試論市政道路橋梁設(shè)計(jì)的不足及措施

涂冬根

（江西華約工程設(shè)計(jì)有限公司，江西 南昌 330009）

0 前言

市政道路橋梁工程是我國重要的建設(shè)項(xiàng)目之一，其承載著非常重要的交通運(yùn)輸和交通通行任務(wù)，同時(shí)也是各地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的紐帶，是我國基礎(chǔ)建設(shè)工程中最為重要的組成部分。而目前，隨著人口負(fù)荷和車輛負(fù)荷的增加，市政道路橋梁的負(fù)荷需求急速增加，所以為了能夠保障我國市政道路橋梁的質(zhì)量，還需要對(duì)市政道路橋梁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，解決現(xiàn)有問題，以便能夠進(jìn)一步確保工程施工的高質(zhì)量，規(guī)避一系列潛在的工程風(fēng)險(xiǎn)。

1 市政道路橋梁基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)研究

1.1 提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性

市政道路橋梁在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上本身要做好耐久性設(shè)計(jì)，不然會(huì)在短期內(nèi)又重新對(duì)橋梁做好返工以及維護(hù)，這是十分重要的。值得一提的是，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)本身的美觀性也是確定的，只有這樣才能夠保證所施工的橋梁結(jié)果達(dá)到現(xiàn)代化審美需求點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)橋梁使用期限的延長(zhǎng)以及結(jié)構(gòu)的完善，保證結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量過關(guān)。只有做好這兩項(xiàng)設(shè)計(jì)，才可保證結(jié)構(gòu)符合要求，明確橋梁工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)區(qū)域。橋梁結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)中由于存在一些設(shè)計(jì)者沒有前往現(xiàn)場(chǎng)做好情況核實(shí)，會(huì)導(dǎo)致所設(shè)計(jì)出來的內(nèi)容難以符合要求，例如，未能考慮到橋體風(fēng)化、橋面腐蝕等問題，加之某一些區(qū)域本身的氣候以及地質(zhì)條件獨(dú)特，也會(huì)對(duì)市政道路橋梁造成潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，致使橋梁本身的危害性過大。在橋梁應(yīng)用中，這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)一一暴露出來，此時(shí)會(huì)對(duì)橋梁造成極大的危害，對(duì)于橋梁本身的消耗量也比較大，縮減橋梁的壽命。在新形勢(shì)背景下，做好橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)勢(shì)在必行[1]。

1.2 提高工程的構(gòu)造配筋率

在市政道路橋梁工程中，所應(yīng)用到的材料中，混凝土屬于極為重要的原材料，其質(zhì)量與道路橋梁質(zhì)量息息相關(guān)。在對(duì)其做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，往往需要完善橋梁的本身結(jié)構(gòu)，做好結(jié)構(gòu)加固以及完善，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土材料的綜合應(yīng)用?；炷敛牧系倪x取以及配比本身要求較為嚴(yán)苛，其作用在于將道路橋梁的裂縫以及不足區(qū)域做好修補(bǔ)，保證施工設(shè)計(jì)的規(guī)范性以及合規(guī)性，畢竟一旦出現(xiàn)混凝土材料情況所導(dǎo)致的安全隱患，很難將其直接去除掉。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者要嚴(yán)肅對(duì)待混凝土工程施工的設(shè)計(jì)情況，加厚混凝土層，提高市政道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。一方面其可以防止開裂，避免鋼筋的風(fēng)化和腐蝕作用，另一方面也可以有效避免混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的接縫、缺陷等問題。當(dāng)然，加厚并不代表混凝土層就不會(huì)出現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)人員還需要加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)護(hù)、修理制度的強(qiáng)調(diào)[2]。

1.3 加強(qiáng)裝鋪層防水設(shè)計(jì)

在市政道路橋梁工程中，防水設(shè)計(jì)十分重要，必須要在路面和橋面加強(qiáng)防水涂層的設(shè)計(jì)，這也是防止市政道路橋梁表面受到腐蝕的核心措施。一般來說，防水設(shè)計(jì)與混凝土有很大的聯(lián)系，并且對(duì)混凝土有很高的要求，所以在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，需要充分的考慮到鋪設(shè)問題與橋梁的負(fù)彎矩段。另外，為了能夠及時(shí)排水，還需要在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，這也是重點(diǎn)所在。

1.4 降低超載率

超載情況對(duì)市政道路橋梁的影響是巨大的，會(huì)為市政道路橋梁工程帶來巨大的安全問題。目前，我國存在的超載現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這是由于在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，司機(jī)開始裝設(shè)超越車輛承載極限的貨物，或者車流量太多使市政道路橋梁的負(fù)荷過大。所以在設(shè)計(jì)的過程中，要以發(fā)展的眼光來設(shè)計(jì)車流量極限和市政道路橋梁的負(fù)荷能力，并盡量減小市政道路橋梁的表面顛簸問題。

