漳州佳景建筑设计有限公司福建漳州363300
摘要:现如今,我国的交通基础方面的建设也在稳步推进,其中公路桥梁工程也越来越多的开展,路桥等基础设施建设也进一步提高我国经济水平。随着国内车辆的激增,路桥的使用频率越来越高,对路桥的各种性能提出更加苛刻的要求,其实目前的路桥设计中还存在着这样那样的问题,这些问题都给路桥的安全使用留下的一些隐患,造成交通运输的阻塞,对人民的生产生活产生负面作用,影响经济的发展。但是一味的提高路桥设计中的安全性会增加建设成本,违背经济设计理念,也不能一味追求经济性而忽视安全。如何找到这个平衡将是本文重点探讨的问题。
关键词:路桥设计;安全性;经济性
桥梁是交通的一个“节点”,它发挥着连接不同地面交通组成部分的重要功能,客观上,桥梁建设的环境是为了应对地面建设无法企及的目标,如河流、峡谷、沼泽等,简单地说,采取常规地面建设的方式成本远高于桥梁。因此,桥梁所面临的建设和运行环境更为恶劣,要保障其较长的无故障周期使用,就需要在设计层面加强关注。
1路桥设计在安全性和经济性方面存在的问题
1.1设计环节存有弊病
现阶段我国的桥梁工程设计依然暴露出很多的弊病。这些弊病,极有可能给桥梁项目设计者在设计技术方案的安全品质上造成负面影响,比如在具体设计过程中只顾及桥梁本体结构的安全稳固性,而疏忽了对桥梁服役周期、结构模式、施工材料等内容上的安全品质要求,此种行为导致的后果即可能造成所设计建造的桥梁工程在建设过程及后续服役期间出现一连串的差错,进而引发总体桥梁结构的安全性品质被降低。也有的是因为受到设计过程思维模式的干扰作用,造成工程设计标准未能跟上时代的发展步伐,以至于根本不可能达到时代发展的新要求,比如当今时期有大量的新型建造技术、新型施工工艺、新型工程原料、新型施工装备等现代化施工条件。而陈旧的工程设计基准及技术原则还在严重地制约着现实桥梁工程设计者的设计路径,这必然对桥梁工程的设计品质产生严重的不利影响,所以,此种问题的出现说明改进现实桥梁工程设计,是本行业技术革新中的重中之重。
1.2路桥设计中考虑经济性较少
在以往的路桥设计中,设计单位大多都把路桥的安全性放在第一位,这是无可厚非的,但是如果在路桥设计中,设计人员把全部注意力都集中在安全性上,在设计中不进行充分经济性比选,考虑成本控制等,可能会在施工过程中增加物料消耗和劳动力消耗,增加路桥建设中的成本,这是不利于路桥设计单位在激烈的市场竞争中获得一席之地的。
2有效提高道路桥梁安全与经济性设计的策略
2.1提高对道路桥梁安全与经济性设计的重视
道路桥梁工程不管是在建设期间还是使用过程中,都会不可避免的受到环境乃至有毒化学物质的作用,同时还极易受到人为因素、超载、疲劳、地震、车辆等外部作用影响,再加上构筑道路桥梁工程材料的性能会随着时间的推移而有所退化,使得工程结构势必会发生劣化或者损伤。而分析总结以往道路桥梁工程病害案例可以发现,除了材料与施工等方面的问题,还需要保证道路桥梁结构的经济性。所以,在设计环节,相关设计人员需要首抓道路桥梁的安全性以及经济性,并且在实际施工过程中,不断向施工人员宣传安全性以及经济的重要性。之后在施工作业时,不定期的对道路桥梁的安全性以及经济性进行检验,提高其安全系数,延长使用寿命。
2.2完善路桥设计规范
近年来,社会对路桥的性能提出更新的要求,也提出了更高的要求,为了更好的满足这些要求,路桥设计者往往适应出一些新的设计方法和技术,但是这些技术往往没有被规范,也没有得到一些验证。国家的标准和规范对路桥设计在法律上起到一定的约束和限制作用,能够将一些人为的主观错误降低到最小,但是国家标准的更新和行业内技术的更新存在一定的时间差,导致了在这个时间差,新技术的应用得不到有效的约束和限制,容易因为一些人为主观因素造成路桥设计中出现一些安全隐患,影响路桥设计安全性经济性,所以国家标准应该根据实际需要进行及时的更新与完善,通过法律手段约束路桥的设计过程,使设计人员在进行设计有据可依,提高路桥设计的可靠性。
