影響市政路橋設(shè)計(jì)的因素分析

王飛

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對(duì)于城市的道路和橋梁的等基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)有較快的增長。城市道路和橋梁的建設(shè)是城市發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要因素，同時(shí)也是保障人民正常的出行的重要條件。隨著科學(xué)的不斷推動(dòng)，科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)了生活的變革，但是對(duì)于當(dāng)前的市政路橋設(shè)計(jì)過程中仍然存在這設(shè)計(jì)方案陳舊，缺乏新的技術(shù)的融入等問題。本文從實(shí)際的工程案例出發(fā)，從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和適用性的設(shè)計(jì)原則出發(fā)，分析對(duì)市政路橋設(shè)計(jì)的影響因素進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)方案的進(jìn)一步的優(yōu)化、深化和改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：市政路橋;設(shè)計(jì);影響因素

我國經(jīng)濟(jì)在持續(xù)不斷的增長過程中，根據(jù)中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)，2017年第二季度國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)200807.2億元，國內(nèi)生產(chǎn)總值環(huán)比增長速度1.7%。據(jù)統(tǒng)計(jì)截止2015年年底從事勘察設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)單位數(shù)20480個(gè)，從業(yè)人數(shù)3042570，市政公用工程從業(yè)人數(shù)達(dá)52163人。市政行業(yè)作為城市的建設(shè)者在在城市的發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。如何制定科學(xué)合理的市政路橋設(shè)計(jì)方案，建設(shè)出安全性、美觀性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性的路橋設(shè)施，成為了研究工作重點(diǎn)的問題。

1.市政路橋設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)

1.1 市政路橋的基本設(shè)計(jì)原則

市政路橋設(shè)計(jì)工作要滿足經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和適用性的原則。經(jīng)濟(jì)性：在設(shè)計(jì)的過程中需要考慮整體的成本，選擇的施工的技術(shù)、材料、機(jī)械等多方面的綜合的考慮，尤其是如果要在設(shè)計(jì)方案中將加入新的施工技術(shù)或者材料的時(shí)候，需要綜合考慮所帶來的經(jīng)濟(jì)的效益和成本之間的關(guān)系，雖然在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員對(duì)于整體的成本不能夠做到精確的測(cè)算，但是可以有一個(gè)大致的判斷;技術(shù)性原則[1]，一方面是指設(shè)計(jì)技術(shù)，即設(shè)計(jì)的工具，如今的設(shè)計(jì)工具已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工繪圖到有限元等工具進(jìn)行受力計(jì)算，到三維可視化的設(shè)計(jì)軟件模擬施工過程，設(shè)計(jì)技術(shù)的選擇也是提高設(shè)計(jì)效率的重要途徑。另外一當(dāng)面是施工技術(shù)，施工技術(shù)的選擇上不能受到固有思維的局限性的影響，應(yīng)該結(jié)合先進(jìn)的施工技術(shù)，選擇合適的設(shè)計(jì)施工方案，不斷的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，但是同時(shí)也要注意不能夠過度的追求新的結(jié)構(gòu)、新的施工技術(shù)，給施工增加難度并且沒有辦法保證施工的質(zhì)量;適應(yīng)性原則[2]，路橋的設(shè)計(jì)是為了滿足人的通行的能力，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿阑奶幚恚谠O(shè)計(jì)的過程中首要考慮是否需要和需要多大規(guī)模的問題，防止過度建設(shè)。

1.2 我國市政路橋設(shè)計(jì)的基本現(xiàn)狀

改革開放以來，我國對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的事業(yè)不斷的發(fā)展，在橋梁建設(shè)的過程中有很多先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，在長江兩岸架起了一座座大橋，最近落成的港珠澳大橋更是實(shí)現(xiàn)了跨海大橋的愿望，無論從數(shù)量和工程的規(guī)模上來看，我國的路橋發(fā)展及其迅猛。但是在這種粗狂的發(fā)展過程中，在設(shè)計(jì)的過程中也存在很多問題。首先，行業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致從業(yè)人員數(shù)量猛增，對(duì)于人員的素質(zhì)良莠不齊，不能夠保證設(shè)計(jì)的合規(guī)性。同時(shí)，在路橋的運(yùn)營過程中，使用和維護(hù)不到位大大的縮短了使用的壽命，有的路橋存在超載的現(xiàn)象，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)不可逆的破壞，嚴(yán)重的還有可能直接出現(xiàn)安全事故[3];其次，在設(shè)計(jì)的過程中還存在“套圖”的現(xiàn)象，對(duì)于優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案是值得學(xué)習(xí)和參考，但是盲目的進(jìn)行生搬硬套則會(huì)造成更多的問題，不利于路橋設(shè)計(jì)發(fā)證的整體的推動(dòng)。

1.3 市政路橋設(shè)計(jì)的常見問題

路橋設(shè)計(jì)過程中主要存在如下幾個(gè)方面的問題。

（1）因?yàn)槭┕ぶ芷诙?，?duì)于設(shè)計(jì)速度要求高，則設(shè)計(jì)方案很有可能就直接照搬成熟的設(shè)計(jì)方案，不利于對(duì)于橋梁理論的研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的發(fā)展，很容易造成橋梁設(shè)計(jì)理論研究的停止不前。

