道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用探討

馬海榮

摘? ? 要：現(xiàn)如今，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，人們出行方式的多樣化在很大程度上推動(dòng)了我國(guó)交通建設(shè)的發(fā)展，尤其是作為交通建設(shè)比較常見(jiàn)的一種出行方式道路建設(shè)更是取得了較好的成績(jī)。為了可持續(xù)長(zhǎng)久的推動(dòng)我國(guó)道路行業(yè)的發(fā)展建設(shè)，相關(guān)部門(mén)必須加大對(duì)道路建設(shè)的施工投入，從根本上對(duì)道路橋梁建設(shè)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行控制。從某種意義上來(lái)講，道路橋梁建設(shè)的基礎(chǔ)必須正確理解結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的意義，只有切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案來(lái)指導(dǎo)道路橋梁建設(shè)才能更好地推動(dòng)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展壯大。下面文章重點(diǎn)從道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)入手，希望通過(guò)文章的論述可以為相關(guān)人員提供一定參考建議。

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

1? 引言

在道路橋梁設(shè)計(jì)中因只考慮道路橋梁的承受能力、強(qiáng)度以及使用壽命，在一定程度上忽視了道路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性，導(dǎo)致道路橋梁在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了裂縫或扭曲的現(xiàn)象，從而影響道路橋梁的正常使用，甚至還會(huì)造成很?chē)?yán)重的安全事故。所以，一定要完善道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，并重視道路橋梁的耐久性和適用性設(shè)計(jì)，使其能夠確保道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的安全。

2? 何為結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)顧名思義，是將工程整體視為設(shè)計(jì)對(duì)象的方法。其更為科學(xué)的解釋為，在有限的環(huán)境中存在許多制約條件，設(shè)計(jì)為達(dá)到某種既定的目標(biāo)，譬如建造成本低，承重能力強(qiáng)等，而產(chǎn)生的最佳方案。該定義與運(yùn)籌學(xué)的原則相似，旨在找到符合要求的最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)常被用于建設(shè)投入資金多，工期較長(zhǎng)，對(duì)于安全性要求較高的工程項(xiàng)目中，因此其遵循五個(gè)原則：①整體功能性原則，在道路橋梁工程中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)完成既定要求的同時(shí)，不能舍棄建造項(xiàng)目的基本功能，要有全局的眼光。②經(jīng)濟(jì)適應(yīng)原則，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)最終達(dá)到的結(jié)果一定是最佳的，資金投入也應(yīng)該是其中考慮到的一部分。③安全性原則，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)就是確保道路橋梁工程的整體質(zhì)量。④環(huán)境保護(hù)原則，目前所倡導(dǎo)的生態(tài)文明建設(shè)也是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中不容忽視的細(xì)節(jié)。⑤構(gòu)件特殊性原則，道路橋梁工程中不同的組成構(gòu)件對(duì)于安全性的規(guī)定也需要融入到結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中。

3? 道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用探討

3.1? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在混凝土施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

道路橋梁的結(jié)構(gòu)主體通常都是由鋼筋混凝土構(gòu)成，混凝土的設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中很重要?；炷恋牟牧弦x擇合理，結(jié)合道路橋梁性能要求，選用不同性能的混凝土，如早強(qiáng)型、抗凍型、防水型等。再加上鋼筋混凝土是一種性能比較特殊的混合材料，很容易受到外界環(huán)境的影響，在施工設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)鋼筋混凝土加以保護(hù)層設(shè)計(jì)，加大對(duì)鋼筋混凝土的保護(hù)，延長(zhǎng)其使用壽命。有效地將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到混凝土施工中，可以很大程度地提升混凝土的穩(wěn)定性和耐久性。另外，除了要增加混凝土的穩(wěn)定性和耐久性，還應(yīng)該對(duì)混凝土的斷裂現(xiàn)象加以控制，增強(qiáng)混凝土的結(jié)構(gòu)抗裂能力。

