橋梁工程的現(xiàn)狀以及設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)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(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題，近些年來(lái), 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及城市化建設(shè)水平的不斷提升, 社會(huì)各界居民對(duì)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量有著越來(lái)越高的要求，論文分析了橋梁結(jié)構(gòu)中的問(wèn)題，并給出了提升管理制度的解決對(duì)策。

　　【關(guān)鍵詞】橋梁工程師論文,安全性,耐久性

　　1引言

　　我國(guó)道路交通事業(yè)復(fù)蘇于20世紀(jì)70年代，混凝土橋梁工程也開(kāi)始進(jìn)入快速發(fā)展期，截至目前，這些橋梁已投入正式運(yùn)行30余年，因外界環(huán)境多變、施工技術(shù)有限，同時(shí)，橋梁使用過(guò)程中的養(yǎng)護(hù)管理不充分，促使一部分橋梁開(kāi)始相繼出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，路基路面出現(xiàn)裂縫、橋梁鋼筋被過(guò)早銹蝕，安全隱患橫生，耐久性不足。另外，近年來(lái)迅速攀增的私家車保有量以及超載車輛也給橋梁運(yùn)行帶來(lái)了過(guò)度壓力，導(dǎo)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(shè)計(jì)做起，優(yōu)化其安全耐久性設(shè)計(jì)。

　　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(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)已經(jīng)投入使用的全部橋梁中存在安全隱患的橋梁達(dá)到約3.5%。為妥善處理橋梁工程的老化與破損問(wèn)題，政府逐步強(qiáng)化了鋼筋混凝土橋梁工程的檢修、維護(hù)與加固建設(shè)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(jī)械設(shè)備。然而，這并沒(méi)有較好地改善橋梁結(jié)構(gòu)安全度低等問(wèn)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(yùn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，目前限制我國(guó)橋梁健康運(yùn)行的主要問(wèn)題還有橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足，重點(diǎn)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(shí)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(wèn)題，同時(shí)也是難以避免的。無(wú)論是何種橋梁結(jié)構(gòu)在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用和重負(fù)載的情況下，都會(huì)或多或少地出現(xiàn)疲勞與變形問(wèn)題，因此，施工運(yùn)營(yíng)人員必須加強(qiáng)監(jiān)管，從而及時(shí)地進(jìn)行防護(hù)加固處理，繼而避免形成重大事故

　　(2)結(jié)構(gòu)密實(shí)性差，這是由于橋梁施工過(guò)程中的施工把控不嚴(yán)，壓實(shí)與碾壓操作不足，繼而使得橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等問(wèn)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(jìn)入其中的一氧化碳相互接觸并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，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(hù)膜。

　　(4)鋼筋銹蝕。當(dāng)鋼筋表層的防鈍化保護(hù)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(yīng)，繼而導(dǎo)致裸露在外的鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，同時(shí)，體積因銹蝕而膨脹變大，混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著內(nèi)部鋼筋的方向而發(fā)生裂縫，長(zhǎng)此以往，裂縫必然會(huì)越變?cè)酱�，破壞橋梁整體結(jié)構(gòu)，威脅橋梁的安全使用。

　　3橋梁設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題

　　3.1橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)范性不足

　　目前，我國(guó)已經(jīng)形成的道路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范主要是由過(guò)往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來(lái)，根據(jù)不同橋梁工程的建設(shè)要求分別制定。然而，我國(guó)橋梁工程建設(shè)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(huì)在一定程度上限制橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的科學(xué)性與全面性，繼而對(duì)橋梁施工造成干擾，影響橋梁建設(shè)質(zhì)量。另外，橋梁設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)不能有效遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，而僅根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)做出主觀設(shè)計(jì)行為。橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程的規(guī)范性不足已成為設(shè)計(jì)工作的主要問(wèn)題之一[2]。

　　3.2設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)有待提高

　　橋梁工程的施工方案設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及眾多因素的復(fù)雜任務(wù)，既需要專業(yè)的背景知識(shí)，也需要豐富的理論實(shí)踐，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)要求極高，但是，現(xiàn)實(shí)中設(shè)計(jì)人員的綜合能力卻不足，往往難以滿足設(shè)計(jì)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(xiàng)目而言，橋梁的施工建設(shè)所需時(shí)間較短，預(yù)留給設(shè)計(jì)工作的時(shí)間也相對(duì)不足，設(shè)計(jì)人員必須在短時(shí)間內(nèi)迅速完成設(shè)計(jì)方案與圖紙，并保證該設(shè)計(jì)符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。這使得設(shè)計(jì)人員沒(méi)有足夠的時(shí)間和經(jīng)歷去學(xué)習(xí)、應(yīng)用新方法、新技術(shù)，不能緊跟時(shí)代發(fā)展步伐而針對(duì)性地增強(qiáng)自身綜合能力，因此，也無(wú)法科學(xué)應(yīng)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中的諸多問(wèn)題，最終導(dǎo)致橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性不足。

