城市公路桥梁设计的现状和改善措施研究
◇赖少武
摘
要:公路桥梁建设是城市基础设施建设的重要构成,公路桥梁对于促进城市经济发展至关重要,为人
们的出行、交通运输提供了有力保障。科技和经济的发展,使得我国城市公路桥梁建设也取得了良好成效。公路桥梁设计作为城市公路桥梁建设的重要方面,随着城市中公路桥梁工程建设数量与建设规模的不断扩大,也逐渐显现出一些问题。文章简单分析了城市公路桥梁设计的现状,并提出了一些改善措施,希望公路桥梁设计能够随着经济和科技的不断发展,为城市公路桥梁建设和城市发展贡献更多的力量。
关键词:城市;公路桥梁设计;现状;改善措施
公路桥梁工程是完善我国交通运输的基础前提,在我国工程建设中占据着举足轻重的地位。公路桥梁工程建设容易遭受自然环境侵蚀、交通荷载、化学物质作用等因素的损害,造成交通事故等安全隐患现象发生。公路桥梁设计是工程建设的整体规划,科学、合理的设计是工程项目质量的保证,有利于工程建设有序开展,满足人们对公路桥梁安全性和耐久性的需要。道路桥梁的质量时刻关系到城市的稳定发展,由于近年来经济的快速发展,使得公路桥梁施工工程不断增加,并成为展现城市区域性发展状况的主要标志。因此,公路桥梁的设计至关重要,努力发展并不断推进现代化公路桥梁设计是公路桥梁建筑工程的重点工作目标。
一、城市公路桥梁设计的现状
(一)设计时各因素考虑不周全
公路桥梁的设计是一项复杂而系统的工作,要尽最大的可能将相关因素考虑周全。实际设计中,不少设计人员将桥梁与道路割裂开来,只考虑所设计桥梁能否满足设计规范与标准规定的结构强度,忽视了桥梁所在道路的交通流量、结构体系、建材选择等诸多影响因素。再者,桥梁设计并不局限于图纸,施工的周期、场地条件以及可能出现的人为因素等都属于设计内容。设计时考虑不周实际操作中就会出现桥梁实体结构受力不均匀、混凝土强度和钢筋规格不达标等问题,从而影响了公路桥梁的安全性和耐用性。
(二)设计不合理、落后
公路桥梁的质量与城市化发展速度有着密不可分的关系,公路桥梁是城市经济发展的命脉,保障公路桥梁质量安全是维护城市稳定发展的重要举措,但由于技术限制,及地理环境因素影响,部分道路桥梁的设计不合理,导致交通事故频发。目前的公路桥梁设计缺乏创新自主性,有些道路桥梁设计图是通过抄袭其他工程图纸,进行修改后进行公路桥梁施工,由于地理环境及土质天气的差异,使得照搬他人的图纸难以在当地地区气候环境下得到良好的应用,且降低了建筑的使用寿命及安全质量。
公路桥梁设计是一项与时俱进的技术,设计时除了要考虑各种影响因素外,还要积极接受新的设计方案以解决新问题。当前,不少地区在进行公路桥梁设计时沿用着传统的设计方案,该种设计方案的优点是可以节约设计周期,但是对于施工难度、施工周期、项目造价以及实体质量水
平等产生了不同程度的负面影响。总结起来就是———道路桥梁的设计方案滞后于道路桥梁的实际发展。
(三)材料不合标准
我国在很多公路桥梁工程结构设计中都存在使用安全材料不合标准的现象。而材料是工程建设的根本,保证桥梁结构的安全性是保证桥梁结构运营使用安全的关键。因此,在选择桥梁结构装饰材料时,就必须通过材料取样试验的把关手段来保证材料的安全性和控制材料的破损率。
(四)设计人员水平有限
公路桥梁是一项较为系统性的工作,在实际施工阶段,施工人员必须根据一定的应用模式展开分析。但是在现阶段,一些设计人员能力不够专业,综合素质不够理想,常会在实践中出现一些技术操作问题,从而影响到公路桥梁设计质量。考虑到公路桥梁设计具有一定特殊性,对工作人员提出了较高的要求,必须具备足够扎实、专业的技能,可以充分考虑到施工中的各个环节、各个细节,以此实现稳固的设计效果。在实践设计中,一些设计人员并没有从整体角度考虑问题,缺乏对公路桥梁结构体系的耐久性以及结构安全性充分考虑,严重情况还有些人员出现人为操作事物的现象。比如说设计形式不合理、材料应用不当、或者设备保养不够及时等问题。还有一些设计人员自身设计经验也不够丰富,对于公路桥梁结构所面对的环境缺乏重视,没有考虑到风雪冰冻或者外部腐蚀等因素,从而影响了公路桥梁的使用寿命。
(五)设计理念缺乏创新
经济水平的不断提高及科技的进步,使得车流量越来越大,车辆的重量不断增加,传统的公路桥梁设计理念已无法适应现代化发展,使用传统设计理念设计的桥梁难以承载较高的压力,使得公路桥梁基底受损,压力无法释放,同时由于施工技术的不断提升及建筑节能的理念深入人心,传统的公路桥梁设计与现代节能建筑施工模式的结合,必将导致公路桥梁由于核心承载力不足而发生质量问题,导致交通事故的发生,传统的道路桥梁设计采用的是实心硬体结构的军用高强度钢材,与现代节能理念相悖。
二、道路桥梁设计原则分析
(一)制定操作标准
一般来讲,建筑工程设计都需要涉及很多领域的内容,
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ENVIRONMENT【城市建筑研究】
