隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，交通的建設(shè)催生了道路橋梁的發(fā)展，目前我國道路橋梁設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，但仍然存在著一些問題。
1 我國道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題
1.1 設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系有待完善
道路橋梁設(shè)計(jì)最重要的任務(wù)是找出最經(jīng)濟(jì)合理結(jié)構(gòu)方案，然后是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)建連接，并且用符合規(guī)范的安全系數(shù)來保證結(jié)構(gòu)是安全的。然而，在我國的道路橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是橋梁設(shè)計(jì)施工和使用期的安全性問題方面有許多地方需要改進(jìn)。目前來看，很多設(shè)計(jì)人員在道路橋梁的設(shè)計(jì)中只滿足規(guī)范所規(guī)定的最低安全需要，經(jīng)常忽視結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)耐久性等問題，忽視從設(shè)計(jì)、施工到投入使用整個(gè)過程中可能經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤，以致加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)安全性工作做得不足，使得我國道路橋梁設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖式和受力路線不夠明確，導(dǎo)致整個(gè)橋梁受力不夠均勻；混凝土強(qiáng)度等級(jí)低、鋼筋直徑小、保護(hù)層厚度小而影響耐久性和安全性；結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，缺乏足夠的冗余性等各種各樣的問題。
在生活中我們經(jīng)常會(huì)看到才投入使用5至10年的橋梁就出現(xiàn)了安全性問題，然而在調(diào)查時(shí)并沒有發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的設(shè)計(jì)問題，就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員要求過低，只滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求，而沒有更進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際情況，這就要求設(shè)計(jì)人員重視起來，對(duì)結(jié)構(gòu)本性有正確的認(rèn)識(shí)，積累經(jīng)驗(yàn)，在道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)從材料、構(gòu)造等各個(gè)方面采取有效措施，全面考慮，保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性。
1.2 道路橋梁施工隱患
最近幾年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也隨著大力發(fā)展，道路橋梁的施工也越來越多，各類大橋完工也越來越多。然而，卻也逐漸出現(xiàn)一種趨勢，那就是施工速度越來越快，施工周期越來越短。如此一來，安全問題很可能也會(huì)隨之而來，因?yàn)榈缆窐蛄簩?duì)安全性、耐久性都有著很高的要求，如果設(shè)計(jì)、施工周期太短，勢必會(huì)減少安全性方面的考慮，很多隱患可能就在不知不覺中留下了。比如有些施工方因?yàn)槌邪鼉r(jià)格較低，為了保證足夠的利潤，經(jīng)常會(huì)采取將工程分包給資質(zhì)低、經(jīng)驗(yàn)不足的工程隊(duì)，以此降低成本，如果層層分包，就會(huì)發(fā)生較多的以次充好、偷工減料等現(xiàn)象；另外，當(dāng)今市場存在著一定程度的假冒偽劣現(xiàn)象，鋼筋、器材、水泥、基礎(chǔ)工程材料等等道路橋梁施工各個(gè)階段所需材料都有可能用到假冒偽劣產(chǎn)品，如果遇到黑心包工，再加上監(jiān)管疏忽，難免會(huì)出現(xiàn)將不合格材料用于工程，最后的結(jié)果必然是工程質(zhì)量無法達(dá)到規(guī)范要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，道路橋梁安全性也就得不到絕對(duì)保證，更別說必要的安全冗余了。