2 市政道路橋梁安全性設(shè)計(jì)研究

2.1 重視疲勞損傷問題

市政道路橋梁工程在投入使用后將會(huì)不斷承受各類載荷，從風(fēng)、雨水等載荷到車輛、行人載荷，而這些載荷在市政道路橋梁工程的內(nèi)部都會(huì)形成應(yīng)力，這種應(yīng)力將會(huì)以循環(huán)變化的形式在結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在，并使得不同的結(jié)構(gòu)發(fā)生震動(dòng)，這也是市政道路橋梁工程發(fā)生疲勞損傷的重要原因之一。在疲勞損傷不斷的增大的同時(shí)，公路在宏觀上會(huì)逐漸出現(xiàn)缺陷或者裂縫，這會(huì)對(duì)市政道路的使用期限造成影響，危及在其上面的路人以及車輛。在對(duì)市政道路橋梁的安全性和耐久性設(shè)計(jì)過程中，需要設(shè)計(jì)工作者能夠加強(qiáng)對(duì)其結(jié)構(gòu)疲勞損傷的研究與設(shè)計(jì)。隨著疲勞理論的進(jìn)一步發(fā)展，目前在市政道路橋梁工程中的結(jié)構(gòu)疲勞損傷理論已經(jīng)不再局限于某一個(gè)結(jié)構(gòu)，而是向整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展。

2.2 重視超載問題

市政道路橋梁的汽車載荷一般會(huì)有三種情況：①市政道路橋梁工程使用已經(jīng)超出年限，并還在繼續(xù)承擔(dān)負(fù)荷；②市政道路橋梁通行車輛會(huì)直接超出橋梁設(shè)計(jì)最大承載力；③車輛本身的超載所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。而前兩者主要是針對(duì)于橋梁的載荷能力以及流量變化，第三種則是直接針對(duì)于司機(jī)自身的問題。在司機(jī)違法運(yùn)營，駕駛超載車輛的過程中，市政道路橋梁將承受更多的載荷，這也意味著市政道路橋梁將更容易出現(xiàn)疲勞損傷的情況，且隨著疲勞盈利的增大，疲勞損傷的情況會(huì)越來越嚴(yán)重[3]。

2.3 設(shè)計(jì)原則

通過上述兩點(diǎn)理論，設(shè)計(jì)人員盡可能選擇一些耐久性強(qiáng)且抗腐蝕性較強(qiáng)的剛才，比如說不銹鋼筋、環(huán)氧涂層鋼筋等。設(shè)計(jì)人員要能夠結(jié)合工程實(shí)例來加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度。在設(shè)計(jì)方法上，需要滿足可施工性、防水性、可檢修性、可替換性、整體性、連續(xù)性原則，確定好載荷目標(biāo)和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員要能夠?qū)⒐こ踢\(yùn)營后的維護(hù)、管理成本設(shè)計(jì)在內(nèi)，確保設(shè)計(jì)出來的公路橋梁工程能夠既滿足實(shí)際的安全與耐久需求，又滿足經(jīng)濟(jì)性需求[4]。

3 市政道路橋梁設(shè)計(jì)舉措

3.1 選擇符合需求的市政道路橋梁材料

設(shè)計(jì)人員要高質(zhì)量的原材料進(jìn)行道路施工，比如說不銹鋼筋、環(huán)氧涂層鋼筋等。設(shè)計(jì)人員要能夠結(jié)合工程實(shí)例來優(yōu)化混凝土的配合比，確保工程施工的最優(yōu)化。在設(shè)計(jì)方法上，需要滿足可施工性、防水性、可檢修性、可替換性、整體性、連續(xù)性原則，確定好載荷目標(biāo)和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)避一系列潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，致使各項(xiàng)工作一一落地。設(shè)計(jì)人員要能夠?qū)⒐こ踢\(yùn)營后的維護(hù)、管理成本設(shè)計(jì)在內(nèi)，確保設(shè)計(jì)出來的市政道路橋梁工程能夠既滿足實(shí)際的安全與耐久需求，又滿足經(jīng)濟(jì)性需求。

