試論結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

王波

摘 要：道路橋梁是城市以及國家發(fā)展的“血管”，對于城市經(jīng)濟(jì)提升，健康發(fā)展發(fā)揮著重要作用，在對橋梁進(jìn)行建設(shè)時需要對其安全性、耐久性進(jìn)行全面的考慮，從而提升道路橋梁使用的安全性。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化設(shè)計;道路橋梁;橋梁設(shè)計

0 引言

在我國現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展過程中，人們的生活水平提升效果比較明顯，與此同時交通系統(tǒng)逐漸完善，發(fā)展道路橋梁設(shè)計在整個交通系統(tǒng)中具有重要的地位，道路橋梁設(shè)計的綜合質(zhì)量會對其公路系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，因此要求相關(guān)的管理部門加強(qiáng)對道路橋梁設(shè)計施工工作的重視，提高管理力度。由于道路橋梁工程和其他的建筑工程類型相比，整體施工程序和流程更加復(fù)雜，在具體的施工中不但要考慮到道路橋梁的實用性價值，還需要考慮到整體施工環(huán)節(jié)的安全性，并且還需要對建設(shè)成本進(jìn)行控制。因此在道路橋梁設(shè)計中如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計，怎樣對其進(jìn)行優(yōu)化，是目前社會中相關(guān)方面十分重視并且值得思考的具體問題，基于此，對結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。

1 道路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久設(shè)計存在的問題

1.1 設(shè)計問題

現(xiàn)階段，因為受到經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)等因素限制，道路橋梁設(shè)計中存在一些問題亟待解決，在道路橋梁項目中需要對其安全性以及耐久性加以充分的考慮。但是在實際的道路橋梁設(shè)計中相關(guān)人員優(yōu)先考慮到的是經(jīng)濟(jì)性問題，在確定投入資金后再對道路橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。按照相關(guān)規(guī)定對于道路橋梁的設(shè)計應(yīng)當(dāng)首先對其安全系數(shù)加以考慮，之后對結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的連接方式進(jìn)行設(shè)計。在正式投入使用后可能存在承重能力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。另外存在部分設(shè)計人員因為自身能力不足，在繪制圖紙時存在標(biāo)準(zhǔn)不明確問題，在圖紙上對于道路橋梁的受力點以及受力方向設(shè)計不明確，導(dǎo)致道路橋梁部分結(jié)構(gòu)受力集中，對其使用的安全性和耐久性造成極大的影響。還存在部分設(shè)計人員對于材料性能了解不完善，對于鋼筋、混凝土的設(shè)計不合理，導(dǎo)致道路橋梁的安全性以及耐久性造成影響。

1.2 資金問題和工期限制

由于道路橋梁項目工作量大，情況復(fù)雜，又受到工期要求，導(dǎo)致很多環(huán)節(jié)的開展不得不加快進(jìn)度，這直接導(dǎo)致工序之間存在銜接不良情況。同時因為工期緊張，建設(shè)單位對設(shè)計單位施壓，導(dǎo)致設(shè)計人員在進(jìn)行勘測設(shè)計過程中為能夠按時完成勘測設(shè)計工作，而忽略了細(xì)節(jié)的設(shè)計，導(dǎo)致道路橋梁設(shè)計在后期的施工過程中出現(xiàn)各種各樣的問題。另外，部分建設(shè)單位為確保自身能夠獲取最大利益，盲目壓低造價，設(shè)計人員按照造價進(jìn)行設(shè)計，對道路橋梁的安全性和耐久性造成嚴(yán)重影響。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用要點

2.1 提高道路橋梁工程的耐久性

道路橋梁投入使用后，其自身易受風(fēng)雨侵蝕、車輛荷載等外界因素以及一些不可抗力因素影響，導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)老化、裂縫等問題，縮短工程的使用壽命?；诖?，設(shè)計人員要做好工程耐久性的設(shè)計，選擇合適的施工材料，合理設(shè)計，包括基層、橋面等多方面的設(shè)計，提高工程結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，延長使用壽命。不僅如此，相關(guān)設(shè)計人員還要結(jié)合實際情況，設(shè)計更加科學(xué)合理的道路橋梁結(jié)構(gòu)，精確計算道路橋梁工程的各個結(jié)構(gòu)比例，降低誤差，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。設(shè)計人員可以借鑒其他先進(jìn)設(shè)計理論與經(jīng)驗，對原有設(shè)計進(jìn)行合理改進(jìn)與創(chuàng)新，比如，重視橋梁排水孔的設(shè)計，結(jié)合其他道路橋梁工程的設(shè)計方式與經(jīng)驗，科學(xué)設(shè)計橋梁排水孔，增強(qiáng)排水孔的排水能力，使道路橋梁上的積水能夠及時排凈，減少對道路橋梁的侵蝕，提高工程的耐久性，保障工程質(zhì)量。另外，設(shè)計人員還可以從橋梁基層設(shè)計方面入手，將其中的過渡層設(shè)計為碎石層，確保水封達(dá)到半剛性基層的要求，并在這一基礎(chǔ)上，促使積水通過碎石層全部流出去，降低積水對工程的損害，提高整個工程的使用壽命。

