道路橋梁中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐運(yùn)用

王虎貴 宋驥妍 張晨越

【摘要】結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是一種新型設(shè)計(jì)方法，其在道路橋梁中的運(yùn)用，為道路橋梁工程施工設(shè)計(jì)提供了很多便利，在實(shí)際應(yīng)用中，要結(jié)合道路橋梁的具體情況，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化道路橋梁設(shè)計(jì)方法，保障道路橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，不斷提高道路橋梁設(shè)計(jì)水平。本文分析了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則，闡述了道路橋梁中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)；實(shí)踐運(yùn)用

道路橋梁是我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要影響，并且為人們的交通出行提供了多種便利，而和普通工程項(xiàng)目不同，道路橋梁設(shè)計(jì)需要綜合考慮多方面內(nèi)容，對(duì)于設(shè)計(jì)方案的要求較高，傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足越來(lái)越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需求，通過(guò)應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，遵循相關(guān)設(shè)計(jì)要求，保障道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高其經(jīng)濟(jì)效益和使用價(jià)值。

一、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)概述

傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)主要是根據(jù)道路橋梁項(xiàng)目要求和以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，編制科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，包含總體結(jié)構(gòu)布置、材料選擇、制作工藝、結(jié)構(gòu)尺寸等，然后分析道路橋梁結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、適用性和經(jīng)濟(jì)性，最后研究道路橋梁的力學(xué)性能，檢驗(yàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行調(diào)整和修改，這種傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)方法在實(shí)際應(yīng)用中，受到多方面因素的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化，對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的道路橋梁設(shè)計(jì)難度較大。而隨著道路橋梁的快速發(fā)展，其設(shè)計(jì)技術(shù)不斷提高，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其主要是將道路橋梁設(shè)計(jì)分為相互獨(dú)立、功能單一的模塊結(jié)構(gòu)，然后結(jié)合道路橋梁設(shè)計(jì)要求，做好詳細(xì)設(shè)計(jì)和概要設(shè)計(jì)，在道路橋梁工程的設(shè)計(jì)階段科學(xué)描述結(jié)構(gòu)圖，結(jié)合具體情況及時(shí)進(jìn)行修改完善，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法在道路橋梁中的應(yīng)用是道路橋梁項(xiàng)目不斷發(fā)展的重要趨勢(shì)，也是最佳選擇，通過(guò)運(yùn)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，不斷優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，確保道路橋梁項(xiàng)目的順利施工建設(shè)，確保項(xiàng)目質(zhì)量，推動(dòng)道路橋梁快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

二、道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則

1、連續(xù)性 近年來(lái)，我國(guó)各地區(qū)交通運(yùn)輸量持續(xù)升高，機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量也越來(lái)越多，道路橋梁需要承擔(dān)的荷載也不斷增大，為了保障道路橋梁的耐久性和穩(wěn)定性，道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，要結(jié)合項(xiàng)目的具體情況，保持道路橋梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和一體化，在確保道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、均勻受力的基礎(chǔ)上，適當(dāng)擴(kuò)大受力面積，縮短傳輸路徑，并且為道路橋梁項(xiàng)目施工提供便利，節(jié)約施工材料，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

2、綜合性 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到橋梁結(jié)構(gòu)和施工材料內(nèi)容，重點(diǎn)分析不同結(jié)構(gòu)形狀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和受力特點(diǎn)，有針對(duì)性地調(diào)整道路橋梁設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)良好的設(shè)計(jì)效果，并且對(duì)于道路橋梁結(jié)構(gòu)中的各個(gè)位置，結(jié)合施工要求，在確保最優(yōu)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，選擇最合適的材料，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的合理性。

3、整體性 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)注意其整體性，重點(diǎn)關(guān)注道路橋梁的特殊部位，確保其穩(wěn)固性，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，提升整體道路橋梁結(jié)構(gòu)的承受能力，在保障道路橋梁質(zhì)量的基礎(chǔ)上，在建設(shè)道路橋梁過(guò)程中合理控制施工成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

