道路橋梁設計中常見的隱患及應對策略解析

鞏磊

沈陽市市政工程設計研究院有限公司 遼寧沈陽 110015

隨著國民經(jīng)濟的不斷增長，我國道路和橋梁的建設規(guī)模日益擴大，也就是說經(jīng)濟的發(fā)展帶動了公共基礎(chǔ)設施的進步。但是在實際發(fā)展中，道路橋梁建設隱患重重，需要進行及時改革和創(chuàng)新，從而提升經(jīng)濟增長的質(zhì)量。

1 路橋設計當中存在的問題

1.1 橋頭軟基問題

若路橋工程處于軟土地基部位，將會導致地基沉降對工程質(zhì)量造成影響，使其出現(xiàn)橋頭跳車情況。當設計人員在橋頭設計階段沒有明確軟土地基范圍或者未發(fā)現(xiàn)軟土地基，將會導致后期處理難度加大。在設計過程中，軟土地基計算方法與實際情況存在差距，使設計方案存在缺陷。在當前所實行的路橋工程規(guī)范當中明確劃定橋梁與公路連接處沉降值需要控制在10cm以下，并且確保每個月沉降值在6cm以下，在完成建設之后需要等待兩個月時間進行觀察，確定無安全隱患之后再實施下道工序[1]。

1.2 路橋抗震問題

在路橋質(zhì)量和穩(wěn)定性影響因素當中，抗震問題能夠作為重要因素?，F(xiàn)階段，我國在設計路橋抗震問題方面還處于技術(shù)探索階段。結(jié)合我國國土資源發(fā)展現(xiàn)狀來看，總體上呈現(xiàn)出廣闊分布情況，并且具有豐富的物產(chǎn)資源。然而由于各個地區(qū)的水文條件和地質(zhì)條件及災害問題存在地區(qū)性特點，因此在實施路橋抗震設計時需要全面結(jié)合當?shù)貙嶋H地質(zhì)水平，并且應用合理的施工設計流程與建筑結(jié)構(gòu)，采用此種設計方法才能夠從根本上提升路橋抗震質(zhì)量，確保整個路橋工程的穩(wěn)定性[2]。

1.3 路橋共振問題

路橋工程存在一定的自振頻率，按照長期建設經(jīng)驗能夠看出，路橋共振效應的控制質(zhì)量會直接影響路橋工程的安全和穩(wěn)定。大多數(shù)著名橋梁都是因為產(chǎn)生共振原因而出現(xiàn)坍塌情況，致使社會經(jīng)濟損失，無法保障人員安全。路橋工程自振與工程機械和汽車的共振較為接近時會加大振幅，進一步提升橋梁與橋面的承受壓力，若在短時間內(nèi)未消除共振情況，將會導致橋梁出現(xiàn)嚴重坍塌事故，破壞路橋工程。

2 路橋設計問題的解決措施

2.1 對于路橋橋坡軟基處理措施

為了防止路橋工程出現(xiàn)沉降不均勻情況，在設計期間需要應用路橋一體化設計方法。在實際施工期間需要調(diào)節(jié)樁數(shù)和樁長，確保橋坡填土和跨橋墩沉降度大體一致，采用該種施工技術(shù)不需要對橋坡實施特殊處理。設計人員需要對路橋橋坡沉降問題進行分析，在設計橋梁基礎(chǔ)時需要聯(lián)合軟土地基處理措施，全面提升路橋穩(wěn)固性，加強工程整體質(zhì)量。在長期設計施工經(jīng)驗當中已經(jīng)能夠有效控制橋坡沉降問題，避免出現(xiàn)橋頭跳車事故。

2.2 橋頭抗震問題處理措施

如果路橋建設地區(qū)常常出現(xiàn)地質(zhì)災害事件，在設計期間主要注重路橋抗震設計問題。對于高度在30m以上的路橋工程來說，若沒有注重地震災害的抗震設計，將會導致路橋因為過大力臂和超高高度問題造成整體工程受力過大，發(fā)生橋墩坍塌事故。因此對于該類問題來說，首先需要對公路荷載問題進行計算分析，全面提升路橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，優(yōu)化橋體自重，確保整個橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，在設計期間需要計算路橋地震荷載，順橋與橫橋之間的地震荷載等，有效評估設計方案，在滿足國家抗震設計要求之后才能進行下道工序，強化施工技術(shù)工藝，在完成工作設計施工之后，需要做好竣工驗收工作，確保實際建設效果滿足規(guī)劃設計標準。

2.3 路橋共振問題處理措施

在公路建設期間為了減少共振問題，需要全面做好以下幾點設計要素：①在設計路橋工程時考慮如何有效消除和控制共振效應，尤其是在設計期間全面提升控制和干擾有效性，降低共振效應發(fā)生率，可以通過減震器設計方式有效控制路橋自身共振和振幅，降低共振源幅度和頻率，加強干擾和控制，有效降低共振效應發(fā)生率，全面控制結(jié)構(gòu)震源；②在設計過程中可以利用不同截面結(jié)構(gòu)方式控制共振效應和共振波振幅，產(chǎn)生阻礙和干擾效果，此種設計形式能夠增加疊放版和截面形式的橋梁結(jié)構(gòu)，能夠優(yōu)化原有橋梁結(jié)構(gòu)，從根本上消除共振基礎(chǔ)條件，這樣就能夠有效控制共振情況；③改變路橋共振波傳播也能夠控制共振效應。

3 路橋設計新技術(shù)

3.1 計算機技術(shù)

現(xiàn)階段，在路橋工程設計當中也開始普及計算機技術(shù)，在較大程度上提升路橋工程的設計質(zhì)量。自動化和專業(yè)化的路橋設計可以確保整個設計方案的科學性和合理性。應用軟件研究開發(fā)技術(shù)設計路橋工程，在計算能力和精度分析等方面均能夠與國外發(fā)達國家相比較。除此之外，交通建設部門采用BIM技術(shù)優(yōu)化改善路橋工程設計方案已經(jīng)得到廣泛認可和應用。

3.2 高性能混凝土

高性能混凝土是一種新型建筑材料，其水灰比含量比較低，持久性和經(jīng)濟性都比較高。其次，在實際施工期間，高性能混凝土便于運輸，密實度高，能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢性能，不會受到外界環(huán)境因素的影響和阻礙。所以，早設計和建設路橋工程時需要注重使用高性能混凝土，最大限度提升路橋工程質(zhì)量，延長橋梁使用期限[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著交通事業(yè)的快速發(fā)展，也逐漸出現(xiàn)了較多路橋工程，該項工程的質(zhì)量問題會對道路工程整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響作用。此次研究主要是探討分析了路橋工程設計期間存在的問題，主要表現(xiàn)在橋頭軟基問題、路橋抗震問題、路橋共振問題、路橋防撞問題。針對以上現(xiàn)存問題提出針對性地解決處理措施，希望能夠全面提升路橋設計質(zhì)量。在文章結(jié)尾，本人分析了當前路橋設計的新型技術(shù)工藝，聯(lián)合應用GPS技術(shù)，計算機技術(shù)以及優(yōu)質(zhì)建設材料等，共同為路橋工程設計提供技術(shù)保障。