港区桥梁工程设计问题及相应对策

改革开放四十年来，港口工程的建设取得了辉煌的成就，港口工程建设很大程度上促进了社会经济的腾飞。作为港区内部连接枢纽的桥梁起着至关重要的作用。本文通过总结以往港区桥梁的设计经验，主要分析港区桥梁设计的主要问题及相应的建议。

港区桥梁是港口重要的组成部分，作为连接堆场、码头、厂库的纽带，它在功能和定位上面有着与其他市政公路桥梁不一样的特点。1.港区桥梁的主要特点港区道路的交通构成主要以大型挂车为主，这样在地基处理、桥型选择、荷载布置、路面结构等方面要求较高；港区桥梁一旦发生无法通车的事故，将直接影响整个港区的正常运转，造成巨大的经济损失，在设计阶段，应考虑避免此类事故的发生；港区一般处于海洋环境，对结构而已是较恶劣的环境条件，结构的耐久性设计显得尤为重要。

2.港区桥梁设计的现状分析

2.1桥梁执业资格制度的有待完善

在房建结构设计行业，一级、二级注册结构工程师执业资格经历了二十多年的发展，现已日趋成熟，注册结构工程师制度极大的提高房建结构设计人员的整体素质,尤其是极大的加强了从业人员对规范的掌握深度。而注册桥梁工程师至从2007年被提及后由于各种原因一直没有实施。这样造成了很多桥梁设计人员只能选择报考注册港航工程师或者注册结构工程师。其中，注册港航工程师很少涉及关于桥梁部分的内容，而注册结构工程师90%以上的内容都是关于房建结构，即使取得了这两种证书，对提高桥梁结构设计水平的影响也非常有限。注册道路工程师执业资格考试已经在2019年正式实施了，注册桥梁工程师执业资格的实施也应尽早实施起来。

2.2设计人员水平参差不齐

港区桥梁工程属于附属工程，很多设计单位并不重视桥梁工程的专业建设，桥梁设计人员很多不具备专业的工程力学知识体系，设计人员的水平一般，只会套用相关标准图。相关校对审核的制度也没有完全按照要求实施，很多设计人员将复核的权力交给了审图或者专家会审，这样很容易让不合理的设计方案得到通过。通过大量的工程经验，我们发现很多港区桥梁工程整体性差，建模的不合理造成了桥梁工程局部受力超限，工程材料的设计指标设计不科学，导致结构横截面强度不够等现象。设计单位应重视桥梁专业的建设，提高桥梁设计人员的整体素质。

3.港区桥梁荷载标准

3.1主要的几种荷载标准介绍

目前，港区桥梁荷载可参照的标准有两种：分别是以交通部为主体颁布的公路桥梁荷载标准体系和以建设部为主体颁布的城市桥梁荷载标准体系。公路桥梁荷载标准体系规定汽车荷载分为公路一级荷载和公路二级，它是由车道荷载和车辆荷载组成。桥梁结构的整体作用计算时采用车道荷载；桥梁结构局部加载（包括涵洞、桥台和挡土墙等）采用车辆荷载。车道荷载和车辆荷载不应叠加计算。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，均布荷载Pk=10.5KN/m；集中荷载按以下方法选取：计算跨径L0≤5m,PK=180KN,L0≥50m,PK=360KN,5

3.2差别的原因分析及建议

两种标准产生差别的主要原因有以下几点：（1）两种标准编制的主体不一样，公路桥梁荷载标准是以交通部为主体负责编制的，城市桥梁荷载标准体系是以住建部牵头负责编制的,两个部门在编制规范时未进行充分的沟通和协调；（2）公路桥梁密集程度低，车间距大，车辆发生拥堵的概率小，而城市桥梁密集度较高，车间距小，发生拥堵的概率也大。故而造成城市桥梁车辆荷载取值整体高于公路桥梁车辆荷载；（3）公路桥梁车辆通行速度快，荷载冲击效应大，城市桥梁车辆通行速度慢，车辆冲击效应小；（4）公路桥梁人群密集度较低，城市桥梁人群密集度较高。

4.港区桥梁的耐久性

港区桥梁在使用过程中，应该综合考虑各种不利条件的负面影响。

4.1海岸环境的影响

大部分港区桥梁处于海岸环境，海水和普通淡水有着巨大的差别，它是一种腐蚀性很强的液体。海水中含有大量的腐蚀性物质，如钠离子、氯离子、硫酸根离子等。它们作用于混凝土结构上，严重影响了混凝土的耐久性。海水中硫酸盐甚至会在混凝土内产生结晶，晶体生长将混凝土胀裂，使得钢筋暴露在外，钢筋一旦失去了混凝土的保护，就会迅速腐蚀从而影响了整个结构的承载力。此外海边环境干湿交替、高温对混凝土的耐久性也有着不利影响。对于海岸环境的混凝土构件，桩基、桥墩等混凝土保护层厚度要比非海岸环境增加2-4cm，并且在混凝土保护层中增加一层防裂钢筋网。此外在混凝土中还应另外添加亚硝酸盐、有机胺等阻锈剂来防止钢筋生锈。

4.2重视超载对耐久性的影响

超载运输会对桥梁造成严重的损害，据有关试验研究表明，汽车荷载增加1倍，对桥梁受损的影响将超过16倍。即每座桥每天超载过车100次，相当于实际过车1600次超载现象会导致桥梁的疲劳损伤，超载导致的结构内部损伤无法修复，进而造成桥梁安全与耐久性下降，严重会导致桥梁结构的损毁。据不完全统计，从2000年至今，由非地震因素导致的桥梁垮塌事故多达近100起，由于车辆超载引发的垮塌事故占比约30%，在设计阶段应该充分考虑各种不同荷载的组合，特别是对偏载超载的计算应适当增大安全储备。从桥梁设计的角度考虑，如果仅仅依靠人为提高荷载标准来预防超载，考虑到造价的影响，并不适合大面积推广，我们可以通过改变桥梁跨径组合来减小超载带来的影响，对于超载严重的港区建议在初步设计时尽量选取简支小跨度梁。

5.结语

港区桥梁由于其所处环境的复杂性、服务对象的特殊性，对港区桥梁提出了与其他桥梁不一样的要求，设计人员应充分考虑这些特性来保证港区桥梁的正常使用。