4、科學(xué)性 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況，選擇最合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，合理、科學(xué)地配置道路橋梁結(jié)構(gòu)，在保障整體道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下，適當(dāng)調(diào)整各結(jié)構(gòu)構(gòu)件位置，優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最大程度地減少道路橋梁內(nèi)部故障。

三、道路橋梁中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐運(yùn)用

1、增加鋼筋保護(hù)層厚度 鋼筋混凝土是道路橋梁施工設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的施工材料，其由混凝土和鋼筋材料組成，這種復(fù)合型材料結(jié)合了混凝土和鋼筋材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際應(yīng)用中，鋼筋受到外界環(huán)境因素的影響容易發(fā)生腐蝕，為了保障鋼筋的耐久性，往往在鋼筋混凝土上設(shè)置保護(hù)層，在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)結(jié)合具體情況，在條件允許的情況下，適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層厚度，延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命。

2、提高混凝土耐久性 混凝土耐久性直接關(guān)系著道路橋梁的使用性能和使用壽命。近年來(lái)，我國(guó)道路橋梁市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，一些施工單位為了獲取更多經(jīng)濟(jì)效益，在道路橋梁施工過(guò)程中計(jì)算錯(cuò)誤、偷工減料，施工設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到道路橋梁項(xiàng)目的整體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后期出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題，因此在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中必須提高混凝土耐久性，優(yōu)化道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制混凝土材料配比，包括水灰比、水泥用量、強(qiáng)度等級(jí)等，還要按照《道路橋梁施工要求》規(guī)定的最低強(qiáng)度、堿含盤(pán)、最大水灰比、最小水泥用盤(pán)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保混凝土的耐久性，從而提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

3、增加構(gòu)造配筋 裂縫是道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中非常常見(jiàn)的問(wèn)題，而如果裂縫問(wèn)題處理不當(dāng)，會(huì)隨之引發(fā)其他問(wèn)題，特別是道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)上的裂縫，在下雨天氣環(huán)境中會(huì)逐漸滲入雨水，使道路橋梁內(nèi)部鋼筋材料被腐蝕，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)要增加構(gòu)造配筋，優(yōu)化結(jié)構(gòu)配置，不斷提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的防裂性能。

4、在防水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 道路橋梁項(xiàng)目在投入使用以后會(huì)受到外界環(huán)境中各種因素的影響，特別是路面排水對(duì)于道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性有著直接影響，因此道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)重視其防水設(shè)計(jì)，合理布置防水層，在防水層中使用具有良好密實(shí)性的混凝土，添加復(fù)合纖維混凝土、水泥基滲透結(jié)晶材料或者加入鋼筋網(wǎng)，一方面控制混凝土的開(kāi)裂，另一方面提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的防水效果。在具體防水層結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：其一，提高道路橋梁的粘結(jié)性，使用優(yōu)質(zhì)瀝青材料，保持其不脫落、不起皮；其二，道路橋梁路面和混凝土進(jìn)行一體化鋪裝；其三，優(yōu)化泄水管道安裝設(shè)計(jì)，特別注意仔細(xì)處理泄水管安裝過(guò)程中的一些小細(xì)節(jié)，防止泄水管漏水；其四，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)防水層的延展性和抗拉強(qiáng)度。

結(jié)束語(yǔ)

道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用可以結(jié)合不同道路橋梁項(xiàng)目的特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行結(jié)構(gòu)化改進(jìn)，提高設(shè)計(jì)方案的可靠性和針對(duì)性，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)加大對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的研究，推動(dòng)我國(guó)道路橋梁工程快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]辛振宇.道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析和研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，13：210.

作者簡(jiǎn)介

王虎貴（1987-），男，湖北荊門(mén)人，學(xué)歷：本科，研究方向：公路與橋梁。