摘 要：橋梁在現(xiàn)代城市交通中的重要性越來越高。近年來，國內(nèi)發(fā)生了多起大型橋梁坍塌事故，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，本文基于此背景對橋梁設(shè)計需要遵循的原則以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行了探討，以期今后的橋梁設(shè)計更為優(yōu)化，減少災(zāi)難性事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：城市橋梁 設(shè)計原則 關(guān)鍵設(shè)計環(huán)節(jié)

中圖分類號：U2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0063-02

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程越來越快，城市人口密集度的增加使得城市交通越來越擁堵。專家學(xué)者為緩解該問題想出了很多良策，除了拓寬公路以增加流量，還想到了利用地下和空中的空間，比如地鐵和城市高架橋。本文研究的對象為橋梁。留意觀察我們發(fā)現(xiàn)近些年國內(nèi)發(fā)生了多起惡性的橋梁坍塌事故，例如2012年8月24日哈爾濱陽明灘大橋疏解工程引橋整體塌落，3人死亡；2012年5月平江苑固橋坍塌，2人遇難，4人失蹤等等，造成了災(zāi)難性的后果，拋開經(jīng)濟損失不說，很多家庭因此而破碎。原本用于方便大家的工程對這些家庭造成了無法彌補的傷害。反思原因，雖然有很多是非技術(shù)性的，比如由于雨季的暴雨，洪水等自然因素，還有因為超載等違反交規(guī)的因素，但我們更應(yīng)該從橋梁自身的質(zhì)量方面找原因。橋梁的工程質(zhì)量跟最初的設(shè)計和之后的施工關(guān)系緊密，但最主要的還是設(shè)計階段，至于施工階段，只要按照施工規(guī)范，不偷工減料，一般來說不會有問題。在橋梁的設(shè)計階段就要做好各個方面的假設(shè)，把方方面面可能遇到的對橋梁造成損壞的因素都考慮進去并加入到設(shè)計當中，如此，便不會或者減少橋梁坍塌之類災(zāi)難性事故的發(fā)生，交通參與者和每個家庭都能從中受益。因此本文著重探討橋梁在設(shè)計過程中需要特別注意的關(guān)鍵性技術(shù)問題以及其他問題。

1 橋梁設(shè)計應(yīng)遵循的原則

城市橋梁是指城市范圍內(nèi)，修建在城市河道上的橋梁和道路與道路立交、道路跨越鐵道的立交橋及人行天橋，主要包括永久性橋和半永久性橋[1]。橋梁設(shè)計應(yīng)符合城鄉(xiāng)規(guī)劃的要求，根據(jù)道路功能、等級、通行能力及防洪抗災(zāi)要求，結(jié)合水文、地質(zhì)、通航、環(huán)境等條件進行綜合設(shè)計。因技術(shù)、經(jīng)濟上的原因需分期實施，則應(yīng)保留遠期發(fā)展余地[2]。作為城市交通的公路橋梁應(yīng)根據(jù)所在公路的作用、性質(zhì)和將來發(fā)展的需要，除應(yīng)符合技術(shù)先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的要求外，還應(yīng)按照美觀和有利環(huán)保的原則進行設(shè)計，并考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護等因素。

1.1 安全可靠

橋梁的安全性是設(shè)計中遵循的最主要的原則，所有設(shè)計要注意的問題幾乎都與安全性有關(guān)。而橋梁的安全性主要與橋結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性、防撞欄桿的高度和強度、照明設(shè)施以及防震措施有關(guān)。因此在這些方面都應(yīng)該滿足設(shè)計的標準。結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性是保證橋梁維持其功能的基礎(chǔ)；行人與車流之間應(yīng)該設(shè)有防護欄；車流量大的橋梁一定要考慮照明設(shè)施的安裝；對修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)嚴格按照抗震標準進行設(shè)計。

1.2 適用耐久

橋面寬度能滿足當前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量（包括行人通道）；橋梁結(jié)構(gòu)在通過設(shè)計荷載時不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫；橋跨結(jié)構(gòu)的下方要有利車輛和行人的通行；橋梁的兩端要便于車輛的進入和疏散，而不致產(chǎn)生交通堵塞現(xiàn)象等；考慮綜合利用，方便各種管線（水、電氣、通信等）的搭載。

1.3 經(jīng)濟合理

橋梁設(shè)計應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則；經(jīng)濟的橋型應(yīng)該是造價和養(yǎng)護費用綜合最省的橋型。設(shè)計中應(yīng)充分考慮維修的方便和維修費用少，維修時盡可能不中斷交通，或使中斷交通的時間最短；所選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文條件好，并使橋梁長度較短。

1.4 技術(shù)先進

在因地制宜的前提下，橋梁設(shè)計應(yīng)盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝。在注意認真學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進技術(shù)、充分利用最新科學(xué)技術(shù)成就的同時，努力創(chuàng)新，淘汰和摒棄原來落后和不合理的設(shè)計思想。只有這樣才能更好地貫徹適用、經(jīng)濟、安全、美觀的原則，提高我國的橋梁建設(shè)水平，趕上和超過世界先進水平。

1.5 美觀

一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的。結(jié)構(gòu)布置必須簡練，并在空間上有和諧的比例。橋型應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，城市橋梁和游覽區(qū)的橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是橋梁美觀的主要因素，另外，施工質(zhì)量對橋梁美觀也有很大影響。

1.6 環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展

橋梁設(shè)計應(yīng)考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求。從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計等全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測保護體系，將不利影響減至最小。

