【摘要】：桥梁工程的安全性和耐久性直接影响着桥梁的使用寿命，而要提高桥梁工程的安全性和耐久性，除了加强施工管理，提高施工质量外，另外一个途径就是运用新的设计理念，从设计的源头提高桥梁工程安全性和耐久性。本文以下内容将对桥梁工程关于安全性与耐久性方面的新的设计理念进行简要的介绍，以供大家参考学习之用。
【关键词】：安全性；耐久性；施工质量；设计理念；使用寿命
中图分类号：U442.5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
1、前言
改革开放以来随着经济的不断发展和科技的不断进步，我国的基础设施迎来了建设的高潮，特别是跨海大桥也正如雨后春笋般拔地而起。尽管我国在桥梁工程建设实践中积累了丰富的经验，但是在桥梁工程安全性和耐久性方面的研究仍然不能满足桥梁建设的需要，直接影响到了桥梁工程的使用寿命。要提高桥梁工程的安全性和耐久性，建立健全的规章、规程、制度和科学的管理体系，提高桥梁工程的质量，是保证桥梁工程的安全性和耐久性的最基本的要求，但是最根本的还是从设计上采取措施进行保证，由于我国传统的桥梁工程的安全性和耐久性的认识存在偏差，需要我们开展保障结构安全性和耐久性的新设计理念的研究，在这个新的设计理念中，首先应该认识到结构各部件的寿命不是完全相同的，因而结构寿命期功能的保证，就需要从设计、施工、材料、检测、维修、加固整个过程来考虑，审查桥梁结构的概念设计与构造设计，保障结构在生命期内具有可靠的各种性能。而在对梁桥工程安全性与耐久性的新的设计理念中，进行科学决策的关键技术就是进行桥梁的风险评估。本文以下内容将对桥梁工程关于安全性与耐久性方面的新的设计理念进行简要的介绍，以供大家参考学习之用。
2、新的设计理念提出的背景
关于桥梁工程安全性和耐久性的新设计理念提出的背景包括如下几个方面：第一，根据国外桥梁的发展可以看出，如果桥梁的安全性和耐久性能不好，将会在桥梁后期的运营和维护中付出很大的费用，有的甚至是原来造价的几倍。第二，根据国外研究表明，钢筋锈蚀和冻融破坏是引起桥梁破坏的最直接的原因，特别是对于处于除冰盐环境的桥梁，破坏更加严重，而且要对这些破坏的桥梁工程进行修复或者是更新，则花费惊人，而且处理效果很不乐观。第三，在我国，也出现了很多因耐久性不良而过早报废的桥梁，比如北京西直门立交桥使用仅19年，就因严重剥蚀和钢筋锈蚀破坏等原因不得已于1999年报废重建，给我国带来了很大的经济损失。第四，分析桥梁工程的破坏原因，我们知道，目前的施工质量控制水平和管理水平已经得到了很大的提高，特别是我国引入工程监理这一个行业，对桥梁工程质量的提高提供了可靠的保证。所以，根据作者多年的桥梁工程实践经验，认为桥梁工程安全性与耐久性引起的桥梁破坏的根本原因是设计理念的落后。
3、关于提高桥梁工程安全性和耐久性的新的设计理念的提出
关于提高桥梁工程耐久性的新的设计理念包含的含义主要有如下几个方面：第一，新的设计理念，不是仅仅强调结构设计安全和建造过程中分别采取措施保证安全性、耐久性及整体上的牢固性的要求，其仍包括了结构在使用期间的检测、维修、加固的一些内容，并包含有对不同工程结构物的灾害和可接受的危险水品隔阂评估进行的深入研究。第二，新的设计理念体现的是整体结构的耐久性设计的问题，其要解决的问题是经济、合理的使用年限问题，即结构寿命期问题。第三，结构耐久性设计的新设计理念认为桥梁耐久性的保证是需要桥梁设计、施工、运营和维护各个阶段共同努力的结果。第四，通过设计师设计而建成的结构物，各个部件应可检查，可更换，可修复，能控制，能加强，可持续，这样能更加方便对使用期间的桥梁工程进行维护和保养，通过对桥梁工程局部加固措施，从而提高整个桥梁工程的安全性和耐久性，保证桥梁整体的使用寿命。