2.3注意材料的选择
(1)优化水灰比提高混凝土强度。混凝土的水灰比与混凝土的强度等级有一定的关系。例如,混凝土水灰比越小,混凝土抗压强度越大,混凝土内部结构的密实度将得到明显改善。混凝土碳化机理是外部环境中的二氧化碳和二氧化硫通过结构裂缝与混凝土发生反应。因此,如果结构的内部密度很高,则腐蚀气体将不会进入外部世界,从而提高结构的耐久性。(2)选择合适的水泥品种。研究发现,不同性能的水泥对混凝土的碳化速率有一定的影响。例如矿渣水泥混凝土,碳化速度比其他类型混凝土快。此外,混凝土结构中碱含量的多少,对混凝土的碳化也有一定的影响,因此,为了提高混凝土的耐久性,降低碳化速度,需要选择合适的水泥类型。
2.4注重结构以及构件的选型
在道路桥梁设计中,想要提高其疲劳振动,可以尽可能的选用箱形截面,以提高结构的整体刚度。与此同时,为了防止出现结构性裂缝,可以尝试选择全预应力结构,对路桥结构的垂直以及水平构件施加预应力。另外,在桥梁结构上应该设置一个具有防渗透、抗剪切以及拉伸的防水层,且防水涂层与沥青混凝土铺装层之间的附着力要超过沥青混凝土路面与钢筋混凝土桥之间的附着力。值得注意的是,在桥面铺装的顶面、特别是连续梁的负弯矩截面,也需要设计防水层,以此来防止出现水渗透现象的发生。
2.5加强对疲劳损伤的研究
桥梁工程正式投入使用后,不仅要承受巨大的动荷载,同时加载次数也很频繁。所以,出现疲劳损伤不可避免。目前,桥梁工程的建设大多会使用钢筋以及混凝土等材料,而这些材料又都具备不均匀连续的特性,使其会存在许多细小的裂缝。如果不能及时对其进行处理与控制,那么整个工程的安全性以及耐久性将大幅度降低。对此,在桥梁结构设计环节中,相关设计人员一定要做好疲劳性能指标的计算与验算工作。
2.6做好设计阶段造价管理工作
(1)设计方案。方案的设计是路桥工程造价管理的基础工作,将直接影响后期项目的项目审核工作。路桥工程必须结合工程实际情况设计图纸、制定造价管理方案和技术方案等。在工程项目实施中,需要有先进的科学技术作为保障,并合理控制成本。这就需要引入先进的施工设备和施工技术,提高国际工程的管理效率,还需要防止扩大投资,不能因为盲目投资采取降低生产成本的方式降低造价成本,从而不利于造价管理工作的有序展开。(2)减少设计方案的变更。根据规定不能私自变更工程造价设计标准和项目指标。一旦增加了项目设计变更数量,就会给项目核算工作和造价工作带来不同程度的影响。这就需要在设计项目方案和造价方案时,将工程实施中可预测因素纳入考虑范围之内,设计变更方案,并进行方案的优化对比。
综上所述,在桥梁工程设计环节中,关系到桥梁结构安全的因素很多。作为新时代下的桥梁工程人员,一定要密切联系时代发展的现状,努力实现自身业务素质的提高,周密分析总结在桥梁设计中影响安全的因素,并采取有效的措施,着力提高桥梁设计水平,降低其对安全的影响,确保经济性,进而在促进桥梁设计质量提升的同时为整个工程质量的提升奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]付强.影响市政路桥设计的因素分析[J].黑龙江科技信息,2017,(11):180.
[2]王志群.关于路桥工程设计阶段的造价管理[J].经贸实践,2016,(24):111.
[3]言禁.路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].低碳世界,2016,(24):194-195.