公路桥梁设计中的安全性研究

2021-01-06杨希尧焦天涵

河南建材 2021年9期

杨希尧焦天涵

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司（230088）

交通运输行业的高速发展给我国的公路桥梁建设提出了更高的要求，只有保证公路桥梁的建设质量才能使公路桥梁更耐用，并减少公路桥梁建设后期成本。而公路桥梁建设过程中首要的一步就是公路桥梁的设计。因此，要做好公路桥梁建设的工作，就必须先做好设计工作，充分考虑公路桥梁设计中的安全性。

1 我国公路桥梁建设事业的现状

随着我国经济体制建设的不断完善，人们的生活质量越来越高，汽车的数量也在快速增长，给我国公路桥梁的建设带来了一定的压力，公路桥梁需要有更高的承重能力和安全性才能保证车辆正常行驶。而要保证公路桥梁具有较高的安全性和承重性不仅需要在建设过程中使用较为安全和坚固耐用的材料，还要设计好公路桥梁的结构。目前，我国的公路桥梁建设事业正处于高速发展的过程，众多的建设人员和研究人员正在解决公路桥梁耐用性的基础上不断更新设计理念[1]。同时，这些设计人员也充分了解国内外优秀的公路桥梁，以此来提升自身的设计能力和专业素质，从而推动我国公路桥梁事业的发展。

2 安全在公路桥梁设计中的重要性

建造公路桥梁的目的是为了方便行人和车辆出行，减少交通事故，提高交通运行效率，从而便于交通运输，促进国民经济的发展。目前我国已经基本上实现了乡村公路的建设，保证公路村村通，同时高速公路的长度和数量也在不断增加，满足了现阶段对于交通运输效率和交通出行的需求。公路桥梁的建设与公路其他部分的建设有很大的差别，对施工和设计都有着严格的要求，特别是桥梁设计阶段要求更为严苛，必须要同时考虑其安全性和耐久性，这样建造出来的公路桥梁才能保证安全性和较长的使用年限[2]。

如果公路桥梁的设计不科学、不合理，势必会影响公路桥梁的质量，轻则导致使用年限缩短，耗费大量的人力物力，重则导致公路桥梁出现开裂甚至断裂，对民众的生命财产安全造成严重威胁。而且现阶段很多公路桥梁设计者的重心只放在了设计阶段的质量问题上，没有考虑设计阶段与后续施工阶段、通行阶段的关联性，从而导致公路桥梁的实用性大打折扣，影响到桥梁的投入使用。甚至有部分公路桥梁设计者自身的专业水平不强，也会影响设计阶段与后续施工阶段、通行阶段的相互联系，确保其中某个阶段不会出现太大的差错，以提高桥梁质量，为交通运输和交通出行打下坚实的基础，带动经济水平的提升。

3 我国公路桥梁设计中的缺陷

我国公路桥梁设计的缺陷主要体现在以下几个方面。

1）公路桥梁设计理念和设计结构的整体不够完善。一座公路桥梁的使用年限和安全性与公路桥梁的设计理念以及设计结构息息相关，但现在一些公路桥梁设计者为了赶在工期之内完成桥梁建设，往往没有太多时间系统的更新自身的公路桥梁设计知识，对公路桥梁设计的最新规范也不够了解，导致设计出的公路桥梁与实际需求不相适应，脱离了时代的发展方向[3]。

2）设计阶段与施工阶段的联系不够紧密。虽然中国公路桥梁的建设速度非常快，但是坍塌事故率较高，不仅造成了生命财产的损失，而且社会影响十分恶劣。其主要原因还是因为设计阶段与施工阶段的衔接不够紧密，设计时所规定计划的物资和质量都得不到有效的保障，偷工减料的情况时有发生。设计施工方案时需要结合实际情况中的众多影响因素，如天气情况、地质情况、设备情况、成本需求等，要均衡所有的因素选择最优的统筹方案，完善施工环节，避免施工方擅自做出一些错误的修改。

3）设计选材方面存在问题。在设计阶段时需要考虑公路桥梁的整体构造，选用质量有保证但成本最低的材料，这样既能节约成本，又能保证桥梁质量。

4）施工人员的素质普遍较低。如果施工人员没有系统地进行培训，可能会出现不按相关规定施工的情况，使得公路桥梁的质量降低。所以提高施工人员的建筑施工水平非常有必要[4]。

4 公路桥梁设计中安全保障的措施

4.1 选择科学的建设材料和设计方案

首先在材料的选择方面，公路桥梁工程中一般都是使用钢筋混凝土或是沥青等材料，虽然材料并不复杂但是对于其质量的要求很高。材料很大程度上决定了公路桥梁工程的优劣，一旦材料质量出现偏差，公路桥梁就会出现安全性下降的问题。所以在公路桥梁工程设计之初就要对于建设材料进行严格的挑选，提高检验的标准，定期抽查材料，以免有一些质量不过关的材料被使用。选择有质量保证的建设材料，也会提升工程的安全耐久性；其次，在设计方案方面也需要格外重视。桥梁出现的一些安全事件大多是因为在设计方案阶段没有进行科学的规划预测，也有些没有考虑到实际的施工情况，导致最后事故的发生。在设计之初就应当考虑周全，要结合实际的施工情况进行设计，这样不仅对后期施工有帮助，也保证了公路桥梁工程的后期安全稳定性。

4.2 做好索塔、主梁的设计工作和相关性能分析

要保障公路桥梁设计中的安全，还要做好索塔设计、主梁设计及相关的性能分析。在索塔方面，通过桥梁工程方案将索塔部分进行特殊设计，大致为镂空的构造，而最后索塔会呈钻石形状，对于索塔的上塔柱与下塔柱采用不同的方案进行施工；在主梁的设计方面，对于斜拉索的施工要根据空间双索面扇形对其进行放置，而其材料要选择高强度的镀锌钢绞线，强度为1 860 MPa。对于桥梁的极限承载能力、桥梁面板、运营条件下的各项数据、桥梁的动力与耐久度等多个方面都要进行精密的测量分析，严格制定数据标准，保证桥梁工程项目后期的正常进行[5]。

4.3 重视超载问题，提高设计人员的素质

重视运输车辆超载问题及提高设计人员的综合素质是保障公路桥梁设计工程安全性的重要因素。在超载问题方面，国内外公路桥梁工程出现安全质量事件很大一部分都是因为车辆超载所导致的。所以在公路桥梁的设计之初就应该计算好最大承载重量，而且架设明显的警告路牌，对于超载车辆的司机进行严厉的处罚，要大力宣传超载相关的安全知识，表明超载带来的危害性，避免超载现象。设计单位要重视设计人员的思想道德与法律方面的培训，这样不仅可以让施工人员认真负责，也可以保证后期的施工顺利进行。在公路桥梁工程的日益增长的今天，有关于其工程的安全、稳定、耐久度的标准也越来越高。公路桥梁设计中安全保障措施也要全面、落实到位，不断提高设计质量，以保证公路桥梁更加安全稳定。