2 橋梁設(shè)計關(guān)鍵環(huán)節(jié)探討

2.1 抗震設(shè)計問題

由于我國處于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，屬于地震多發(fā)國家，并且地震帶來的破壞性十分巨大，因此在橋梁設(shè)計中抗震方面的考慮絕對是不可忽視的。

一般而言，橋梁震害有橋臺、橋墩、支座、主梁、基礎(chǔ)震害之分[3]，是通過橋梁的不同部位進行劃分的，帶來的后果不盡相同，但卻都是主要震害，因此應(yīng)在設(shè)計中從這些方面詳細考慮。在實際設(shè)計中可對橋梁進行延性設(shè)計提高結(jié)構(gòu)的延性性能，從而保證橋梁的抗震功能；加強對橋梁細部構(gòu)造的研究，對結(jié)構(gòu)分解越細，考慮越周全，最終建造出來的橋梁的抗震性能越高；重視基礎(chǔ)抗震設(shè)計。橋梁的承重主體就是基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的破壞對橋梁結(jié)構(gòu)的影響是毀滅性的，因此，基礎(chǔ)的抗震設(shè)計成為了整個橋梁抗震設(shè)計的第一道關(guān)。

2.2 橋面排水設(shè)計問題

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前我國橋梁設(shè)計者在進行橋面排水設(shè)計時存在的主要問題有[4]：（1）橋面縱橫坡設(shè)置不合理。（2）雨水口或泄水孔設(shè)置不合理。（3）排水設(shè)施構(gòu)造細節(jié)不當。針對這些缺陷，可以從以下幾個方面進行設(shè)計：（1）合理計算確定橋面排水管數(shù)量。（2）根據(jù)橋梁斷面形式確定排水方式。（3）注重構(gòu)造細節(jié)的處理。（4）注重與景觀設(shè)計的協(xié)調(diào)。橋面排水雖然不是橋梁的主體工程，在實際設(shè)計中常常被忽視，但因此而造成的后果往往也是人們所預(yù)料不到的，因此一個完整的橋梁設(shè)計方案該部分的內(nèi)容也不可或缺。

2.3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

目前，國內(nèi)橋梁設(shè)計者在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面主要存在以下問題：將主要關(guān)注點集中于橋梁強度方面，而對耐久性這個指標極少涉及；并且只重視橋梁結(jié)構(gòu)的建造而忽視結(jié)構(gòu)的維護[5]。在片面追求橋梁強度而不注重耐久性的指導(dǎo)思想下設(shè)計出的橋梁沒有進行專門的耐久性試驗，沒有明確的使用年限，一般只能滿足交付使用最初的幾年；沒有加入橋梁后期維護考慮的橋梁會在維護期內(nèi)對交通造成極大影響。

通過調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足的原因有：（1）橋梁設(shè)計的耐久性標準低。在我國現(xiàn)行的橋梁設(shè)計規(guī)范中只明確規(guī)定了橋梁的安全性，而耐久性并沒有提出具體的要求。因此設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時不會過多考慮這個方面。（2）施工過程片面追求進度?；炷恋膹姸扰c耐久性之間是有關(guān)聯(lián)的，過于追求混凝土的強度和趕工期，使得強度的提升卻造成耐久性不足。（3）橋梁使用過程中缺乏正常的檢測維修。缺少檢測就不會發(fā)現(xiàn)橋梁存在的隱患，因而無法采取相應(yīng)的維護措施。

那么應(yīng)如何設(shè)計以保證橋梁混凝土的耐久性大大增加？混凝土應(yīng)選用低水化熱、低C3A含量、偏低含堿量的水泥?；炷恋墓橇弦诉x用堅固耐久的潔凈骨料，重視粗骨料級配及粒形，可以將適量引起作為常規(guī)手段，宜采用偏低的用水量并限制單方混凝土中水泥材料最低和最高用量，盡可能降低水泥材料中的硅酸鹽水泥用量。

2.4 橋梁景觀設(shè)計問題

隨著生活水平的提高以及人們審美的變化，一項事物僅僅有使用功能還不夠完美，人們還在追求其外觀方面的完美。對于橋梁這樣的交通事物，設(shè)計者可從橋梁的環(huán)境景觀、橋梁的夜景觀、橋梁景觀CI（Corporate Identity）[6]等角度進行思考，為橋梁設(shè)計的完美把好最后一道關(guān)。

3 結(jié)語

城市橋梁越來越成為城市交通新的依賴，建設(shè)好城市橋梁交通越發(fā)變得重要而迫切。設(shè)計階段是關(guān)乎到整個橋梁最終建成的安全性、實用性的基礎(chǔ)，而我國橋梁設(shè)計從業(yè)者在實踐過程中存在一些共性的問題會導(dǎo)致城市橋梁建設(shè)這方面或那方面的缺陷，因此橋梁設(shè)計應(yīng)當成為我國城市橋梁從業(yè)者研究的重點。文章從城市橋梁的主要方面分析了各自的重要性，并提出了相應(yīng)的對策建議，很好地解決了部分問題，為我國城市橋梁設(shè)計人員打開思路，設(shè)計出更好的城市橋梁拋磚引玉。文章未研究透徹之處筆者還將繼續(xù)關(guān)注。

參考文獻

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[4]尹梅，王巍.城市橋梁橋面排水設(shè)計中的問題與處理方法[J].市政技術(shù)，2008，9.

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