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關於橋梁結構安全性設計若幹問題的思考?

在橋梁施工監理過程中,發現影響橋梁使用安全性、耐久性方面存在著若幹問題,原因涉及到設計、施工和監理等方方面面。本文僅從設計方面的若幹問題進行分析,並提出壹些對策措施。

壹、具體細節的設計方面

設計人員沒有結合橋梁所在地區的材料實際供應情況。在鄉鎮,優質的砂石子材料壹般不多,如果設計高強度混凝土(如預應力空心梁混凝土設計為C50),將可能給施工造成很大困難。因此,在鄉鎮地區,橋梁混凝土抗壓強度設計為C40為妥。而在市區,預應力空心梁混凝土抗壓強度設計為C40或C50均可,因市區壹般都有商品混凝土基地,砂石材料供應質量有保障。

設計人員對鄉鎮地區洪水位了解不詳,經常導致設計時樁基系梁位置較低,施工困難,造成系梁結構質量不易保證。監理單位應該協調設計單位,適當提高系梁標高。

構造設計存在漏洞。典型問題是伸縮縫處僅設普通橡膠支座。應改為橡膠活動支座,否則在汽車荷載作用下伸縮縫處易拉裂,普通橡膠支座變形,極大地影響結構安全和耐久性。監理人員應及時發現問題,建議業主要求設計單位進行支座變更。

橋面沒有設計整體鋼筋網,沒有考慮汽車超載問題。超載現象在我國公路運輸中較為普遍,汽車超載營運,會對橋梁結構長期的使用性能和耐久性產生不利的影響,因此除了交管部門要加強管理外,設計時也需要對超載帶來的後果進行研究、分析。

伸縮縫處空心梁預埋數量不足,監理及施工單位必須事先做好復查工作。樁基主筋保護層與建築制圖不壹致,施工及監理單位必須十分註意這壹問題,否則樁基主盤保護層難以達到設計要求。

二、結構的耐久性設計問題

橋梁在建造和使用過程中,壹定會受到環境、有害化學物質的侵蝕,並要承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用,同時橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化,從而導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。

在大跨度橋梁領域,國內從上世紀80年代以來,建造了大量的斜拉橋。雖然迄今為止出現倒塌或嚴重損害的例子很少,但已經有多座橋梁因為拉索的耐久性問題而不得不提前換索,既影響了使用,又帶來了經濟損失

需要指出的是,很多這類問題與沒有進行合理的耐久安全性設計有關,這也促使人們重新認識橋梁的耐久性問題。大量的病害實例也證明,除了施工和材料方面的原因,影響結構耐久性的根本因素是來自構造設計上的缺陷。

國內從上世紀90年代開始重視了對結構耐久安全性的研究,也取得了不少成果。而這些研究大多是從材料和統計分析的角度進行的,對如何從結構和設計的角度來改善橋梁耐久安全性卻很少有人研究。而且,長期以來,人們壹直偏重於結構計算方法的研究,卻忽視了對總體構造和細節處理方面的關註。因此,需要努力將耐久安全性的研究從定性分析向定量分析發展。

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