道路桥梁设计中的隐患及解决措施

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年3月7期   作者:徐 斌
[导读] 道路桥梁是当前社会生活中重要的运输载体,其建设质量直接影响当地经济的发展速度,
        徐 斌
        临沂市知行交通规划设计有限公司 山东省 276001
        摘要:道路桥梁是当前社会生活中重要的运输载体,其建设质量直接影响当地经济的发展速度,因此道路桥梁的设计与发展受到了各行各业的广泛关注。在目前的道路桥梁设计方法中,结构化设计是非常重要的内容,良好的结构化设计不但能够全面提升道路桥梁的质量,而且能提高施工的总体效率。从整体上来说,研究道路桥梁的结构化设计对于城市建设的发展有着非常积极的意义。
        关键词:道路桥梁;设计隐患;解决措施
        1道路桥梁设计的主要应用原则
        1.1合理性原则
        道路和桥梁在城市化进程中的作用越来越重要。因此,在进行结构设计的过程中,要坚定地坚持合理性原则,对结构进行优化设计。在桥梁结构设计中,设计者应从科学的角度出发,尽可能减少路桥的总质量,合理优化结构性能。同时,在荷载设计中,设计人员应采用简单的荷载传递方式,从而有效地平衡路桥的整体承载力。
        1.2完整性原则
        在结构设计过程中,设计师需要有全局性的设计眼光,应该考虑到工程的长远发展,不仅要保证工程设计的质量,还要从经济的角度来计算造价的相关内容,这样才能体现出良好的整体性。例如,设计人员在设计路桥防水层尺寸时,可以将道路设计和混凝土设计作为局部整体进行设计,从而加强两部分的连通性,显著提高路桥的延性和质量可靠性,提高路桥的施工质量。
        1.3可靠性原则
        路桥工程关系到城市发展和过往车辆、行人的生命安全。因此,在设计过程中,要保证路桥结构能有效地扩大受力范围,尽可能缩短传递路径,全面提高路桥工程质量。同时,路桥的可靠性设计原则也应体现在结构和材料的可靠性设计中。随着我国材料技术的发展,不同的建筑材料具有不同的性能和应用范围。因此,在路桥结构设计过程中,要处理好两者之间的关系,在保证结构设计质量的同时,尽量选用低成本、优质、绿色的建筑材料。
        2道路桥梁设计问题成因及解决措施
        2.1设计方案落后
        一些设计人员在设计路桥施工方案时,为了节省时间和精力,将其他路桥的设计方案复制到路桥工程设计中,导致设计方案与路桥实际施工情况不符,从而影响工程的施工质量。此外,一些设计人员将传统的设计模式应用到当前的路桥工程方案设计工作中,也会影响设计方案的科学性和合理性,为工程建设埋下隐患。
        2.2缺乏对实际情况的考虑
        一些设计人员在进行路桥工程设计时,没有考虑工程的具体施工环境,没有全面掌握相关资料,影响了设计的有效性。因此,设计人员很难满足路桥工程的实际施工需要,降低路桥工程的施工质量和效率。
        2.3桥梁耐久性设计中存在的问题
        路桥工程投入使用后,会受到超载、人为和自然因素的影响,导致其自身逐渐老化。路桥工程的耐久性越高,其老化现象越迟,使用寿命越长。然而,一些设计人员对路桥工程的耐久性设计不重视,对桥梁结构的计算也缺乏准确性,对细部和整体的结构比例没有合理的控制,导致耐久性设计不合理,这使得路桥容易损坏,影响路桥的长期使用。
        3道路桥梁设计的应用要点
        3.1优化结构化设计模型
        在道路桥梁的结构化设计过程中,需要结合当前的技术对设计模型进行优化,从而使其更加符合当前道路桥梁的设计要求。首先,可以对道路桥梁进行离散化的结构设计。这种结构设计可以有效地改善道路桥梁的整体性能,还可以将结构的自由度转化为有限的自由度。但是在离散化的设计过程中,设计人员需要对桥梁结构的应力进行仔细计算,确保结构具有很好的稳定性。