　　3.3設(shè)計(jì)過(guò)程忽略細(xì)節(jié)問(wèn)題

　　正如上文所述，橋梁工程的設(shè)計(jì)包含眾多內(nèi)容，設(shè)計(jì)流程也較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有足夠的耐心和細(xì)心，以綜合考量橋梁具體施工過(guò)程中的各個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題和影響因素，盡可能地降低設(shè)計(jì)誤差出現(xiàn)的概率。但是，我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)人員卻時(shí)常忽略細(xì)節(jié)性問(wèn)題，如在橋梁的承載力設(shè)計(jì)時(shí)忽略降水因素，不能全面考慮橋梁的整體性能，最終導(dǎo)致橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

　　4橋梁設(shè)計(jì)中的安全耐久性問(wèn)題的解決對(duì)策

　　4.1橋梁設(shè)計(jì)安全方面

　　設(shè)計(jì)人員可從2個(gè)方面提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。(1)強(qiáng)化橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中的人物配置，形成高水平的橋梁設(shè)計(jì)。施工企業(yè)在正式進(jìn)行橋梁施工設(shè)計(jì)之前應(yīng)積極組織專家、具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范、結(jié)構(gòu)體類型以及所用的工程物料等進(jìn)行科學(xué)定位，為具體的橋梁設(shè)計(jì)提供適用的標(biāo)準(zhǔn)，為后期設(shè)計(jì)工作和具體施工奠定基礎(chǔ)。橋梁設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)員工的專業(yè)培訓(xùn)，并提供豐富的學(xué)習(xí)交流機(jī)會(huì)，以不斷增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)。設(shè)計(jì)人員在構(gòu)建設(shè)計(jì)思路時(shí)應(yīng)及時(shí)去施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察、檢測(cè)，不斷加深對(duì)橋梁施工場(chǎng)地及其地質(zhì)水文條件的了解，形成動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)規(guī)劃[3]。(2)注重橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中的疲勞損傷問(wèn)題。這要求橋梁設(shè)計(jì)人員在方案設(shè)計(jì)時(shí)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(wèn)題的原因，進(jìn)而做好妥善的預(yù)防對(duì)策。

　　4.2橋梁設(shè)計(jì)耐久性方面

　　橋梁工程的耐久性與施工材料緊密相關(guān)。為解決橋梁工程在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的裂縫等問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需從設(shè)計(jì)工作抓起，注重設(shè)置適當(dāng)?shù)幕炷�土�?qiáng)度與選取水泥種類。(1)嚴(yán)格設(shè)定水灰比例，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。石灰與水分的比例是影響混凝土拌合物強(qiáng)度的最主要因素，這一比例越小，強(qiáng)度則越大，混凝土橋梁結(jié)構(gòu)體的密實(shí)度也會(huì)相應(yīng)增加。反之，則強(qiáng)度與密實(shí)度均越小。橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(xué)選用水泥種類、保證其質(zhì)量符合工程要求。目前，我國(guó)市場(chǎng)上的水泥品種繁多，不同水泥的化學(xué)組成千差萬(wàn)別，組建形成的橋梁結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性也會(huì)有所區(qū)別，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(yīng)最迅速，時(shí)間也最短。

　　4.3完善橋梁安全耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范

　　橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范是橋梁設(shè)計(jì)工作者開(kāi)展方案設(shè)計(jì)的主要依據(jù)與準(zhǔn)則，針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的規(guī)范性不足等問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極引入先進(jìn)設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)技術(shù)，以提升橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)范性，保障橋梁工程的安全性與耐久性。(1)我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)單位在開(kāi)展工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增強(qiáng)對(duì)國(guó)際先進(jìn)設(shè)計(jì)理念的重視，組織設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)，并將其充分融入在新的橋梁工程設(shè)計(jì)之中，從而不斷完善設(shè)計(jì)者所掌握的知識(shí)體系。(2)積極借鑒國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的橋梁工程設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)策略。歐洲的道路橋梁工程建設(shè)技術(shù)十分完善，與其他地區(qū)或國(guó)家相比，其更加重視橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是橋梁結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的變形問(wèn)題與裂縫問(wèn)題，歐洲成熟的設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)規(guī)范是我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)[4]。

　　4.4建立健全橋梁運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)管理不當(dāng)，車流量過(guò)多或車輛超載問(wèn)題嚴(yán)重，給橋梁結(jié)構(gòu)施加了過(guò)大的壓力。二是因橋梁設(shè)計(jì)荷載變化而形成的超載問(wèn)題，基于此，設(shè)計(jì)工作者必須適當(dāng)提升橋梁設(shè)計(jì)的交通量�？傊�，橋梁施工單位應(yīng)建立健全橋梁運(yùn)營(yíng)管理制度，并強(qiáng)化橋梁設(shè)計(jì)階段的有效監(jiān)管，以保證設(shè)計(jì)流量與實(shí)際存在的車流量相一致，避免超載運(yùn)行現(xiàn)象。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，安全性與耐久性是決定我國(guó)橋梁工程建設(shè)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(wèn)題，積極引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)化橋梁工程的設(shè)計(jì)過(guò)程。目前，我國(guó)正處于關(guān)鍵性的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期，而具有安全隱患的公路橋梁卻達(dá)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(shè)計(jì)具有重要的意義。

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　　作者：付偉 單位：衡水市公路勘測(cè)設(shè)計(jì)所

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