道路桥梁设计中的隐患及解决措施研究

曾坚坚

（华维设计集团股份有限公司，江西南昌330000）

0 引言

俗话说“要想富，先修路”，这句话在一定程度上揭示了经济发展与商品流通之间的关联——只有解决交通运输方面的问题，才能提高商品流通效率，与此同时还能够有效控制运输成本，从而带动交通沿线地区的经济水平。在现代社会，交通运输的重要程度正在日益提升。因此，道路桥梁的整体质量便成为决定交通运输水平的核心因素。在道路桥梁设计阶段，受多种因素的影响，容易遗留诸多隐患，必须重点解决。

1 道路桥梁设计中常见的隐患

1.1 道路桥梁设计方案文件存在的隐患

1.1.1 文件扉页的问题

扉页是指书籍、文件翻开后的第一页（整个文件的第二页），在衬纸下面应该按照有关规定清晰标注相关单位、作者的信息。总体而言，扉页是书籍、文件本册中必不可少的“两页面”，必须严格编制。但在道路桥梁设计方案文件编制过程中，常见的问题主要集中在以下两个方面：其一，扉页整体设计不达标、不规范，签字页的设计不符合要求。其二，设计人员没有按照有关单位质量管理手册作业文件中给出的条款，严格开展扉页编制工作，导致道路桥梁设计方案文件在“刚刚翻开”处便出现诸多不合理因素，令查阅人员产生阅读障碍[1]。

1.1.2 文件目录的问题

道路桥梁设计方案文件的目录应该能够清晰显示文件中包含的重要信息，且不同单元之间存在较为严谨的逻辑关系，以便查阅人员在最短时间内迅速跳转至有关信息对应的页码。但现实为：其一，一些道路桥梁设计方案文件的编排顺序较为混乱，图名无法有效对应，甚至没有目录。其二，作为道路桥梁设计方案文件的重要组成部分，目录编排顺序的合理程度不高，使查阅人员产生阅读障碍。其三，目录的规范程度不高，导致文件设计质量受到了严重的影响[2]。

1.1.3 设计方案文件说明的问题

（1）遵照的标准

按照有关规定，道路桥梁设计方案文件的设计说明必须严格按照我国住房和城乡建设部发布的《市政公用工程设计文件编制深度规定》（简称《规定》）的相关要求进行编写。对一些大、中规模的道路桥梁设计工程而言，上述规定可得到严格执行。但在一些小规模道路桥梁设计工程中，有关规定的执行并不到位。比如，《规定》中提到：大桥及复杂桥型要求明确主要设计参数选取，并详细进行桥梁耐久性及养护维修设计，编制施工质量专项标准。尽管《规定》在“施工质量专项标准”中有“常规桥梁略去”的说法，但这并不意味着设计人员“无须围绕施工质量专项标准进行设定”。令人遗憾的是，在一些小规模道路桥梁工程中，上述情况确实存在，即明知应遵照标准的情况下，对内容的理解不到位，导致道路桥梁设计存在隐患[3]。

（2）设计的依据

《规定》中明确提出，道路桥梁设计阶段的必备内容为：其一，所有依据都应一一列出，即进行某项设计时，设计人员参考了哪些规定，某些施工质量专项标准的设定基于哪些考量而设定。相关内容的制定必须十分严谨，必须有对照条目。现实隐患在于，部分设计人员存在“想当然”的情况，对设计依据的把控能力较低。其二，各种批复应该作为设计依据的附件同时提供，如果对设计内容进行了调整，则应在附件中给出明确的说法、理由，在此基础上，还需对调整的内容进一步说明。但在有关附件的编制方面，某些道路桥梁工程中的设计人员并没有严格遵照规定执行，导致附件的综合水平偏低。

（3）设计规范的引用

道路桥梁设计规范、技术标准引用方面的相关要求见表1、表2。现实情况是：在一些道路桥梁工程中，设计阶段的相关标准选取、引用并没有严格遵照相关规定执行，埋下事故隐患。

表1 道路桥梁设计规范引用相关要求

表2 道路桥梁设计阶段主要技术标准选取方面的要求

1.2 道路桥梁设计时存在的隐患

除了在选取标准、规范中存在安全隐患之外，在道路桥梁具体设计中，还存在以下问题。

1.2.1 道路桥梁工程设计理论以及结构构造体系的问题

道路桥梁设计除了需要考虑技术层面的因素之外，还需考虑经济成本方面的因素。总体而言，在设计期间，首要任务为：必须选择一套经济性较高、实用性较强的结构体系。在此基础上，还需进一步确认不同结构连接处的具体工艺。但在设计阶段，上述问题的受重视程度并不高，有关工艺的选择与实际情况之间很可能无法一一对应。

1.2.2 设计过程中对强度因素的考虑胜于对耐久性的考虑

在很多道路桥梁工程设计中，设计人员对道路桥梁结构强度极限状态的重视程度虽然较高，但会忽视“极限状态”所承受载荷的具体应用态势的分析。由此导致的结果是：桥梁结构是桥梁整个生命周期中最为重要的使用性能，经常出现重视结构建造，却忽视结构维护的问题。到了后续实际施工阶段，由于道路桥梁耐久性的设计往往限于表面概念，质量安全（使用年限、耐久性等）的设计无法达到相关要求[4]。

