姚 毅

（山西省交通規(guī)劃勘察設計院，山西 太原 030001）

近年來我國公路建設飛速發(fā)展，給高速路橋的結構設計帶來了更高的要求，例如瀝青結構設計，高速公路瀝青路面設計存在調(diào)查、研究深度不夠，路面設計存在諸多不合理因素，導致破壞嚴重。在結構設計中的方方面面不合理，涉及厚度、材料等等，這些都會影響到路橋的功能。本文將做出探討。

1 現(xiàn)階段對于高速路橋設計的研究

現(xiàn)階段面臨的主要問題是關于路橋的只是理論認識不足，結構認識也不足，經(jīng)濟不斷發(fā)展、社會不斷進步，要求我們的工作要時刻保持創(chuàng)新，但是一些從事高速路橋設計的工作人員固步自封，不會用發(fā)展的眼光看待問題，再詳細的規(guī)范也不能代替設計人員解決發(fā)展實際過程中的各類問題，在不同的環(huán)境和使用條件下、設計對象的不同，要求和結構的各方面都不同，這是一個貫穿始末的難題。新工藝、新技術、新材料對結構設計提出各種各樣的新型條件，理論更新的速度遠遠不能趕超這個速度，缺乏創(chuàng)新和應用實踐得不到滿足的設計是近來面臨的情況之一，設計人員偏重建筑完工時的結構以及預期所產(chǎn)生的使用能力，卻沒有充分的認識和考慮到時間對于高速路橋的侵蝕，高速路橋?qū)嶋H使用性能能否符合實際。

2 高速路橋性能差的原因

2.1 某些路橋設計對性能方面的要求比較低

目前，一些路橋設計人員片面的考慮設計因素，對于很多方面的實用性考慮不夠，例如結構的整體性、耐久性和安全性，而橋梁工程是一個系統(tǒng)工程，有許多零散結構組成，不光是各個分開的結構自身滿足安全性和耐久性，組合到一起構建為橋梁時更要滿足這個條件。缺乏考慮造成結構整體性中延性不足，線路不明確導致局部受力過大，一些要件的厚度、構件截面大小、強度過低等等問題，這些問題無疑給路橋帶來了嚴重影響，不論是安全還是耐久。很多高速路橋僅僅幾年就因為耐久性出現(xiàn)問題進而影響安全性，但是這些路橋的設計之初都是符合規(guī)范要求的，耐久性是最現(xiàn)實的安全問題，如何采取措施加強耐久性在設計構造等角度上存在的問題，這對我們來說是巨大的挑戰(zhàn)。

設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題極容易引發(fā)橋梁坍塌等問題，橋梁坍塌帶來的經(jīng)濟損失是巨大的，所以一定要把橋梁的設計細節(jié)化，強調(diào)性能的重要性，只有合乎規(guī)范的設計，才能使實用性得到保證。要保證設計人員具有高度的責任心，過硬的專業(yè)素質(zhì)和實踐能力，必須保證對高速路橋性能有正確認識。

2.2 對路橋的研究不重視有關損傷

橋梁所用的材料部分是有瑕疵的不合格的，在實際層面上，許多細小的缺陷充斥其中，這些缺陷一旦形成就不可恢復，宏觀裂紋就會在材料上慢慢形成，這是因為結構的應力是循環(huán)變化的，這些來源一般是荷載，這些都是高速路橋的橋梁所承受的，這些變化引起結構振動，進而積攢疲勞，對結構造成影響。這些顯而易見的錯誤如果持續(xù)下去不加控制，材料結構性的斷裂是極有可能發(fā)生的。整個的結構不是疲勞損傷研究的全部，很多時候整個橋梁結構的毀滅來源于一些關鍵部位的局部疲勞。

例如，在橋梁的設計方案中，設計人員問題考慮的不夠全面，導致一些細節(jié)設計影響了橋梁的整體構造。突出的一點是橋梁的計算公式和線路缺陷，導致在施工時沒有明確的目標，使橋梁局部的承受能力超出，類似問題還有混凝土、鋼筋質(zhì)量等級差等因素，這些都會給橋梁造成安全性的威脅。