2.2 科學(xué)設(shè)計搭板法

在路橋連接處施工中，搭板法屬于一種應(yīng)用較為普遍的方法，具有較大的實踐意義，但如若搭板設(shè)置不合理，則會引發(fā)嚴(yán)重的安全問題。本工程為了避免上述問題產(chǎn)生，需要根據(jù)實際情況對搭板法進(jìn)行設(shè)計與應(yīng)用，充分考慮路橋交叉處的坡度、過渡長度等因素。通常情況下，為了保障過渡效果，應(yīng)根據(jù)實際情況盡量使用較長的搭板，對于小型橋梁來說，搭板長度可控制在5 m左右，對于大型橋梁來說，搭板長度可延長至9 m左右，在特殊情況下，還可在此基礎(chǔ)上適當(dāng)延長搭板長度，減少路堤沉降，以此來有效避免和減少橋頭跳車等情況發(fā)生。在搭板設(shè)計中，應(yīng)充分考慮其受力情況，根據(jù)實際情況計算最佳長度，還可采用簡支梁方式，增加搭板的末端厚度，確保連接處的穩(wěn)定性，使連接位置的施工質(zhì)量得到顯著提升。

2.3 合理規(guī)劃結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要從平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計以及路基填料和壓實度、路基處理、路基邊坡、路基防護(hù)、路面設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、抗滑設(shè)計、材料以及技術(shù)要求等方面進(jìn)行綜合考慮。其中對于平面的設(shè)計需要按照以下原則滿足交通功能，保證主流交通的快速、順適、安全、連續(xù)，確保和規(guī)劃路線基本一致;保證和現(xiàn)有以及在建的道路合理連接，同片區(qū)規(guī)劃的路網(wǎng)協(xié)調(diào)一致;避免與道路兩側(cè)已批用地的矛盾;盡量與周圍景觀相協(xié)調(diào);要符合城市道路設(shè)計規(guī)范要求。減少房屋的拆遷，盡量避開廟宇及古樹名木。對于縱斷面的設(shè)計需要滿足規(guī)劃要求、最小排水縱坡;與道路兩側(cè)用地規(guī)劃標(biāo)高相適應(yīng);與地形相結(jié)合;減少土方，節(jié)約土地資源，降低工程造價。對于橫斷面需要根據(jù)實際情況對道路的橫坡度加以設(shè)計。進(jìn)行路基填料設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)保證填料均勻、密實，應(yīng)優(yōu)先選用級配較好的砂類土，例如粉質(zhì)粘土或殘質(zhì)砂質(zhì)粘性土不得使用泥炭淤泥、有機(jī)質(zhì)土、素填土等作為填料，路堤應(yīng)分層填筑，均勻壓實。對于路面的設(shè)計需要路面具有剛度大、承載力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、抗滑性好、使用年限長等性能考慮。路堤應(yīng)分層填筑，均勻壓實，土壤CBR強(qiáng)度值保持在15%以上。

2.4 選用科學(xué)合理的設(shè)計方案

相關(guān)設(shè)計工作人員要及時更新自身的設(shè)計理念，設(shè)計道路橋梁工程施工方案時，要采用先進(jìn)的設(shè)計模式以及技術(shù)手段。設(shè)計前，做好相應(yīng)現(xiàn)場勘測工作，通過科學(xué)有效地勘察，全面了解工程施工現(xiàn)場的地形、水文等各種地質(zhì)條件，并獲取真實可靠的數(shù)據(jù)信息，為工程施工方案設(shè)計提供可靠的參考依據(jù)。此外，設(shè)計人員還應(yīng)了解企業(yè)自身的實際情況，結(jié)合成本預(yù)算方案及道路橋梁的建設(shè)要求，選擇合適的設(shè)計方案，為道路橋梁工程的施工建設(shè)質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。

2.5 完善道路橋梁設(shè)計理論體系

完善的設(shè)計理論體系能保證道路橋梁工程設(shè)計的科學(xué)性與合理性，提高工程施工質(zhì)量。完善道路橋梁工程設(shè)計理論體系，需要進(jìn)行大量的實驗，并借鑒其他道路橋梁的施工經(jīng)驗，通過不斷的實踐總結(jié)加以完善。在完善道路橋梁設(shè)計理論體系的過程中，相關(guān)工作人員需要詳細(xì)記錄模擬施工中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)信息，以提供真實、可靠的參考依據(jù)，提升后期測試結(jié)果準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語

在我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高過程中，對于交通運(yùn)輸行業(yè)的要求也越來越高。道路橋梁施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求施工單位能夠在施工過程中積極地對設(shè)計方法進(jìn)行創(chuàng)新，合理運(yùn)用多樣化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，來有效地保障道路橋梁的施工質(zhì)量，進(jìn)而提高整體道路橋梁的安全性和經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)我國道路橋梁建設(shè)水平的進(jìn)一步提升，推動建設(shè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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