1.3 橋梁維護(hù)工作缺乏系統(tǒng)性
橋梁在投入使用后就進(jìn)入了維護(hù)階段，良好的維護(hù)工作能夠保證橋梁始終處于安全狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題。然而，現(xiàn)如今我國的道路橋梁維護(hù)工作缺乏系統(tǒng)性，不能有效的對(duì)橋梁全壽命過程進(jìn)行管理，對(duì)橋梁耐久性不足有著很大的影響。很多時(shí)候，橋梁的維修都是在不得不修的情況下甚至事故之后才進(jìn)行的，而不是在最佳修理時(shí)間，使得維修效果不盡如人意。正確的方法是要把整個(gè)區(qū)域的道路橋梁作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行研究，統(tǒng)籌考慮、合理安排，在設(shè)計(jì)階段就要做好維修保養(yǎng)的規(guī)劃。
2 改進(jìn)設(shè)計(jì)的對(duì)策建議
2.1 重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性問題
道路橋梁在投入使用后，會(huì)受到車輛、地震、風(fēng)、超載、疲勞等各種外來因素的影響和作用，以及橋梁本身所用材料自身性能的不斷退化，那么橋梁就不可避免地會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷和劣化。雖然我國的道路橋梁設(shè)計(jì)及施工技術(shù)都取得了長足的進(jìn)步，只要規(guī)范設(shè)計(jì)、施工，出現(xiàn)倒塌和嚴(yán)重?fù)p害的例子很少，但仍有許多橋梁因?yàn)槟途眯詥栴}不得不提前修理，不僅影響正常使用，還增加了經(jīng)濟(jì)支出。
事實(shí)說明，道路橋梁需要重視耐久性設(shè)計(jì)，研究表明，在保證了施工和材料方面的和理性之后，設(shè)計(jì)上的缺陷是影響耐久性的重要因素。目前，國內(nèi)對(duì)于道路橋梁耐久性的研究主要停留在材料和統(tǒng)計(jì)分析的角度，對(duì)于從設(shè)計(jì)方面改善耐久性問題研究不足，需要引起足夠的重視，從定量分析方面去研究耐久性問題。
2.2 重視超載問題
道路橋梁在使用中難免會(huì)出現(xiàn)超載的情況，對(duì)于設(shè)計(jì)方來說，需要特別關(guān)注由于通行車流量超過原設(shè)計(jì)最大流量的問題，因?yàn)檫@已成為我國道路運(yùn)輸?shù)钠毡閱栴}。超載所帶來的影響是巨大的，不僅會(huì)造成道路橋梁的疲勞問題，更重要的是使橋梁疲勞盈利幅度增加，以致?lián)p傷加劇，長久以往，極易造成橋梁結(jié)構(gòu)的破壞從而引發(fā)事故，并且，因?yàn)槌d所造成的橋梁內(nèi)部損傷是不可恢復(fù)的，這對(duì)橋梁的安全性和耐久性是很大的威脅。因此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)工作中要重視這一問題，充分考慮橋梁所在地區(qū)的車流量，經(jīng)過充分調(diào)研，掌握最準(zhǔn)確的數(shù)字，不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮橋梁壽命內(nèi)的將來，保證設(shè)計(jì)流量能滿足該地區(qū)的最大負(fù)載量，只有這樣才能保證充分安全。
2.3 重視附屬工程設(shè)計(jì)
附屬工程是道路橋梁的重要組成部分，關(guān)系到通行的方便性、安全性以及后期維護(hù)的順利展開等方方面面，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮這些問題。
首先大橋、特大橋橋頭應(yīng)根據(jù)情況增設(shè)緊急停車帶，以方便日后養(yǎng)護(hù)施工工作的展開；其次，對(duì)于橋下機(jī)動(dòng)車可以通行的部分，橋頭的隔離柵可以適當(dāng)設(shè)置“活動(dòng)門”，以方便養(yǎng)護(hù)物資的搬運(yùn)；第三，如果通道附近設(shè)置了蒸發(fā)池或滲進(jìn)，則必須設(shè)置刺鐵絲網(wǎng)，并安裝警示牌。
2.4 加強(qiáng)疲勞損傷研究
疲勞損傷曾經(jīng)一直被視為剛橋梁設(shè)計(jì)中的核心和主要問題，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)疲勞會(huì)導(dǎo)致鋼材開裂，從而有可能引起橋梁垮塌。
