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1、桥梁设计中存在安全耐久性问题和对策探究 【摘要】随着我国经济的快速发展,跨入2l世纪后兴起了桥梁工程建设的新热潮,尤其是开工和立项了许多的大型桥梁工程,如杭州湾大桥工程、东海大桥工程、沪崇苏长江通道工程以及苏通大桥工程等。但在大量新建的同时,也已经出现了许多因安全性不够、耐久性不良等而过早报废的桥梁,远没有达到服务年限就被拆。甚至有的在使用中出现坍塌造成严重交通事故和恶劣社会影响。本文将围绕桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策进行研究。【关键字】桥梁设计安全耐久性问题对策研究中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:一、桥梁安全性、耐久性不足的危害
2、1、桥梁安全性、耐久性不足的危害随着时代经济的高速发展,人类所建造的各种大型工程结构物,规模巨大,结构复杂,功能众多。国际上称之为“超级工程”。这些工程的特点是:投资巨大,技术复杂,环境影响严重,袭击破坏机率增大(风、浪、地震、海啸、船撞、破坏等等)和维修、养护、加固难度大,一旦出现安全耐久性问题,影响是非常大的。(1)巨额的经济损失7从国外的桥梁建设经验中发现,如果在桥梁的设计和建造时期没有很好地考虑梁的安全与耐久性,将会在桥梁的运营和维护中付出惨重的经济代价。1986年,英国仅英格兰中环线的11座高架桥,使用12年就严重破坏,维修费用已高达12亿英镑,为
3、当年造价的6倍。又如北京西直门环形立交桥,为缓解日益严重的交通阻塞,在上世纪末拆除重建。在拆除过程中,发现结构大量的冻融病害,橡胶支座老化结硬,致使支座承台破裂,估计桥上的橡胶支座的使用寿命未满10年。假定该桥的原设计寿命期为50年,那么其间的支座就需要更换4~5次。(2)严重的工程事故国际上统计,桥梁工程事故的80%以上是由人为错误造成的,这些人为错误主要反映在结构的安全、质量和管理的每个环节上。如果对发生病变的桥梁不及时加固维修或拆除,将造成严重的工程或交通事故,甚至有的在使用中因意外原因导致垮塌。例如2007年6月15日,广州九江大桥被一艘运沙船撞击导
4、致垮塌。九江大桥是325国道上的一座特大型桥梁,位于广东省佛山市南海区九江镇与江门鹤山市之间。桥梁全长1675.2m,1988年6月正式建成通车。运沙船撞击导致桥面坍塌约200m。被撞的九江大桥修复工程历时2年、耗资1.4亿元进行修复,据九江大桥修复工程项目部总经理介绍,九江大桥修复工程难度大,技术复杂,7不可预见性因素多,“比修一座新桥还难”,为此专责小组多次邀请了来自科研、设计、施工、咨询和建设管理领域不同行业的国内外专家,对受损桥体的解体拆除、重建修复、沉船打捞等方案进行多方案比选,深入分析研究,不断优化方案,反复论证。(3)恶劣的环境社会影响我们发现
5、在不断立项新建、改建桥梁的同时,由于各种原因也在不断地加固维修甚至拆除不到使用年限的桥。如观澜河大桥,它是梅观高速公路上的一座预应力连续梁桥,跨径组成为3联4x40m,桥梁全长495.43m,该桥因为承载能力降低,不能满足使用要求,经专家多次论证后,需进行拆除。还有如杭申线七星大桥、三门峡黄河公路大桥等。而且为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收人作为补偿。如果没有实施提高桥梁耐久性措施,对于设计工作寿命为100年的桥梁,很可能30年到期后国家接收的已是一个破旧待拆的工程。二、桥梁设计中存在的问题桥梁安全性、耐久性不
6、足,既有内因也有外因,或是内、外因交叉影响。主要有以下几个方面:1、设计规范的先天不足7结构建设过程中的各个方面工作都需要有质量保证体系。其中最首要的即是“行为”的规范、规程、指南或标准。总而言之,要建成一项大型工程,一切工作都要有管理条例,各项工作都必须按规定执行,不能随心所欲修改或变更,也即在过程中,一切修改和变更都要有文件规定。这些规定的选择是业主的权限与职责。2、设计中具体细节注意不够具体细节方面的设计虽然繁琐,但是保障设计的重要环节,需要设计人员不断学习和积累经验。如:设计人员应结合桥梁所在地区的材料实际供应情况进行结构设计。超载现象在我国公路运输
7、中较为普遍,汽车超载营运,会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,设计时也需要对超载带来的后果进行研究、分析。伸缩缝处空心梁预埋数量不足、桩基主筋保护层与建筑制图不一致等诸多问题。3、设计人员学习、更新知识不够目前国内建设的现状是工期紧,任务重,突击建设。这导致设计人员整天忙于完成设计任务,无暇认真研究新规范,学习新技术、新材料,往往是工程设计图基本照搬以前的设计,略作修改,而设计规范不断更新,结果要么就是计与现行规范不一致,要么就是从规范上照搬几条,而不考虑结构所处的环境、气候、技术水平现状,让后边的施工、监理无所适
8、从,从设计之初就留下隐患。7三、桥梁设计的可行性对策