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摘要: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。

关键词:港区桥梁;荷载;耐久性

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<L0<50m,PK值采用线性内插求得。车道荷载中的公路二级按公路一级的0.75倍取用。公路一级车辆荷载的具体布置见图1(荷载为KN,长度为m)。城市桥梁荷载标准中车道荷载与公路桥梁荷载标准基本相同,但在车辆荷载上有比较大的差别,城-A级车辆荷载的具体布置见图2。从以上分析可以总结出:公路桥梁荷载和城市桥梁荷载在车辆荷载上有着较大的差别;此外在汽车冲击力、人群荷载、荷载效应值、折减系数等的取值上面均有差别。

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;(5)公路桥梁荷载的制定方法是通过总结大量交通量调查和统计,利用数理统计得出具有一定可靠度的取值,而城市桥梁荷载制定方法是通过分析和必选其他各国规范中的较为成熟的规定并结合我国实际情况得出的结论。《港口工程荷载规范》(JTS144—1—2010)对桥梁荷载取值主要参考的是公路桥梁荷载,考虑港区桥梁的特殊性,建议在设计时选取公路桥梁荷载规范和市政桥梁荷载中的较大值。

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

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