道路桥梁设计中安全预防措施研究

2022-08-15林浦

人民交通 2022年6期

关键词：道路桥梁环节

文/ 林浦

我国道路桥梁建设在近些年已经取得了显著的成果。在工程设计中不仅需要追求更为先进、经济的技术，同时也应保证具备足够的安全性与耐久性。但目前我国在道路桥梁设计的许多环节中依然存在着比较严峻的问题，制约着道路桥梁的良性发展。

在这样的背景下，技术人员就需要对工程实践有全面的认识，并且能够做出深刻的分析，在此基础上采相应的措施予以预防，切实改善设计环节存在的诸多不足，使得道路桥梁建设能够向着规范化、科学化的方向变革。

下面本文将从多个方面对道路桥梁设计暴露出的安全隐患进行论述，分析背后所隐含的深层次问题，并提出相应的预防措施，以期为我国的道路桥梁设计提供理论基础。

道路桥梁设计暴露出的安全隐患及其表现

重视不足

设计环节是决定工程建设整体的根本性因素，因此设计对于道路桥梁的安全性起着主导作用，技术人员需要将安全性评估确定为首要因素。但目前在许多工程中设计人员对于安全性的认识只存在于概念上，未落实到具体的工作上去，为了追求美观而忽略安全。具体来看，有以下几点：首先设计人员没有意识到实地勘测对设计工作的意义，仅仅是在对项目建立简单认识后就开始了设计；其次，设计指标的确定不够准确，特别是结构的最大承载能力指标未经准确计算，这就会导致后续设计工作欠缺可靠的参考，导致设计裕度不足，引发安全事故。

理念滞后

不同于其他地区工程设计标准，我国在道路桥梁设计工作中一般都会选择相对比较保守的方案，同时在工程材料、技术快速发展的背景下也未能及时更新，这就导致在目前许多具体工程中设计理念与实际需求难以契合，缺乏相关标准的指导。此外，部分项目为了尽快投入施工、运营，在设计时仅依照传统设计规范对强制要求的指标进行检测，而忽略部分未做出要求但影响重大的指标，使得设计方案合理性不足，埋下安全隐患。

过于重视经济效益

部分项目为了获得更高的经济效益，使用不符合建设要求的材料、机械，甚至欠缺基本的质量控制制度，导致施工方案产生各种各样的漏洞。此外，有的项目为了尽快交付投入使用，在编制施工组织设计时将施工周期不合理地压缩，实际施工进度远快于正常施工进度，这也就会在无形中增加安全事故发生的风险。即便在后续施工中发现了这些问题，为了降低成本也不愿意采取改进措施，仍按照原有的设计方案执行。其中比较常见的问题有结构设计不合理、参数确定不科学、过于依赖经验等，这都将为道路桥梁的正常使用埋下不确定的安全风险。

欠缺监管

随着我国建设法规、行业规范的不断完善，道路桥梁的设计有了越来越多可参照的标准，这极大地减少了安全隐患产生的风险，有效提升了道路桥梁的施工质量。但在具体的落实中，这些标准条文仍具有一定的缺陷，使得预期的效果难以得到最大程度的发挥。

导致这一问题的主要原因在于设计环节的监管欠缺，未能形成客观、有力的监督，设计工作自然就难以持续稳定推进。同时，道路桥梁设计领域的竞争环境也没有建立起科学的管理体系，已有的监管制度难以落实到基层工作中去，缺乏可操作性，从管理上无法达到预期的效果。

道路桥梁设计的预防措施

为便于说明道路桥梁设计中普遍存在的安全隐患及其预防措施，下面以我国某道路桥梁工程为例展开分析。本项目整体呈现出东西走向，位于地区路网规划的关键路段，因此交通流量较大，项目沿线建有一个高铁站。建设路段土体性质较为松散，在施工时需要人工堆积形成填筑土。现场地下水的特性主要为第四系岩类孔隙水特征，其储水量受到季节影响显著，土体渗透性较好，地下水位年变化值约为3m。