道路橋梁結(jié)構(gòu)所承受的風(fēng)荷載、車輛荷載等屬于動(dòng)荷載，這些荷載會(huì)在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和累積疲勞損傷，再加上橋梁建造所使用的材料不是均勻的與連續(xù)的，而是存在著許多很微小的缺陷，那么這些缺陷在在循環(huán)荷載的作用下會(huì)逐漸發(fā)展、合并，形成損傷，積累地多了就會(huì)在材料上形成裂紋，如果對(duì)這些裂紋控制不好，就會(huì)導(dǎo)致材料和結(jié)構(gòu)的脆性斷裂，帶來安全問題。近年來，我國關(guān)于橋梁疲勞損傷的研究在逐步發(fā)展，由于混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，這一問題已經(jīng)得到了很好的控制，但是對(duì)于由于有些鋼筋混凝土構(gòu)件在使用期由于受到腐蝕，其動(dòng)態(tài)性能和疲勞性研究的難度仍然很大，這方面的研究需要加強(qiáng)。
2.5 重視下部構(gòu)造設(shè)計(jì)
下部構(gòu)造是道路橋梁的重要組成部分，理應(yīng)受到重視。
在實(shí)際中，同一橋梁下部構(gòu)造結(jié)構(gòu)形式應(yīng)統(tǒng)一，以避免因?yàn)椴唤y(tǒng)一問題所帶來的不均勻沉降；有些輕型橋臺(tái)因?yàn)楦叨却蟆⑴_(tái)后土壓力大，為保證安全，有必要對(duì)臺(tái)身進(jìn)行受力驗(yàn)算；支座墊石水泥混凝土應(yīng)該保證和蓋梁相同的強(qiáng)度，最好使用與改良混凝土整體澆注的方法設(shè)計(jì)施工；有些橋梁在采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的橋涵設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工文件中明確對(duì)地基承載力的要求，對(duì)于存在軟弱地基的，要給出具體處理方案。
總而言之，道路橋梁設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的迅速發(fā)展，道路橋梁的耐久性問題也應(yīng)該越來越引起足夠的重視。道路橋梁設(shè)計(jì)人員在橋梁設(shè)計(jì)過程中，不僅要滿足規(guī)范的要求，還要綜合考慮所涉及道路橋梁所處的環(huán)境，包括自然環(huán)境、人為因素、承擔(dān)車流量等，借鑒國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，爭取將橋梁設(shè)計(jì)工作做到最好，減少后期可能出現(xiàn)的各種問題。
1 我國道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題
1.1 設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系有待完善
道路橋梁設(shè)計(jì)最重要的任務(wù)是找出最經(jīng)濟(jì)合理結(jié)構(gòu)方案，然后是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)建連接，并且用符合規(guī)范的安全系數(shù)來保證結(jié)構(gòu)是安全的。然而，在我國的道路橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是橋梁設(shè)計(jì)施工和使用期的安全性問題方面有許多地方需要改進(jìn)。目前來看，很多設(shè)計(jì)人員在道路橋梁的設(shè)計(jì)中只滿足規(guī)范所規(guī)定的最低安全需要，經(jīng)常忽視結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)耐久性等問題，忽視從設(shè)計(jì)、施工到投入使用整個(gè)過程中可能經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤，以致加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)安全性工作做得不足，使得我國道路橋梁設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖式和受力路線不夠明確，導(dǎo)致整個(gè)橋梁受力不夠均勻；混凝土強(qiáng)度等級(jí)低、鋼筋直徑小、保護(hù)層厚度小而影響耐久性和安全性；結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，缺乏足夠的冗余性等各種各樣的問題。