1.2.3 设计人员没能掌控道路桥梁设计的全面情况

设计人员能否全面掌握道路桥梁的设计需求，在很大程度上影响道路桥梁的最终质量。现代道路桥梁工程具有工程量大的特点，特别是在一些地形较为复杂的区域，构筑物重量及规模均较大，整体结构受力点多、内外应力大，很容易便受到外界因素干扰。现实情况是：一些设计人员并没能全面掌握道路桥梁的设计需求，对初期勘测结果的分析水平不到位，导致隐患丛生。

2 解决道路桥梁设计中常见隐患的有效措施

2.1 全面提升道路桥梁设计方案文件编制过程的规范程度

为解决道路桥梁设计阶段的常见隐患，首先需要全面提升道路桥梁设计方案文件编制过程的规范程度。在此基础上，对于有关标准的选用同样需要予以重视。具体的情况见表3。总体而言，在道路桥梁设计阶段，只有首先明确相关要求，确定依据来源，才能使设计方案文件的编制水平得到提升。

2.2 严格道路桥梁工程构造设计

在现代道路桥梁设计过程中，最常见的问题是：对路面、桥面出现伸缩缝的预估相对不足，导致道路桥梁寿命无法达到预期。为排除道路桥梁设计阶段遗留的裂缝隐患，需严格道路桥梁工程的构造设计。比如，在一些工程中设置支座时，应当围绕材料选择进行系统性核验。若不考虑实际情况，只设置普通橡胶支座，则一旦道路桥梁投入使用后，在一段时间内连续承受过往车辆的重力荷载，道路桥梁的结构安全性和耐久性都会下降。有研究表明，我国有相当数量的道路桥梁工程并未对路面、桥面整体设置钢筋网，且围绕过往车辆荷载问题的考虑较少。造成此种现象的一个核心因素是：设计人员并没对道路桥梁所在地区的交通运输相关数据进行全面分析，所使用的数据在不同程度上具备延后性。因此，所谓“严格道路桥梁工程构造设计”的前提是：一方面，设计人员需要充分收集数据，确保即将建成的新道路、新桥梁能够在一段时间内满足地方交通的需求；另一方面，设计需要具有前瞻性，即根据地方交通需求在一段时间内的变化态势进行预估。比如，针对某个城市开发区进行道路设计时，需明确该开发区在当地政府整体战略规划中所处的地位，未来一段时间内，该地区进出车辆的类型、数量等可能朝着何种方向发展。只有明确此类因素，才能使道路桥梁工程构造设计符合实际情况[5]。

2.3 注重道路桥梁结构耐久性设计

道路桥梁投入使用后，主体结构几乎长年暴露在外，故特别容易受到环境因素的影响。因此，为了尽量延长路桥的使用寿命，加强结构耐久性设计是必要的。具体而言，影响道路桥梁结构耐久性设计的主要因素为：其一，结构承受过往车辆产生的荷载；其二，应对地震、车辆超载等相对罕见但也时常发生情况的能力；其三，所选用的材料在长年暴露在野外环境下的性能退化情况。只有充分考虑上述因素，才能尽量延缓道路桥梁多个结构发生损伤以及老化的时间。

2.4 充分考虑道路桥梁结构的疲劳损伤

在道路桥梁支撑结构中，整体框架相当于“骨骼”。很多时候，表面虽然没有出现“伤痕”，但在经年累月的使用之下，内部结构很有可能出现疲劳性损伤，必须予以重视。我国著名篮球运动员姚明在职业生涯的黄金年龄便提前退役，其中一项重要原因便是，在常年参加各类比赛且没有得到良好恢复的情况下，姚明的脚踝、膝盖处的骨骼、韧带等已经无法承受身体带来的负荷，而多次疲劳性骨折导致身体难以继续承受高水平赛事带来的压力。与此类似，道路桥梁承受来自路面的过往车辆重力载荷以及结构本身内应力的影响，不仅会导致结构出现震动，还会促进结构由于积累所出现的疲劳损失等问题。有研究发现，路桥工程使用的材料缺乏均匀性和连续性，加之各类材料都或多或少地存在比较微小的缺陷，日积月累，诸多缺陷会逐渐扩大，进而使道路桥梁结构受到侵蚀。因此，只有在设计阶段便注重上述因素，提前做好准备，才能保证道路桥梁的安全[6]。

3 结语

道路桥梁在设计阶段容易遗留的隐患主要集中在：其一，文件编制方面，扉页、目录、相关说明处的文字的指向性可能不足，容易使有关单位、个人在查阅期间产生歧义，引起不必要的麻烦；其二，在具体设计阶段，设计人员考虑问题不够严谨，在一定程度上忽视了重要因素，导致道路桥梁设计水平不高。为解决设计阶段的隐患，首先需要全面提升道路桥梁设计方案文件编制过程的规范程度。在此基础上，严格道路桥梁工程构造设计标准、注重耐久性设计、考虑结构的疲劳损伤。整体来说，设计人员的专业技术水平和职业素养不断提升，道路桥梁质量方可得到保障。