（2）設(shè)計(jì)方案不選的修改，在施工的過程中受到業(yè)主和施工單位兩方面的要求，不斷的進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，很容易就造成了邊設(shè)計(jì)邊施工的情況。

（3）因?yàn)槭┕すて诰o，不能夠?qū)Ψ桨高M(jìn)行整體的評(píng)估和優(yōu)化，造成了很多設(shè)計(jì)的冗余和施工過程中的矛盾和沖突，不利于項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)性的原則。

2.工程案例

2.1 工程簡介

瀘州市納溪區(qū)上馬鎮(zhèn)真金灘渡改橋工程，上馬鎮(zhèn)真金灘渡改橋工程區(qū)地貌上總體屬于構(gòu)造剝蝕淺丘陵地貌。橋梁軸線橫跨永寧河，小樁號(hào)橋臺(tái)位于平壩內(nèi)，大樁號(hào)橋臺(tái)位于山丘前緣斜坡地帶，自然坡度25°～40°。

項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，氣溫較高，日照充足，雨量充沛，四季分明，無霜期長，溫、光、水同季，季風(fēng)氣候明顯，春秋季暖和，夏季炎熱，冬季不太冷。但受四川盆地地形影響，項(xiàng)目區(qū)夏季多雷雨，冬季多為連綿陰雨、輕霧天氣，而全年少有大風(fēng)，多為0～2米/秒的微風(fēng)。年平均氣溫17.5～18.0℃，年際之間的變化為16.8～18.6℃，高低年間相差值為1.8℃;無霜期長在300天以上，降雪甚少，個(gè)別年份終年無霜雪，適宜作物生長期長。

工程區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，在區(qū)域構(gòu)造上隸屬巨型新華夏構(gòu)造體系的第三沉降帶之四川沉降褶帶南部，構(gòu)造線展布方向多異，主要為東西向、南北向、北東向、北西向，還有弧形展布者，在次級(jí)構(gòu)造帶上位于“筠連—赤水東西帶”。

2.2 市政路橋設(shè)計(jì)的影響因素分析

綜合考慮橋位處的自然地理?xiàng)l件和水文條件、施工條件及經(jīng)濟(jì)性等諸多因素對(duì)橋涵構(gòu)造物的布置和結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有設(shè)計(jì)方案如下，設(shè)計(jì)車速：20公里/小時(shí)、設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅰ級(jí)、橋面寬度： 0.25m（欄桿）+2m（人行道）+7.5m（行車道）+2m（人行道）+ 0.25m（欄桿）=12m、橋面鋪裝：采用8～14cm厚C40防水砼。

設(shè)計(jì)過程中主要影響設(shè)計(jì)因素分析：

（1）橋所出的地理位置

在設(shè)計(jì)之初需要考慮橋的地理位置，對(duì)于不同區(qū)域的橋進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)進(jìn)行處理。本項(xiàng)目的橋位于瀘州市納溪區(qū)上馬鎮(zhèn)真金灘渡渡改橋工程，主要的目的是為了方便行車，具有重要的通行的意義，因此設(shè)計(jì)的目的主要是為了保證通行能力。所以在橋梁設(shè)計(jì)的過程中，確定了橋的整體的走向和主要的長度。

（2）橋結(jié)構(gòu)的選型

在確定的橋的位置和長度信息后，根據(jù)所處地理位置的天氣、地址、水文情況，以及通過測(cè)算橋的通行能力，橋的結(jié)構(gòu)重要性等級(jí)等因素后，綜合考慮確定了橋梁設(shè)計(jì)方案。此方案充分的考慮了橋的位置和修建的目的，結(jié)合周圍的地形地貌的限制條件所得出的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)主要為T型梁式橋結(jié)構(gòu)，具有良好的受力性能，能夠充分的利用橋墩的重量，把橋面的所受到的荷載通過橋墩傳遞到基礎(chǔ)中。

（3）橋墩的設(shè)計(jì)

在橋的形狀走向和結(jié)構(gòu)確定之后需要進(jìn)行橋墩的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的過程中需要考慮橋面的荷載的作用和橋的整體的受力分析，本橋采用采用平面桿系結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件橋梁博士3.03計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的情況進(jìn)行橋墩的材料和配筋的整體計(jì)算。

3.結(jié)論與展望

對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)的過程受到諸多的因素的影響，微小地質(zhì)、水文等環(huán)境的變化都會(huì)影響公路橋梁的整體走向，為了更好的設(shè)計(jì)出滿意的方案，這就要求在前期的勘察過程中進(jìn)行詳細(xì)的勘探，得出完整的結(jié)論，在設(shè)計(jì)的過程中需要根據(jù)實(shí)際的情況選擇科學(xué)的計(jì)算工具進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。尤其是在設(shè)計(jì)的過程中需要重視設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程，設(shè)計(jì)的方案是不斷進(jìn)行修正的過程，優(yōu)化能夠有效的提高設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)質(zhì)量，能夠保證設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、適用性和可行性。

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