3.2? 在材料選擇與使用方面的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在材料選擇與使用方面的應(yīng)用多體現(xiàn)于混凝土材料?；炷潦堑缆窐蛄航Y(jié)構(gòu)的填充物，直接決定了工程的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中對(duì)于混凝土施工技術(shù)的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)材料的選擇和使用兩個(gè)部分。對(duì)材料的選擇而言，混凝土這種材料相對(duì)特殊，是通過(guò)制造得到的，因此結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)就針對(duì)其制備提出一部分剛性要求。第一步是按照配比確定原材料的用量和車(chē)輛的重量，同時(shí)固定水泥、砂、石的磅秤標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)中規(guī)定一定不能忽視骨料中含水率的測(cè)定，因?yàn)檫@是確定準(zhǔn)確用水量的關(guān)鍵。第二步是按照裝料的順序進(jìn)行裝車(chē)，設(shè)計(jì)中指出一般是先裝石子，然后是裝水泥，最后裝砂子。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中提到摻合料要隨水泥一同裝車(chē)，外加劑通常是按照用量進(jìn)行分裝，使用時(shí)與粗細(xì)骨料一同加入。第三步是按照要求攪拌，攪拌一定要遵循結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)要求，如需摻入外加劑，要注意調(diào)整攪拌時(shí)間。另外，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)為保障混凝土的制備質(zhì)量，描述細(xì)節(jié)時(shí)提出攪拌過(guò)程開(kāi)始前要經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的坍落度和易性等鑒定。對(duì)材料使用而言，混凝土的使用需要符合道路橋梁工程對(duì)于承重能力、安全性能和使用期限的要求，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中指出鋼筋混凝土具有其特殊的化學(xué)屬性，一旦出現(xiàn)腐蝕狀況，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量受到威脅，承重能力大幅度降低，安全性能直線下降，道路橋梁的使用期限也相對(duì)縮減。因此，在現(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中可以采取增加保護(hù)層的思路來(lái)解決問(wèn)題。

3.3? 重視疲勞損傷設(shè)計(jì)

在運(yùn)營(yíng)期間，橋梁所承受的荷載會(huì)呈現(xiàn)出循環(huán)變化的應(yīng)力，這種應(yīng)力會(huì)觸發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的作用下就會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞損傷，而這種損傷累積到一定程度之后，就會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。橋梁結(jié)構(gòu)的早期疲勞對(duì)結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的破壞能力，一旦造成損害就會(huì)出現(xiàn)很?chē)?yán)重的后果，橋梁坍塌事故的一個(gè)重要起因就是由于結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞損傷導(dǎo)致的。因此在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷問(wèn)題格外注意，防止出現(xiàn)疲勞損傷。

3.4? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)—防水設(shè)計(jì)

在道路橋梁設(shè)計(jì)中，防水設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，它在一定程度上關(guān)乎著道路橋梁的使用壽命和質(zhì)量，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要重視道路橋梁的防水設(shè)計(jì)。若是無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)將道路表面的積水排除或者道路橋梁自身防滲漏功能比較差，那么將會(huì)縮短道路橋梁的使用壽命，甚至還會(huì)影響交通安全。所以，在道路橋梁設(shè)計(jì)中要強(qiáng)化道路防水設(shè)計(jì)，選用密封性比較好的混凝土材料進(jìn)行施工，并在混凝土中添加配筋網(wǎng)，使其能夠有效減少道路橋梁開(kāi)裂的現(xiàn)象，而且采用復(fù)合纖維混凝土有效增強(qiáng)道路橋梁的防水性。在開(kāi)展道路橋梁防水作業(yè)時(shí)，一定要嚴(yán)格按照各項(xiàng)要求標(biāo)準(zhǔn)施工，防止路面道路橋梁出現(xiàn)起皮或脫落的現(xiàn)象。再者，施工人員要將路面和混凝土攤鋪成一個(gè)整體，使其能夠確保道路橋梁的延展性，同時(shí)還能夠有效提升道路橋梁的抗拉性能。在施工過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工，合理設(shè)計(jì)排水管道，對(duì)道路橋梁排水位置進(jìn)行有效的考量和設(shè)計(jì)，防止水分淤積在混凝土內(nèi)部，縮短道路橋梁的使用年限。

3.5? 在工程性能方面的應(yīng)用

道路與橋梁工程面臨的在大難題就是如何應(yīng)對(duì)陰雨天氣，這些外界因素很可能會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成影響，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在該方面的應(yīng)用發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢(shì)。提高道路橋梁抵御不良外界環(huán)境的能力要從其建造材料入手，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中考慮到這一點(diǎn)，明確指出應(yīng)該選擇高密閉性的混凝土材料，以免積水滲透對(duì)整個(gè)工程結(jié)構(gòu)造成威脅。除此之外，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)進(jìn)行的防水性能檢測(cè)中，要求施工人員重視路面狀況，觀察其是否粘結(jié)完好，是否出現(xiàn)起皮脫皮的現(xiàn)象。同時(shí)還要關(guān)注排水管道的布局，避免松散布局導(dǎo)致雨水滲透到道路橋梁的結(jié)構(gòu)之中而產(chǎn)生不良后果。

4? 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，道路橋梁設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模式是發(fā)展推動(dòng)的結(jié)果。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)采用由整到分的大致思路，然后進(jìn)行模塊的劃分，針對(duì)不同的模塊產(chǎn)生不一樣的設(shè)計(jì)方案，概括的方案用于對(duì)整個(gè)道路橋梁工程項(xiàng)目的展望，詳細(xì)的方案用于對(duì)施工過(guò)程的指導(dǎo)和規(guī)范。道路橋梁工程是國(guó)家重點(diǎn)惠民工程，其安全性能是最不容小覷的，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是符合要求的，且具備人性化特點(diǎn)，是建筑設(shè)計(jì)單位的不二之選。

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