在生活中我們經(jīng)常會(huì)看到才投入使用5至10年的橋梁就出現(xiàn)了安全性問題，然而在調(diào)查時(shí)并沒有發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的設(shè)計(jì)問題，就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員要求過低，只滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求，而沒有更進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際情況，這就要求設(shè)計(jì)人員重視起來，對(duì)結(jié)構(gòu)本性有正確的認(rèn)識(shí)，積累經(jīng)驗(yàn)，在道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)從材料、構(gòu)造等各個(gè)方面采取有效措施，全面考慮，保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性。
1.2 道路橋梁施工隱患
最近幾年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也隨著大力發(fā)展，道路橋梁的施工也越來越多，各類大橋完工也越來越多。然而，卻也逐漸出現(xiàn)一種趨勢，那就是施工速度越來越快，施工周期越來越短。如此一來，安全問題很可能也會(huì)隨之而來，因?yàn)榈缆窐蛄簩?duì)安全性、耐久性都有著很高的要求，如果設(shè)計(jì)、施工周期太短，勢必會(huì)減少安全性方面的考慮，很多隱患可能就在不知不覺中留下了。比如有些施工方因?yàn)槌邪鼉r(jià)格較低，為了保證足夠的利潤，經(jīng)常會(huì)采取將工程分包給資質(zhì)低、經(jīng)驗(yàn)不足的工程隊(duì)，以此降低成本，如果層層分包，就會(huì)發(fā)生較多的以次充好、偷工減料等現(xiàn)象；另外，當(dāng)今市場存在著一定程度的假冒偽劣現(xiàn)象，鋼筋、器材、水泥、基礎(chǔ)工程材料等等道路橋梁施工各個(gè)階段所需材料都有可能用到假冒偽劣產(chǎn)品，如果遇到黑心包工，再加上監(jiān)管疏忽，難免會(huì)出現(xiàn)將不合格材料用于工程，最后的結(jié)果必然是工程質(zhì)量無法達(dá)到規(guī)范要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，道路橋梁安全性也就得不到絕對(duì)保證，更別說必要的安全冗余了。
1.3 橋梁維護(hù)工作缺乏系統(tǒng)性
橋梁在投入使用后就進(jìn)入了維護(hù)階段，良好的維護(hù)工作能夠保證橋梁始終處于安全狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題。然而，現(xiàn)如今我國的道路橋梁維護(hù)工作缺乏系統(tǒng)性，不能有效的對(duì)橋梁全壽命過程進(jìn)行管理，對(duì)橋梁耐久性不足有著很大的影響。很多時(shí)候，橋梁的維修都是在不得不修的情況下甚至事故之后才進(jìn)行的，而不是在最佳修理時(shí)間，使得維修效果不盡如人意。正確的方法是要把整個(gè)區(qū)域的道路橋梁作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行研究，統(tǒng)籌考慮、合理安排，在設(shè)計(jì)階段就要做好維修保養(yǎng)的規(guī)劃。
2 改進(jìn)設(shè)計(jì)的對(duì)策建議
2.1 重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性問題
道路橋梁在投入使用后，會(huì)受到車輛、地震、風(fēng)、超載、疲勞等各種外來因素的影響和作用，以及橋梁本身所用材料自身性能的不斷退化，那么橋梁就不可避免地會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷和劣化。雖然我國的道路橋梁設(shè)計(jì)及施工技術(shù)都取得了長足的進(jìn)步，只要規(guī)范設(shè)計(jì)、施工，出現(xiàn)倒塌和嚴(yán)重?fù)p害的例子很少，但仍有許多橋梁因?yàn)槟途眯詥栴}不得不提前修理，不僅影響正常使用，還增加了經(jīng)濟(jì)支出。
事實(shí)說明，道路橋梁需要重視耐久性設(shè)計(jì)，研究表明，在保證了施工和材料方面的和理性之后，設(shè)計(jì)上的缺陷是影響耐久性的重要因素。目前，國內(nèi)對(duì)于道路橋梁耐久性的研究主要停留在材料和統(tǒng)計(jì)分析的角度，對(duì)于從設(shè)計(jì)方面改善耐久性問題研究不足，需要引起足夠的重視，從定量分析方面去研究耐久性問題。
2.2 重視超載問題