充分重视结构设计

不同于其他类型基础建设，道路桥梁在运营阶段会受到复杂的外部作用，譬如上部车辆、行人所带来的冲击、震荡等，同时还需要抵抗大雨、台风、地震等各类恶劣气候的影响。因此，道路桥梁的工作环境就更加多变，这就需要结构能够形成足够的抗力，在这样的条件下仍旧可以保持自身的稳定、耐久。

在开展道路桥梁设计时也就应当以更加长远的视角来研判设计方案，积极引入先进设计理念与技术工艺，从各个环节入手强化结构，使其满足行业规范与项目要求。同时也需要将经济性纳入考虑范围，分析项目的产出比，及时研讨、发现其中可能存在的各种问题，从细节入手改善结构。

设计需要主要的要点

从具体设计工作的层面来看，道路桥梁的质量提升应当从以下几个方面入手：首先，在开展设计工作时应当将耐久性、安全性作为首要原则，并始终围绕这两个指标展开工作。在设计时加强对这两者的监管，完成设计后也应当对这两个指标进行论证，研判其是否符合项目要求，实现设计的全过程管理。其次，设计方案需要与实际条件紧密结合，基于具体的工程环境而展开。因此，在设计开始之前需要对建设地进行实地勘测，了解其具体情况并形成数据化的指标，进而在查阅规范相关要求后选定最佳的参数。

同时，勘测报告也能够为设计人员提供相应的参考，基于项目功能与预期寿命来优化设计，使得建设项目的效益可以实现最大化。最后，在设计环节中应当积极采用高新技术与先进理念，采用更加科学的方法来改进设计方案。

重视超载问题的不利影响

超载问题是道路桥梁实际运营中常常需要面对的问题，往往会导致结构内部出现损伤，且这一类损伤的检测、维修难度也更大，会导致道路桥梁的使用寿命显著下降，因此在设计环节中就需要采取相应的措施进行防治，降低由此可能产生的不利影响。

超载现象在不同地区、路段往往会产生不同的影响，譬如高速公路的超载主要涉及到大型载重卡车，而市政道路的超重则需要考虑道路养护机械等的作用。因此这就需要设计人员对建设地的车流情况有清晰的认识，并且预估未来该路段车流变化趋势，形成具体的数据来描述最大流量水平，以此为基础展开设计工作，有针对性地提升道路桥梁的使用寿命，规避可能产生的安全隐患。

改进附属工程设计

道路桥梁功能的实现往往需要借助附属工程，并通过调整附属工程类型来达到多元化的运营效果，所以在设计时也应将附属工程纳入重点考虑范围。可靠的附属工程能够保障运营期内道路桥梁的正常运转，同时也可以起到预防安全隐患的作用。

具体来看，附属工程设计应当严格遵照科学、适用的基本原则，譬如在设计大型桥梁时为了应对可能出现的紧急情况，在桥头处需要预留出一定长度的缓冲地带，以此来为车辆行驶留有足够的反应时间。特别地，高架桥下部往往预留有一定的机动车通行区，因此在设计桥头时可以预留出活动门，便于上下空间之间的连通，满足更为多元化的功能需求。对于部分体量较大的桥梁工程，会采取附加蒸发池的方法来提升其排水效果，但需要注意的是应当合理设置铁丝网和警示牌，降低运营过程的安全风险。

深化疲劳损伤研究

道路桥梁在运营时会受到风荷载、地震作用等方面的影响，在这些作用的影响下，结构内部会随之产生相应的循环应力，导致结构振动并不断累积疲劳损伤。此外，桥梁结构、材料的不均匀也会扩大这一作用，使得缺陷被进一步放大，尤其是长期循环作用会导致缺陷的进一步扩张、合并，引发更为严重的病害。经过长期的积累，结构上就会出现大量裂纹，若欠缺可靠的控制则材料就很容易发生脆断，引发安全事故。

近些年，我国在桥梁疲劳研究方面取得了显著成果，且混凝土结构的不断发展也使得这一问题得到一定的解决，但构件在长期使用后钢筋很容易暴露在空气中发生锈蚀，此时材料的疲劳性能就很难准确预测，因此这也是一个亟待解决的问题。