道路桥梁设计中存在的安全风险与优化措施探析

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年第36期   作者:宋慰伟
[导读] 道路桥梁设计作为道路桥梁施工项目的重要基础,设计科学与否决定了最终施工的质量和安全性。

        宋慰伟
        中楚工程勘察设计咨询有限公司 湖北省,武汉市 430000
        摘要:道路桥梁设计作为道路桥梁施工项目的重要基础,设计科学与否决定了最终施工的质量和安全性。我国公路交通事业经过几十年的发展已经取得了较大成就,在道路桥梁设计方面也有了很大进步。而在具体的道路桥梁建设项目中,由于施工现场环境勘察和数据分析不到位,或设计者水平不足,则很容易导致设计存在缺陷,进而造成道路桥梁结构不稳,易发生质量危机。优化路桥设计,提高设计的安全系数,是施工单位应当重点关注和落实的问题。
关键词:道路桥梁;施工设计;安全风险;优化措施
        前言
        我国经济取得了显而易见得质的飞跃,各个行业的发展也蒸蒸日上,包括交通事业。其中道路桥梁作为交通事业的一部分发展步伐也在加快。作为现代化建设的主要内容之一的道路桥梁,它的设计理念随着时代的发展,以往的理念受到了强力的冲击,正需要接受创新和挑战。人们生活水平的逐渐提高,对道路桥梁的设计已经不再停留于以往,而是提出了更严格、更高要求的设计。对此,文章根据我国道路桥梁发展的基本情况,在路桥设计过程中存在的安全风险与优化措施进行深入分析研究。
        1道路桥梁设计任务的特点与原则
        1.1设计特点
        桥梁设计工作应该将道路的平坦还是弯曲和桥梁的弧度等因素来进行考虑。桥梁设计的方案的确定应该经历以下几个步骤:第一,在进行桥梁设计之前,应该充分考虑道路和桥梁的衔接能力,要以道路建设项目为依据;第二,规划好施工的时间、阶段以及桥梁本身的重量以及它所能承受的重量,从而确保建好后不会发生坍塌等安全事故;第三,在进行结构设计之前需要去实地考察,全面考虑建造桥梁所在的周边环境,并考察可能出现的洪涝灾害和它的自然环境等等问题,然后采用合理的结构模型设计;第四,最后就应该考虑整体美观度,观察是否可以与周边完美契合,当然还应该考虑桥梁设计的实用和经济性,结合环保、节能的设计理念进行设计。这样不仅可以满足社会的需求,还可以在经济上得到节省。
        1.2设计原则
        第一,严格执行国家规定的相关设计规范;第二,考虑问题要求全面,应该以实际情况为前提,选择的材料的费用尽量控制在合适的范围内,以及尽可能就地取材,这样会更加方便替换,还应该在施工的过程中及时监督,以防出现安全问题,同时保证在预期的时间段内完工;第三,在设计的时候要保证设计的合理性以及充分考虑可能会发生的问题,保证设计的结果符合预期的要求;第四,在设计的过程中应该有创新点,并结合结构优化设计的现代化方法,保证设计的作品不仅美观、科学还具有环保的特点。
        2道路桥梁设计任务安全风险因素分析
        2.1设计水平低下
        我国的经济取得了飞速发展,人民的水平相对之前有了很大的提高,在桥梁设计方面有了很大的进步。但是和发达国家相比,我国的现代桥梁建设起步较晚,在相比之下,我国的设计就显劣势。比如设计人员对于专业知识的了解程度不同,在企业中大家的水平参差不齐,并且在管理水平方面也存在不足,这样就导致有些员工在考虑问题时考虑不周全,设计的图纸最后变成真正桥梁时与预期的效果相比较差;在设计的过程中只是一味地套用国家标准与规范,满足较为片面的需求,无法全方面的考虑到像耐久性、材料特性等问题,导致最终的受力没有科学性,容易发生坍塌等问题。
        2.2设计方案落后
        道路桥梁技术与结构形式发展十分迅速,新型的具有创新的理念也大量涌现出来,但是仍然存在一些设计人员他们的思路较为狭窄和落后,设计出的一些作品可能并不能满足现代化社会的需求,甚至可能会有安全问题发生。设计人员在设计时应该以质量为保证,其次考虑造价和进度问题。但是现实情况是:部分的道路桥梁设计是以经济利益为前提,过分控制成本,导致施工时使用的一些材料和设备无法达到要求,使得成品不合格;还有一种情况是:过分的限制时间,要求在较少的时间内设计完成作品,使得设计的成果粗制滥造,漏洞百出,这样的设计根本无法达到现代化建设的需求。