道路橋梁在使用中難免會(huì)出現(xiàn)超載的情況，對(duì)于設(shè)計(jì)方來說，需要特別關(guān)注由于通行車流量超過原設(shè)計(jì)最大流量的問題，因?yàn)檫@已成為我國道路運(yùn)輸?shù)钠毡閱栴}。超載所帶來的影響是巨大的，不僅會(huì)造成道路橋梁的疲勞問題，更重要的是使橋梁疲勞盈利幅度增加，以致?lián)p傷加劇，長久以往，極易造成橋梁結(jié)構(gòu)的破壞從而引發(fā)事故，并且，因?yàn)槌d所造成的橋梁內(nèi)部損傷是不可恢復(fù)的，這對(duì)橋梁的安全性和耐久性是很大的威脅。因此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)工作中要重視這一問題，充分考慮橋梁所在地區(qū)的車流量，經(jīng)過充分調(diào)研，掌握最準(zhǔn)確的數(shù)字，不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮橋梁壽命內(nèi)的將來，保證設(shè)計(jì)流量能滿足該地區(qū)的最大負(fù)載量，只有這樣才能保證充分安全。
2.3 重視附屬工程設(shè)計(jì)
附屬工程是道路橋梁的重要組成部分，關(guān)系到通行的方便性、安全性以及后期維護(hù)的順利展開等方方面面，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮這些問題。
首先大橋、特大橋橋頭應(yīng)根據(jù)情況增設(shè)緊急停車帶，以方便日后養(yǎng)護(hù)施工工作的展開；其次，對(duì)于橋下機(jī)動(dòng)車可以通行的部分，橋頭的隔離柵可以適當(dāng)設(shè)置“活動(dòng)門”，以方便養(yǎng)護(hù)物資的搬運(yùn)；第三，如果通道附近設(shè)置了蒸發(fā)池或滲進(jìn)，則必須設(shè)置刺鐵絲網(wǎng)，并安裝警示牌。
2.4 加強(qiáng)疲勞損傷研究
疲勞損傷曾經(jīng)一直被視為剛橋梁設(shè)計(jì)中的核心和主要問題，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)疲勞會(huì)導(dǎo)致鋼材開裂，從而有可能引起橋梁垮塌。
道路橋梁結(jié)構(gòu)所承受的風(fēng)荷載、車輛荷載等屬于動(dòng)荷載，這些荷載會(huì)在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和累積疲勞損傷，再加上橋梁建造所使用的材料不是均勻的與連續(xù)的，而是存在著許多很微小的缺陷，那么這些缺陷在在循環(huán)荷載的作用下會(huì)逐漸發(fā)展、合并，形成損傷，積累地多了就會(huì)在材料上形成裂紋，如果對(duì)這些裂紋控制不好，就會(huì)導(dǎo)致材料和結(jié)構(gòu)的脆性斷裂，帶來安全問題。近年來，我國關(guān)于橋梁疲勞損傷的研究在逐步發(fā)展，由于混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，這一問題已經(jīng)得到了很好的控制，但是對(duì)于由于有些鋼筋混凝土構(gòu)件在使用期由于受到腐蝕，其動(dòng)態(tài)性能和疲勞性研究的難度仍然很大，這方面的研究需要加強(qiáng)。
2.5 重視下部構(gòu)造設(shè)計(jì)
下部構(gòu)造是道路橋梁的重要組成部分，理應(yīng)受到重視。
在實(shí)際中，同一橋梁下部構(gòu)造結(jié)構(gòu)形式應(yīng)統(tǒng)一，以避免因?yàn)椴唤y(tǒng)一問題所帶來的不均勻沉降；有些輕型橋臺(tái)因?yàn)楦叨却蟆⑴_(tái)后土壓力大，為保證安全，有必要對(duì)臺(tái)身進(jìn)行受力驗(yàn)算；支座墊石水泥混凝土應(yīng)該保證和蓋梁相同的強(qiáng)度，最好使用與改良混凝土整體澆注的方法設(shè)計(jì)施工；有些橋梁在采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的橋涵設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工文件中明確對(duì)地基承載力的要求，對(duì)于存在軟弱地基的，要給出具體處理方案。
總而言之，道路橋梁設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的迅速發(fā)展，道路橋梁的耐久性問題也應(yīng)該越來越引起足夠的重視。道路橋梁設(shè)計(jì)人員在橋梁設(shè)計(jì)過程中，不僅要滿足規(guī)范的要求，還要綜合考慮所涉及道路橋梁所處的環(huán)境，包括自然環(huán)境、人為因素、承擔(dān)車流量等，借鑒國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，爭取將橋梁設(shè)計(jì)工作做到最好，減少后期可能出現(xiàn)的各種問題。