2.3 對路橋的工程進度一味盲求

迫于施工期限的壓力，很多高速路橋施工單位為了壓縮工期，許許多多的細節(jié)工作被忽略，設計初期由于調(diào)查研究不深入、不細致導致很多不合理設計因素的存在，這些缺陷將會降低路橋的安全性。路橋在施工和投入使用過程中，會受到各方面的影響和制約破壞，還有一些不能預料的因素存在，路橋的使用壽命也因為采用的材料退化而退化，損傷和劣化將一直成為各部分結構存在的問題，只是程度不同。

在建設高速路橋的過程中，期間產(chǎn)生的經(jīng)濟利益使施工單位變的盲目，施工中不惜使用劣質(zhì)材料，還有不能達到相關質(zhì)量等級的建材，施工質(zhì)量根本無法保證，這樣的施工環(huán)境給高速路橋的安全造成了相當大的威脅。施工過程中的任何細節(jié)都可能導致橋梁坍塌問題，不容小覷。

2.4 沒有對路橋超載問題進行相應檢測分析

超載可以引發(fā)結構破壞事故，在于橋梁疲勞應力幅度加大，超載導致這種損傷加劇，甚至有可能造成不能恢復的路橋內(nèi)部損傷，橋梁無法在設計的正常荷載下工作，橋梁工作狀態(tài)變化，路橋的安全性和耐久性可能受到危害。超載產(chǎn)生的原因一是變化了設計荷載和增加的交通量，交通量增加多來源于車輛違法營運，在我國公路運輸中是普遍存在的問題，也是引發(fā)路橋疲勞的主要原因。

3 路橋設計必須謹慎

3.1 應當特別注重路橋結構的耐久性

20世紀80年代以來，中國修建了大量的高速路橋，出現(xiàn)倒塌和嚴重損害的事例到目前為止不多見，橋梁坍塌這種問題帶來的麻煩不僅是使用障礙還有巨額的經(jīng)濟損失。這些都促使人們反思，路橋設計應該如何更好的發(fā)揮作用。合理的耐久性設計的缺乏，使有害實例不斷增多。來自設計上的失誤是除了施工和材料問題之前的必要原因。設計偏重結構計算方法，對總體構造和細節(jié)處理不好，對于怎樣用易于操作的方式改善路橋耐久性缺少研究資料。今后應從耐久性的定量分析操作著重發(fā)展。

高速路橋的設計中一定要考慮到環(huán)境的影響因素，自然環(huán)境的變化會破壞橋梁的耐久性，這種對于橋梁耐久性的破壞實際上是對人民財產(chǎn)安全的威脅，一旦出現(xiàn)坍塌事故，建設路橋的經(jīng)濟和社會效益都會受到影響，并且范圍廣泛。我們在高速路橋的施工中要重點考慮耐久性，選擇建材和工作人員要慎重，要把工作扎扎實實做好，杜絕隱藏的破壞耐久性的危害。

3.2 應對路橋疲勞損傷要有相應措施

早期的疲勞損傷很難被檢測到，但是因為這個問題而帶來的后果卻是災難性的，所以我們一定要對路橋疲勞損傷有足夠的認識。疲勞損傷產(chǎn)生的細節(jié)及原因我們在上文都有涉及，但是目前沒有得到足夠的重視。在以后的路橋結構設計中，應深入研究調(diào)查，把疲勞損傷帶來的危害降到最低。

要避免疲勞損傷延長路橋的使用壽命，這是我國面臨的很嚴峻的道路問題，交通壓力越來越大，路橋就擔負著解壓的作用，所以在路橋設計的過程中一定要把握好結構問題，加強減速管理，及時維修。把疲勞損傷降低到最小，延長高速路橋的使用。

4 結束語

在我國，高速路橋中最迫切需要解決的問題就是安全性和耐久性不足，但是我們的研究體系不成熟，研究不到位，我們需要積極借鑒國外的成功經(jīng)驗，應用到實際的建設中去，在實踐中認真總結，找到適合我國國情的設計方法才是最重要的，管理經(jīng)驗也要不斷革新，施工管理一定要加強，把損害從源頭開始降低，要更加注重高速路橋設計和結構體系的構建，一切從安全性和耐久性出發(fā)。在路橋的設計與施工過程中，有一些問題是比較突出的，要妥善加以解決，例如一些問題對構件耐久性產(chǎn)生的影響有持久危害，在設計中要多加注意。再如泥巖地基問題的處理對于路橋結構有重要的作用。

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