路桥设计施工安全问题
关键词：公路桥梁,施工,设计,原因,措施
1路桥设计施工中普遍存在的问题及原因分析
1．1方案设计不合理
对于结构强度计算上安全度的关注来说，设计人员对在公路桥梁设计、施工的过程中由于施工经验缺乏，导致按图施工时难以实施以及对容易发生施工误差部位的安全储备考虑不周。这就会导致以下情况的发生。
(1)由于设计图纸所示的局部钢筋太过密集，大量的主要受力钢筋在施工时无法实施，施工单位则不分主次进行截断和取消，导致安全隐患。
(2)在进行结构计算时，施工工况考虑不足，对施工中出现的偏载、动荷载、风荷载的极端情况没有详细验算，导致施工中即发生安全事故。
(3)地质勘察资料的准确性也极其容易导致安全事故。
(4)大跨径桥梁设计中，对于施工误差认识不足，而大跨径桥梁的受力情况复杂，很小的施工误差则会引发非常严重的安全事故。
(5)设计人员对附属构造(铰缝、栏杆、桥面铺装、支座等)缺乏足够的重视，导致质量事故，从事故案例统计来看，大量的问题都出现在这些不被重视的部位。等等任何一个细微的因素都会使公路桥梁的安全性及耐久性受到巨大的影响。
1．2施工中问题
通常，我们都将桥梁安全性低、耐久性差的原因归为在施工过程中没有进行精细的管理和管理部门的贪污腐败，以及施工单位一心赚钱，工程监理形同虚设，业主单位业务技术水平普遍太低等。
施工不规范包括:材料强度不够、施工工艺不合格等等。例如，由于在选择材料时，没有严格执行材料管理标准或材料采购标准而导致材料强度不够，使得工程安全性低，与要求不符;由于施工管理部门的某些人员的素质与职业道德问题，在工程施工中以次充好、偷工减料等等管理漏洞。例如，施工单位层层分包，小包工头挂靠资质情况严重，导致施工队伍技术及设备力量低下;进场材料检测把关不严格;施工时对关键部位的认识和准备不足，导致工序颠倒、错误搭接等事故;施工一线工人的责任心及安全意识低下，导致出现钢筋错位、焊接不牢、混凝土不密实等缺陷;施工设备不合格，如预应力钢绞线张拉用的千斤顶读数不准确导致张拉力错误等;工期要求不合理，导致盲目赶工而忽视工程质量;混凝土外掺加剂的研究不够深入，多数缺乏长期的实际数据，对于目前规范中100年的桥梁设计基准期，究竟外掺剂对混凝土耐久性有什么影响还难以定性。这些原因对桥梁的安全性以及耐久性产生巨大的影响。
1．3设计理论不够完善
由于当前对于桥梁设计的耐久性还没有明确、具体、细致的规定，也没有系统、合理的监督管理规范。专门的耐久性设计理论研究还处于摸索研究阶段，尚无明确、具体、细致的理论体系，也就是在桥梁安全性、耐久性设计方面的理论还比较缺乏，导致对桥梁耐久性的关注度还不够，使得桥梁的安全性差、使用寿命短。
2路桥安全性与耐用性差的主要原因分析
2．1公路桥梁设计的标准低，隐藏安全隐患
由于我国改革开放以前社会经济发展水平较低，对于事物的认知和要求与现在相比也相差很多，在上世纪80年代前后实施的桥梁由于受当时的社会环境和实际荷载标准的影响，在本着节省资源和实用的目的中，一味追求经济、节省，造成了桥梁的整体刚度很低，设计荷载富裕度也很小。但是随着我国改革开放以来，经济等各方面的突飞猛进，过去的桥梁承压能力已经不能满足现在的交通运输需要，如果不加以重修或加固，长期以往则是安全隐患，会对人类的生命、财产安全造成无法想象的威胁。
2．2施工和管理水平较低
据笔者调查，我国目前大多数公路桥梁突坏和倒塌都是由于不合理施工和施工管理力度不到位的原因造成的。而这其中也包含有新建桥梁突坏和倒塌情况的发生，这是由于在施工过程中施工质量没有遵守设计规范和设计要求，不排除偷工减料、以次充好等施工道德问题和管理问题的存在，这些都是造成致命性安全后果的重要原因。
2．3桥梁的设计不合理
“无以规矩不成方圆”，在施工过程中如果没有一个完善的设计图纸，再好的施工技术也无济于事。因此，在设计过程中设计师要顾及到公路桥梁设计要素的方方面面，不能只考虑到外观强度、美观的计算，却忽视了结构体系、结构材料、结构维护以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为因素等方面综合计算桥梁的安全性和耐久性。例如有的结构整体性和刚度不足;而有的桥梁计算图式和受力路线不明确，造成局部受力太大、应力集中;有的混凝土强度等级太低等都会严重影响桥梁的安全性和耐久性。
3提高公路桥梁安全设计施工的措施
3．1对旧桥梁的使用检查及评价