&ECOLOGY为了能够合理分析各种影响因素,有必要构建相关操作规范标准。在公路桥梁设计阶段,必须严格落实国家关于道路桥梁的相关标准,同时全面分析固定的设计形式。
(二)因地制宜
可以说,公路桥梁建设对于区域经济的发展具有促进作用,所以在具体的运行阶段,有必要严格落实基础设计要求。不同的区域具有不同的应用,因此在施工阶段还需要根据不同的需求采取不同的施工措施,在控制成本支出的基础上,确保道路桥梁设计满足基础性要求,以此服务于社会经济发展。
(三)优化设计形式
对原有的设计结构做到充分认识,同时在整合分析的基础上,严格落实结构优化设计的形式,通过现代化的设计技术,实施道路桥梁设计。此外,在实施标准化设计阶段,有必要落实现阶段的设计标准展开施工,尽可能选取新型材料,以此节省施工成本。
三、道路桥梁设计的改善措施
(一)综合考虑各种相关因素
公路桥梁设计工作是公路桥梁建设的第一步,对施工工作起着指导作用。因此,在进行设计时除了按照设计规范符合强度要求外,还要充分考虑到其安全性和耐用性。设计前应该做好实地勘察工作,分析地质、交通流量、环境等因素,设计出与考察实际相符的主体结构。另外要分析当地的雨水、风力、温度、湿度等因素,选择耐冲刷、耐风化的原材料。
(二)选择科学、合理的设计方案
现阶段,公路桥梁工程市场发展迅速,也推动了我国公路桥梁设计机构的发展,所以对于公路桥梁业主方来说其可以通过招投标的方式选择设计方案,在设计方案选择中不仅要注重其耐久性与安全性等两个核心因素,同时也要聘请专家对设计方案主体结构与结构形式的科学性、可行性加以论证,并在此基础上将设计方案的经济性作为一个主要评价指标,这样才能帮助业主方选择质量高、经济性强的设计方案。对于公路桥梁设计方案的招投标来说其可以有效解决当前设计存在的一些问题。另外,公路桥梁设计人员有必要亲自去实际场地进行考察,对周围环境做到基本掌握,以此设计出多套建设方案,通过筛选来确立最优设计方案,以此提升公路桥梁工程的安全性和耐久性。
(三)提升工作人员水平
公路桥梁工作人员的专业性,对于提高公路桥梁质量具有重要意义。因此,在开展路桥工程施工前,有必要及时组建一支专业化队伍,确保工程施工技术可以得到有效管理,确保整个施工项目能够顺利、安全、可靠、按时完成,保证所有技术标准满足国家相关要求和设计要求。公路桥梁工作人员可以根据其多年管理经验,科学地采取相应对策来解决施工中遇到的各种问题,攻克技术难关。首先,还需要道路桥梁工作人员提前调查和分析工程施工所在场地,明确地质环境和地形环境,合理采取现阶段的使用技术,以此设计出可行的施工计划和施工方案,而施工人员需要全力配合,确保技术方案是否可行,是否具有经
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济性,进而为实际施工打下良好的基础。
(四)科学选择道路桥梁结构材料
公路桥梁结构设计阶段,设计人员所选用的施工材料与其施工质量、使用性能有着紧密联系。对于设计人员来说,首先要着重分析材料能否满足公路桥梁安全性与耐久性的需求,尤其是钢筋混凝土属于公路桥梁建设的重要组成部分,钢筋混凝土结构的质量决定了最终工程的安全性、舒适性以及耐久性等,可以说钢筋混凝土的材料、配比等内容是否合理,将会直接影响公路桥梁的安全和耐久性能;其次,在设计公路桥梁阶段,必须严格落实国家相关规定,针对不同的环境选取合理的钢筋混凝土,注重混凝土保护层厚度的设计,同时也要防止混凝土结构在使用中受到材料质量因素影响而出现裂缝;再者,设计人员在公路桥梁设计过程中要合理化配筋率,这些措施不仅可以有效防止混凝土结构出现裂缝等质量通病,进一步提升公路桥梁的安全性,同时也对降低施工企业的生产成本投入有着重要作用,所以对于设计人员来说其必须要重视上述几个关键的设计环节。
(五)加强道路桥梁结构安全性和耐久性设计
在公路桥梁的建设阶段,常会受到风力、环境,或者是人为因素的影响,并且公路桥梁自身的材料也会出现性能老化的情况,从而致使公路桥梁性能受到影响。因此,在设计阶段,设计人员必须充分考虑公路桥梁的耐久性能和安全性能,以此增加公路桥梁的使用年限,避免发生安全隐患,并把安全性和耐久性作为公路桥梁设计的重中之重。
(六)创新设计方法
现阶段,社会各界广泛关注公路桥梁建设的安全问题。如今,我国公路桥梁工程建设中的施工单位、监理单位以及设计单位之间的沟通越来越多,公路桥梁问题之间的交流越来越频繁,这种沟通和交流也促使公路桥梁的建设更加科学和严谨。施工和监理单位可以就设计中的问题向设计单位提出来,施工和监理单位的丰富的工作工程经验能够使公路桥梁设计更加规范。在新时期,时代的进步和科学技术的发展,研究适合现代化理念的道路桥梁设计,创新设计方法,是解决公路桥梁质量安全的重要措施。
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作者单位:
黑龙江工程学院土木与建筑工程学院
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