第五，设计工程师应认识到，整体结构的寿命和各部件的寿命是不等的，如橡胶支座寿命不超过20年，拉索的寿命仅10～40年，拉索的护套寿命不超过20年，钢结构的油漆保护最优为20年等等。只有对自身寿命期低于结构设计寿命期的部件必须要在构造上保证可查、可加强、可修、可换，对结构在外因变化剧变情况下，结构的变形要在构造上“可控”，才能够在运营阶段对桥梁进行维修、加固等措施，从而保证结构的耐久性。第六，设计施工阶段的耐久性设计要兼顾桥梁的寿命期成本和结构特性要求，它是桥梁耐久性的基础，另外在桥梁运营、维护阶段，对桥梁定期进行检测与评估，从而对桥梁进行加固和维修，来进一步保证桥梁的耐久性。第七，充分认识到结构在设计寿命期内各个组成部件具有不同的耐久性极限，需要经常维修，甚至更换或加固，才能保证结构在设计寿命期内的服务功能。因为结构安全与使用并非在建成后，在法定的设计寿命期内一劳水逸了，而还需要定期检测、评价、鉴定、养护、修理、更换、加固等管理才能获得保证，所以基于结构耐久性设计的新设计理念认为桥梁耐久性的保证是需要桥梁设计、施工、运营和维护各个阶段共同努力的结果。
关于桥梁工程安全性与耐久性新的设计理念，应特别注意与耐久性有关的问题，比如施工的方便、材料的选择、使用和维护、功能过时、寿命期费用等，并根据使用寿命要求，确定设计方案，选择材料、构件、组件和施工方案，但是在进行设计和施工方法选择的时候，在保证耐久性的前提下，也要考虑投资成本的经济效益。
4、对桥梁全寿命进行风险评估
桥梁工程的面临的风险主要有如下几个方面：第一，可行性研究阶段将面临着投资成本风险。第二，设计阶段是整个建设过程中技术含量最高，难度最大，最为关键的环节，设计方法，设计理论的选取将直接关系到大桥的建造和使用的安全和耐久性。对一些大跨径桥梁，要注意根据一般工程经验建立的桥梁设计规范是否仍然适用，是值得研究的问题。我们认为有必要对设计阶段采用和参考的各种设计规范的水平和可用程度进行评价，对一些重要的设计参数进行风险评价。第三，施工阶段将面临更多的不可确定因素，将是风险分析和研究的重点之一，从施工方法方面，将可能采用的施工工艺和流程，对施工中可能遇到的技术风险进行分析和研究，也可以对施工中频繁出现的人为错误规律和对策进行研究。第四，桥梁运营阶段将面临着地震、台风等自然灾害造成的风险，还存在着超载、交通事故等人为风险。为了减少这些风险，我们在设计施工阶段就要正确评价这些风险，认识到这些风险和风险可能产生的后果以后，业主可根据自己的接受的能力来选择能够承受的风险和投资水平，从而确定合适的设计标准要求和施工技术。不要等灾害事故发生以后，才意识到风险的严重度后果。
故对桥梁全寿命进行风险评估是新设计理念中的关键技术，在设计施工阶段的风险评估，就应该充分考虑桥梁在整个生命周期内的风险，认识到桥梁在其生命过程的每时每刻中都面临着风险，尤其对于一些大跨度的桥梁，无论是设计，施工，还是运营、维护，必须对桥梁整个生命周期中的各种不确定因素进行全面的考虑和权衡，对于影响桥梁正常使用的各种损失和破坏有充分的准备，即需要对桥梁整个生命周期内的各种风险进行正确的评价。
5、结束语
要保证桥梁工程安全性与耐久性，创新设计理念的前提下，从各个方面采取措施，共同提高桥梁工程安全性与耐久性。作为一名技术人员，在不断实践的基础上，要不断总结学习，并借鉴类似成功工程的经验，汲取失败工程的教训，为提高桥梁工程的安全性和耐久性做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《桥梁概念设计》夏永明等，人民交通出版社
[2]《沿海地区混凝土桥梁耐久性评价与防护》赵尚传等，人民交通出版社
[3] 《土建结构工程的安全性与耐久性》陈肇元等，中国建筑工业出版社
