同水泥的化學組成千差萬別，組建形成的橋梁結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性也會有所區(qū)別，實踐經(jīng)驗表明，如果混凝土混合物料中的水灰配比一致，由礦渣類水泥構(gòu)成的橋梁混凝土的碳化反應最迅速，時間也最短。

　　4.3完善橋梁安全耐久性設計規(guī)范

　　橋梁設計規(guī)范是橋梁設計工作者開展方案設計的主要依據(jù)與準則，針對設計過程中的規(guī)范性不足等問題，設計人員應積極引入先進設計理念與設計技術(shù)，以提升橋梁設計的規(guī)范性，保障橋梁工程的安全性與耐久性。(1)我國橋梁設計單位在開展工程設計時應增強對國際先進設計理念的重視，組織設計人員學習，并將其充分融入在新的橋梁工程設計之中，從而不斷完善設計者所掌握的知識體系。(2)積極借鑒國際發(fā)達國家的橋梁工程設計方法和設計策略。歐洲的道路橋梁工程建設技術(shù)十分完善，與其他地區(qū)或國家相比，其更加重視橋梁的結(jié)構(gòu)設計，尤其是橋梁結(jié)構(gòu)在長期使用過程中的變形問題與裂縫問題，歐洲成熟的設計程序與設計規(guī)范是我國橋梁設計學習的重點[4]。

　　4.4建立健全橋梁運營管理制度

　　通常，橋梁的超載現(xiàn)象表現(xiàn)為兩種情況，一是公路橋梁運營管理不當，車流量過多或車輛超載問題嚴重，給橋梁結(jié)構(gòu)施加了過大的壓力。二是因橋梁設計荷載變化而形成的超載問題，基于此，設計工作者必須適當提升橋梁設計的交通量�？傊�，橋梁施工單位應建立健全橋梁運營管理制度，并強化橋梁設計階段的有效監(jiān)管，以保證設計流量與實際存在的車流量相一致，避免超載運行現(xiàn)象。

　　5結(jié)語

　　綜上所述，安全性與耐久性是決定我國橋梁工程建設質(zhì)量的重要因素，施工企業(yè)必須注重從根源上把握這一問題，積極引入先進的設計理念與設計方法，強化橋梁工程的設計過程。目前，我國正處于關鍵性的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型期，而具有安全隱患的公路橋梁卻達到近1/3，給區(qū)域發(fā)展造成了一定的阻礙，因此，優(yōu)化橋梁工程的安全耐久性設計具有重要的意義。

　　【參考文獻】

　　【1】楊先義.淺析路橋設計中的安全性和耐久性[J].科技創(chuàng)新與應用,2013(1):56-57.

　　【2】劉立軍.淺析公路橋梁設計中存在的問題及解決措施[J].民營科技,2014(7)：157-158.

　　【3】李春艷,李永杰.橋梁設計原則及加固技術(shù)途徑初探[J].工程技術(shù)研究,2017(1)：39-40.

　　【4】劉進波.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].黑龍江交通科技,2015(5):132-133.

　　作者：付偉 單位：衡水市公路勘測設計所

　　推薦閱讀：《橋梁建設》現(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團有限公司主辦，中鐵大橋局集團武漢橋梁科學研究院有限公司出版。

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