其次,需要对道路桥梁进行模型结构的设计。设计人员应从力学的角度出发计算出道路桥梁的静荷载,按照相关参数的内容来进行结构化的建模。设计人员还要从材料和荷载这一角度出发,通过精确的计算与分析,利用各类材料来对道路桥梁的结构进行模拟分析,从而确保道路桥梁的最终施工质量能够达到预期的要求。
        3.2提升路面设计
        对于路面的设计需要根据实际情况加以科学、合理的设计,从而确保市政道路桥梁项目在后续的投入使用后能够保持良好的安全性和耐久性。路面的设计通常从刚性和柔性两个方向进行考虑。其中刚性路面指的是面层板体的刚度比较大,具有较高抗弯拉强度的路面,通常这种路面主要材料为水泥混凝土。水泥混凝土路面的设计主要包括接缝式、接缝式钢筋、连续钢筋三种混凝土路面,当前主要选择使用接缝式水泥混凝土设计,水泥混凝土路面面层的厚度设计为30至35厘米,面层下为30厘米后级配粒料,抗弯强度4.41MPa,CBR值大于85%。对于水泥混凝土路面的设计需要从材料方面下手,确保其在施工应用中能够满足标准。水泥应当尽量选用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。粗集料应使用质地坚硬、耐久的碎石、碎卵石或者卵石。细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的机制砂、天然砂或混合砂。对于水的选用不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。混凝土配合比应当按照弯拉强度进行配合比设计,通过抗压强度进行强度检验。最大水灰比应当低于0.48。拌合物的摊铺塌落度需要控制在0至65毫米。在浇筑后及时进行养护工作。
        3.3提高道路桥梁的防水性能
        道路桥梁在应用的过程中往往会受到外界环境的影响,尤其是我国很多地区恶劣天气较多,这对道路桥梁工程的质量产生了极大的威胁。从目前行业内的施工情况来看,对防水结构的施工已经成为道路桥梁建设过程中的重要组成部分,从某种意义上来说,防水性能的好坏直接影响道路桥梁的质量,因此在结构化的设计过程中,设计人员必须对防水结构进行细致的设计,同时论证其可行性,从而确保道路桥梁具有良好的防水结构。从目前的应用范围来看,道路桥梁的防水结构主要是由排水工程和防水工程两方面组成,在设计的过程中,设计人员要采取有效的措施,防止道路桥梁出现涝渍的情况,并及时处理道路桥梁路面的积水、积雪,做好排水工作。施工时,越来越多的新型材料也开始应用于施工过程中,施工人员可以将一些防水性能良好的建筑材料应用在道路桥梁的表面部位,结合道路桥梁的具体特点制作出防水层,从而全面提高道路桥梁的防水性能,延长道路桥梁的使用寿命。
        3.4合理规划结构设计
        对于结构的设计需要从平面设计、纵断面设计、横断面设计以及路基填料和压实度、路基处理、路基边坡、路基防护、路面设计、参数设计、抗滑设计、材料以及技术要求等方面进行综合考虑。其中对于平面的设计需要按照以下原则满足交通功能,保证主流交通的快速、顺适、安全、连续,确保和规划路线基本一致;保证和现有以及在建的道路合理连接,同片区规划的路网协调一致;避免与道路两侧已批用地的矛盾;尽量与周围景观相协调;要符合城市道路设计规范要求。减少房屋的拆迁,尽量避开庙宇及古树名木。对于纵断面的设计需要满足规划要求、最小排水纵坡;与道路两侧用地规划标高相适应;与地形相结合;减少土方,节约土地资源,降低工程造价。对于横断面需要根据实际情况对道路的横坡度加以设计。进行路基填料设计时,应当保证填料均匀、密实,应优先选用级配较好的砂类土,例如粉质粘土或残质砂质粘性土不得使用泥炭淤泥、有机质土、素填土等作为填料,路堤应分层填筑,均匀压实。对于路面的设计需要路面具有刚度大、承载力强、稳定性好、抗滑性好、使用年限长等性能考虑。路堤应分层填筑,均匀压实,土壤CBR强度值保持在15%以上。
        结论
        综上所述,道路桥梁建设是城市规划中十分重要的内容,对于人们的安全出行,保证交通安全发挥着重要作用,因此需要加强对道路桥梁设计的重视,在设计前对现场实际情况加以充分的了解,结合相关标准对存在问题加以全面考虑,从而有效提升道路桥梁安全性、耐久性。
        参考文献:
        [1]王晓宇.道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计[J].绿色环保建材,2018(09):116-117.
        [2]刘静.市政道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计[J].绿色环保建材,2019(10):109-110.
        [3]王红艳.道路桥梁设计的现状与改善措施探析[J].黑龙江交通科技,2019(10):30-31.
       
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