探討道路橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀與改善措施

崔睿智

摘 要：我國地域廣闊，道路四通八達，橋梁橫跨天塹，交通對道路橋梁的要求較高，在這背景下，需對道路橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀進行分析，并研究其改善措施。

關(guān)鍵詞：道路橋梁設(shè)計；現(xiàn)狀；措施

中圖分類號： TU998 文獻標識碼： A

前言

隨著城市化進程的加快，道路橋梁建設(shè)也在迅速發(fā)展，道路橋梁設(shè)計應(yīng)滿足行人車輛對道路橋梁的基本要求，保證道路橋梁實現(xiàn)其應(yīng)有的社會價值。如果在設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，就不可避免地影響以后的施工建設(shè)過程，延長施工工期，既增加投資，又給道路橋梁帶來質(zhì)量安全隱患，設(shè)計中應(yīng)多方面考慮注意的問題，盡量減少對道路橋梁的破壞以及進行頻繁的維修，從而全面提高道路橋梁的質(zhì)量。

一、我國道路橋梁設(shè)計現(xiàn)狀

1、設(shè)計人員水平有限就目前國內(nèi)的發(fā)展情況來看，各地道路橋梁工程數(shù)量多，工程建設(shè)任務(wù)重，人員少，水平低，這些因素占用設(shè)計人員大量時間，導(dǎo)致其忙于設(shè)計工作而沒時間去進一步學(xué)習(xí)新規(guī)范、新材料和新技術(shù)知識，為圖方便而照抄照搬以前的老設(shè)計圖，導(dǎo)致設(shè)計內(nèi)容與現(xiàn)行規(guī)范不符，同時由于工期緊張，對所建工程的環(huán)境資料收集得并不充分，研究得也不夠細致，這也導(dǎo)致設(shè)計過程中考慮不周，出現(xiàn)設(shè)計缺陷。

2、道路橋梁的設(shè)計方案落后

參考借鑒成功案例是做好道路橋梁設(shè)計方案、確保工程安全性及使用壽命得到切實保障的重要條件，但在實際工作中，我國許多道路橋梁設(shè)計者卻錯誤的把借鑒、參考理解成了照搬、硬套。許多道路橋梁工程在建設(shè)的過程中，為了節(jié)約資金，往往采取整套照搬成功設(shè)計的做法，把他人成功的設(shè)計作品直接應(yīng)用于工程建設(shè)之中。然而，過去成功的道路橋梁范例往往都是基于當時的特定條件和特定需求下所設(shè)計的，而隨著社會經(jīng)濟發(fā)展狀況及道路交通運輸需求的不斷變化，過去成功的案例已經(jīng)無法再適應(yīng)現(xiàn)代的需求，同時也已經(jīng)無法滿足人們現(xiàn)代審美觀點的標準了。

3、道路橋梁設(shè)計因美觀性影響質(zhì)量

目前，中國道路橋梁建設(shè)已經(jīng)日趨成熟，各種高難度作業(yè)工藝技術(shù)已經(jīng)獲得突破，與此同時，隨著投資方對工程審美要求的不斷提高，施工公司在保證質(zhì)量的前提下，亦開始追求道路橋梁的美觀性。對于道路橋梁的美觀性一般工程公司都會參照周圍建筑的建筑風(fēng)格，力圖融入整個建筑的大環(huán)境的前提下，成為新的標志性建筑。當然，在追求道路橋梁美觀的同時，切不可以影響質(zhì)量為代價，因小失大。

4、道路橋梁設(shè)計的耐久性問題

目前，我國道路和橋梁設(shè)計中，對于路橋耐久性設(shè)計并沒有實際的效果，只存在概念性范疇，這不但是一些道路橋梁工程出現(xiàn)事故的主要原因之一，而且從綜合經(jīng)濟的角度看，其也是十分不合理的，這也是導(dǎo)致道路橋梁耐久度無法達到預(yù)期目標的重要原因。這些缺陷雖然在短期內(nèi)不會對道路和橋梁造成明顯影響，但是從長期來看，其后果是非常嚴重的。比如，結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，冗余性??；計算圖式和受力路線不明確，以至于局部受力過大；混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構(gòu)件截面過薄這些都是降低道路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性降低的因素，嚴重影響了其安全性。因此，在設(shè)計上應(yīng)滿足經(jīng)濟合理、結(jié)構(gòu)可行，保證結(jié)構(gòu)整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一，進而使道路橋梁實現(xiàn)長久安全。

二、道路橋梁設(shè)計的改善措施

1、更新設(shè)計理念20世紀70年代，針對目前道路橋梁工程中重視強度忽略耐久性，重視結(jié)構(gòu)建設(shè)而不重視結(jié)構(gòu)維護的傾向，國內(nèi)外專家在分析研究經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，除強調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計和建造期間的安全性和耐久性的要求外，還探討了結(jié)構(gòu)在使用期間的檢測、維護和加固的新技術(shù)，對不同工程結(jié)構(gòu)物的災(zāi)害和可接受的危險水平和評估進行了深入的討論，提出了關(guān)于耐久性的新概念。解決結(jié)構(gòu)耐久性問題實際上就是要解決結(jié)構(gòu)壽命的問題。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計工程師應(yīng)更新設(shè)計理念，使結(jié)構(gòu)具有可檢性、可修性、可換性等特性。