在桥梁有效使用期内，对旧桥的原设计荷载标准、桥面及桥下净空、孔径、基础埋置深度进行调查，对结构构造进行调查并分析是否满足车辆荷载的运营功能。如桥面平整度、伸缩缝、泄排水设施、支座、铰缝能否保持正常使用，以及对桥梁整体正常使用功能的影响程度，这其中尤其是板梁铰缝与支座最为关键，板梁的计算模式为多块梁板通过横向分担共同承受荷载，若铰缝连接有问题则从结构上改变了梁板受力状态，失去了横向分担而超出了设计承载能力;支座的变位、老化或脱空更容易导致桥梁整体受力不均造成严重事故。在对旧桥作出以上评定分析的基础上，从技术方案和经济论证出发，对旧桥在运营期间内的使用价值作出评价分析，若加固和改造后的利用价值大于新建桥梁的总价值效益时，则认为该旧桥加固和改造利用是完全必要和可行的，通过评估报告申请列入旧桥加固改造的工程计划，并作出设计文件。
3．2加强对生产人员安全管理
相关管理部门应该加强对设计单位的资质管理，严禁设计单位挂靠、分包;加强对设计人员的培训要求，应该强制设置每年的设计人员培训学时制度，加大新规范、新法规的宣贯力度。设计单位自身也应该加强对设计人员的培训学习，尤其应该让设计人员深入施工一线，充分将设计与施工结合，在施工中发现问题并解决问题;强化设计单位内部质量管理，对一些关键部位与节点应有通病防止手册，让一些容易发生问题的关键部位引起设计人员的重视。
相关管理部门应该加强对施工、监理单位的资质管理，严禁挂靠、违规分包;通过培训，减少不规范操作，对施工人员进行定期培训，可以提高人员的工作熟练度，提高对机械的掌握运用程度，增加施工人员的信心，这样就能大大减少安全隐患。
3．3规范业主行为，积极推广“代建制”
2004年7月，国务院《关于投资体制改革的决定》(以下简称《决定》)，对各地试行的“代建制”予以肯定，并明确指出今后政府投资项目将实施“代建制”模式，特别是非经营性财政投资项目。代建制，是基础设施投融资体制改革和政府职能转变过程中出现的建设体制创新，它可以改变以往集“投、建、管、监”四位于一身的管理模式所存在的弊端。有利于政府监督、领导和管理艺术、水平的提高;可以利用代建单位的专业优势，提高工程整体的建设管理水平;有利于各自责任的落实;有利于业主抓住建设环节的大事;有利于建立完善的工程建设管理竞争机制;使决策权和管理权相分离，又互相制衡，增加了腐败的成本和风险，在一定程度上遏制了腐败的发生。
3.4应该更加重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用。同时桥梁所采用材科的自身性能也会不断退化。从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从20世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关。这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了拖工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上(也即设计上)的缺陷。
3.5重视对疲劳损伤的研究
桥粱结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下。这些微小缺陷会逐渐发展、合并形成损伤。并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹得不到有效控制．极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果是灾难性的。对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构棠常由于菜些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效。
3.6充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况：早期修建的老桥超龄负载运营；娇粱通行的车流量超过原设计；车辆违规超载。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。
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