        2.3设计结构不合理
        一个合理的道路桥梁设计是施工能够顺利进行的前提,需要以经济和安全的角度这两方面来考虑。但是如今我国的设计技术还相对较为落后,缺乏高端人才的引入以及高尖技术和先进理念的应用,使再生资源的利用率相对过低,与国家所提倡的设计理念有些不符合,致使在一段时间后现代桥梁事业可能会发展地较为缓慢。
        3加强道路桥梁安全系数的设计优化措施
        3.1强化结构耐久性设计
        道路桥梁作为承载结构,按照我国的传统设计理念并没有长远地看待未来,加上可能有些设计人员的设计不够合理等原因,造成对于承载负荷的考虑仅是看到当下,但出于长远的角度看待可能该桥梁在以后结构耐久性会明显降低,并且在使用时会受到地震、洪水等自然灾害的影响,设计结构的受力体系难以适应社会发展的需求。所以在看待问题时应该从长远考虑以及结合国家发展速度来进行综合考虑,提高桥梁的耐久性对经济和社会发展是十分关键的,设计人员应该在提高自己专业素养的同时,有计划地引进先进的设计理念,充分考虑施工阶段、使用阶段以及后期的养护阶段可能会发生的问题,做到及时发现,及时解决问题头次提高结构的使用寿命。
        3.2重视超载问题研究
        道路桥梁在设计施工并投入实际使用当中可能面临车辆超载问题,如车辆超载严重对道路桥梁造成长期巨大的外力冲击,则可能造成路桥结构稳定性下降,严重可发生路桥塌陷情况造成严重的人员伤亡。因此,相关影响因素就应当被考虑在设计过程中,就相关问题提出设计上的解决办法。在具体设计上,一方面可通过不断提高路桥结构耐久性和强度加以解决,另一方面,如相关结构设计没有突破口,则可通过桥头指示路标的设置,提醒通行车辆避免超载过载,降低过载行为的发生率,保障道路桥梁的结构安全。
        3.3加强疲劳损伤研究
        道路桥梁在接受通行车辆载荷的同时,还需要接受来自自然因素的载荷,包括风荷载和自重荷载等,相应的动态荷载可预估性较差,对于设计的要求更高。设计者应当明确自然载荷对于路桥结构内部引起的相应变化,尤其在长时间作用下,路桥结构可能因此遭受的内部结构疲劳损伤。如设计层面不到位,再加上施工过程中原材料的质量缺陷,则道路桥梁的质量水平必然进一步下降,安全风险性更高。为此,设计者应当明确相关方面的影响因素,尽可能降低影响因素的作用,最大程度避免因施工材料因素引发路桥结构的更大损害。
        3.4强化安全性和耐久性设计
        道路桥梁设计的重点即安全性和耐久性,使其在长期内外因素作用下能够经受住作用冲击,保障车辆通行安全,尽可能长时间地作为通行设施应用于交通基础体系。就具体的设计而言,应当明确道路桥梁可能遭受的各种内外部因素影响,重点抓住桥梁结构本身材料性的设计。尤其对于大跨度桥梁而言,应当认识到拉链存在耐久性问题,需要定期提前进行拉链更换,在设计中应当做好材料取舍。
        结束语
        综上所述,本文针对道路桥梁中可能出现的问题以及解决措施作出了全方面的论述,结合国家的发展速度和长远的角度来看待问题,要多重视增强桥梁的持久耐用性、美观程度以及环保性能,使桥梁设计的方向逐步走向标准化和多元化,促进我国桥梁事业的蓬勃发展。
        参考文献
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