3.2 軟土地基的處理

軟土地基的處理要針對(duì)實(shí)際情況對(duì)其路面做好路面修復(fù)工作，應(yīng)用高效的手段保證地基工程施工的優(yōu)化，增強(qiáng)軟土地基本身的抗壓性，以便滿足路橋工程的需要。其次是需要針對(duì)其含水量進(jìn)行控制，要避免土層的含水量大而影響道路橋梁地基穩(wěn)定性。最后則是需要保證地表處理技術(shù)的施工速度，因?yàn)樵摷夹g(shù)是在開工前使用，要盡量保證其能夠與正常工期相銜接。其次是處理地基不均衡的問題，軟土地基因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)土地密度不均勻的情況，宏觀上來看就是其地基表面高度的不均勻，而一旦出現(xiàn)這類問題則必然會(huì)導(dǎo)致路橋工程出現(xiàn)塌陷情況，十分影響過路車輛和行人的安全，為工程帶來極大的質(zhì)量隱患。所以在路橋工程中，為了能夠解決不均衡問題而發(fā)明出了多項(xiàng)技術(shù)。目前有一種材料鋪墊技術(shù)，就是將已經(jīng)沉陷的土壤進(jìn)行加墊，目前比較有效的鋪墊材料有玻璃纖維格柵。在鋪墊前，還需要施工人員能夠?qū)⑻砑觿┗旌线M(jìn)土壤中，從而達(dá)到土壤低粘性和高穩(wěn)定性。最后，則對(duì)土壤內(nèi)部的含水量做好綜合管控，所采用的方式和方法主要為排水固結(jié)法來進(jìn)行，針對(duì)軟土地基中的一些具有飽和黏性的黏土來進(jìn)行的[5]。

3.3 處理市政道路橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力問題

內(nèi)部應(yīng)力問題一直是市政道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否的關(guān)鍵所在，在設(shè)計(jì)中要考慮到施工的多方面因素，一般來說內(nèi)部應(yīng)力的處理需要完成三個(gè)方面的施工工作，而通過對(duì)該三個(gè)方面的施工進(jìn)行管理可以有效處理傳統(tǒng)道路和橋梁的連接處問題。首先是要保證市政道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在該種情況下要根據(jù)實(shí)際情況保證所搭載的支架在搭設(shè)施工中的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，確保搭設(shè)的墩柱嚴(yán)格按照特定的要求以及工程施工原則開展工作，在橋梁支撐區(qū)域做好連接桿的使用工作，這樣才能夠保證橋梁結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)固性能。具體的橋梁施工中本身要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)做好綜合養(yǎng)護(hù)處理，完善鋼筋工程的施工?？偹苤?，鋼筋屬于市政道路橋梁施工中的重要施工原材料，其本身的質(zhì)量與施工質(zhì)量息息相關(guān)。若是想要做好鋼筋套籠工作沒有一點(diǎn)技術(shù)含量不行，故在實(shí)際制作中，可采用一些大型機(jī)械設(shè)備將其用于直接吊裝，應(yīng)用分節(jié)入空的方式進(jìn)行工程施工工作，確保焊接工作中盡可能采用焊接的方式進(jìn)行密實(shí)性保證，這樣便可以應(yīng)用設(shè)備來進(jìn)行工程施工。通過良好的焊接工作可以有效提高連接處的強(qiáng)度。最后則是對(duì)整體道橋工程而言，需要做好基坑開挖和墩臺(tái)立柱施工。

3.4 對(duì)伸縮縫的處理

首先，可以采取U形鋅鐵皮來對(duì)伸縮縫進(jìn)行維修。施工單位必須要根據(jù)裂縫損毀的具體原因來解決問題，比如說對(duì)于一些老化度較高的部位是需要及時(shí)更換零件，而對(duì)于一些填縫料較少的區(qū)域必須要補(bǔ)滿填縫料。其次，對(duì)于鋼板伸縮風(fēng)的維修必須要非常細(xì)致，在鋼板發(fā)生變形、螺栓脫落時(shí)要對(duì)結(jié)構(gòu)做好拆除，將其直接更換成一種符合要求的伸縮縫，并在鋼板和角鋼焊接有問題時(shí)也需要及時(shí)清查污垢，并重新補(bǔ)焊。梳齒斷裂或者出現(xiàn)裂縫的情況下也需要及時(shí)的補(bǔ)焊。最后，應(yīng)及時(shí)去除橡膠伸縮縫的老化和脫落，更換新的伸縮縫，盡量保障工程的質(zhì)量基礎(chǔ)并且要縮短工期和成本，盡量減少對(duì)于交通的影響[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，本文探討了市政道路橋梁在設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，可以說一個(gè)工程的開展離不開設(shè)計(jì)工作，而市政道路橋梁因?yàn)槠湎鄬?duì)于其他工程來說更加復(fù)雜，施工環(huán)境也較為惡劣，所以需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而保障施工效果和工程質(zhì)量。