2、道路橋梁設(shè)計的加固性設(shè)計

①地基的加固，即應(yīng)在項目施工之前，對施工地點進行詳細的地質(zhì)勘查，然后根據(jù)地質(zhì)狀況以及施工需求，結(jié)合實際做出較科學(xué)和合理的設(shè)計圖，尤其應(yīng)注重地基易發(fā)生不均勻沉降的區(qū)域，并在設(shè)計中明確針對性地處理措施。

②裂縫的加固，即對路橋面層的設(shè)計應(yīng)嚴格把關(guān)，在具體的施工中，設(shè)計應(yīng)考慮施工所用車輛的載重，以免因為過度碾壓而出現(xiàn)裂縫。另外，針對已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，要聯(lián)合公司管理層，查出導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的真正原因，進而實施相應(yīng)的修補。

③伸縮縫的加固，比如梁端頭局部破損的情況，應(yīng)在設(shè)計時給予特殊的重視，在保證施工用料質(zhì)量以及施工方法正確性的基礎(chǔ)上，結(jié)合當?shù)氐臍庀筇鞖忉槍π缘卦O(shè)計符合實際的伸縮縫結(jié)構(gòu)。

3、結(jié)構(gòu)耐用性設(shè)計影響工程耐久性的因素，除了施工水平、使用材料以及外部自然環(huán)境的因素影響外，也有很大一部分因素來自于設(shè)計結(jié)構(gòu)上的問題。目前國際先進的設(shè)計理念中都非常重視結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計，并且將耐久性設(shè)計當做重要的設(shè)計原則來指導(dǎo)設(shè)計工作。因而，在設(shè)計時應(yīng)能夠考慮到結(jié)構(gòu)的合理布局、細部構(gòu)造、使結(jié)構(gòu)的后期維護工作易于進行、保障橋梁的安全使用并且考慮到特殊情況下的用途等，耐久性的設(shè)計在很大程度上影響著橋梁的安全運營和社會經(jīng)濟效益。道路橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性設(shè)計一般會從道路橋梁材料的應(yīng)用分析和設(shè)計及施工操作來控制。首先，道路橋梁的材料使用直接關(guān)系著道路橋梁的施工質(zhì)量和耐用程度。比如，我們常說的“豆腐渣工程”多半都是因為偷工減料和材料質(zhì)量不合格等因素造成。因此對材料的統(tǒng)計、分析、研究是道路橋梁設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一。其次，道路橋梁的設(shè)計、施工操作也不容忽視，即使相同的設(shè)計，由于施工操作的順序的不同造成的結(jié)果也是不同的，因此設(shè)計者在設(shè)計道路橋梁構(gòu)造時對道路橋梁的施工操作方式等也應(yīng)該進行充分的考慮。確保道路橋梁施工與道路橋梁設(shè)計意圖的統(tǒng)一，使道路橋梁的安全性、耐用性更好的發(fā)揮出來。

4、重視負載設(shè)計道路橋梁的承載能力是道路橋梁在喪失服務(wù)能力的臨界點時所能達到的最大承載能力，在道路橋梁設(shè)計中一定要充分考慮到道路橋梁通過的人群和汽車流量因素，結(jié)合相關(guān)資料合理設(shè)計道路橋梁承載。設(shè)計時，設(shè)計構(gòu)想必須接近并大于實際承載能力，確保道路橋梁的正常通行安全。同時結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計值也不能太大，浪費人力、物力，不符合經(jīng)濟設(shè)計要求。在設(shè)計中，首先，設(shè)計人員要對發(fā)生超載的可能性和嚴重后果進行充分的考慮。避免道路橋梁因超載產(chǎn)生疲勞，超載持續(xù)、嚴重時會造成道路橋梁結(jié)構(gòu)的破壞，對可能發(fā)生剛度下降、裂縫等現(xiàn)象等要積極預(yù)防、重點分析、細致考慮，避免影響道路橋梁的使用安全和耐久性。其次，設(shè)計人員要對影響道路橋梁安全、耐用的一些內(nèi)外部因素進行充分的考慮。如外部因素：地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象、水文、地震等，確保道路橋梁在一些自然災(zāi)害發(fā)生時的正常使用。又如內(nèi)在因素：道路橋梁使用材料的抗風(fēng)化程度、人為破壞因素等，確保道路橋梁承載能力的發(fā)揮。再次，注意道路橋梁疲勞損傷的研究。一方面是超載引起的結(jié)構(gòu)震動、共振等破壞可能性研究。另一方面是結(jié)構(gòu)疲勞損傷累計的破壞性研究，在這兩個方面都需要充分的考慮，避免因損傷造成的事故。

結(jié)束語

道路橋梁設(shè)計是保證道路橋梁施工的前提，沒有好的設(shè)計就不能保證道路橋梁工程的質(zhì)量。道路橋梁的設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，在實際設(shè)計工作中要根據(jù)具體的實際情況進行合理的設(shè)計，并且盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。

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