丁興紅

摘 要：伴隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)正在不斷進(jìn)步，路橋的建設(shè)也在與時(shí)俱進(jìn)，而路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的問(wèn)題，已經(jīng)成為了路橋建設(shè)一個(gè)重要的內(nèi)容，本編文章就針對(duì)路橋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。并從路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化這三個(gè)方面進(jìn)行闡述，具體指出路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的策略，為了能夠完善路橋的結(jié)構(gòu)施工建設(shè)，從而更好地為人民服務(wù)。

關(guān)鍵詞：路橋建筑；設(shè)計(jì)要求；優(yōu)化

引 言

在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展中，路橋建設(shè)里存在著兩個(gè)問(wèn)題就是：路橋結(jié)構(gòu)的耐久性不夠強(qiáng)與結(jié)構(gòu)的不完善，因此，路橋的設(shè)計(jì)者需要加強(qiáng)對(duì)路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化的工作。優(yōu)化方案得包含橋位選擇優(yōu)化，橋型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，橋長(zhǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等內(nèi)容；而路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案中包含了設(shè)計(jì)里混凝土的裂縫地寬度，設(shè)計(jì)的地基高度等措施。使得路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)程度不斷地優(yōu)化變得完美，讓其可以更好地服務(wù)于人民群眾，并促進(jìn)交通便利。

1 路橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀總結(jié)

1.1 路橋結(jié)構(gòu)不完善

路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀之一就是路橋結(jié)構(gòu)的不完善。路橋建設(shè)的過(guò)程中，整體框架有好多結(jié)構(gòu)與體系來(lái)組成，但是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)片面，沒(méi)有在結(jié)構(gòu)完整性，安全性上面考慮，從一定意義上面說(shuō)，路橋結(jié)構(gòu)是不能符合國(guó)家規(guī)范的要求，路橋的使用壽命也會(huì)大大降低。具體來(lái)說(shuō)，好多結(jié)構(gòu)路橋的整體存在延性問(wèn)題，沒(méi)有精確計(jì)算受力路線，從而導(dǎo)致局部的受力大，保護(hù)層的厚度小，強(qiáng)度也會(huì)降低，還會(huì)造成截面薄或是過(guò)大現(xiàn)象，對(duì)路橋的耐久性和整體性會(huì)降低，會(huì)威脅到使用安全。同樣的，很多的路橋設(shè)計(jì)者思維呆板，沒(méi)有充分考慮對(duì)象的變化，環(huán)境和使用的條件，沒(méi)有辦法根據(jù)變化因素對(duì)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題給出相對(duì)應(yīng)的措施。路橋結(jié)構(gòu)的體系上，如果沒(méi)有很完整的規(guī)劃，過(guò)多偏向性能變化和服務(wù)能力，所以設(shè)計(jì)人員要不斷變化思維，善于考慮發(fā)展問(wèn)題，才能更好的保障設(shè)計(jì)的完整性。

1.2 路橋結(jié)構(gòu)的耐久性不夠

路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀之二就是路橋結(jié)構(gòu)的耐久性不夠強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō)，在路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，有三個(gè)重要的階段，施工期，服役期，超齡期。保證橋梁在正常使用和維護(hù)的前提下，外界的環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)的變化有很重大的影響。有害毒氣也會(huì)對(duì)路橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，同時(shí)車輛的載重在一定意義上面也會(huì)破壞路橋結(jié)構(gòu)。舉個(gè)例子，在20世紀(jì)的中后期，修建的斜拉橋，到現(xiàn)在為止有好多坍塌事故。由此來(lái)看，路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)里很多的內(nèi)容都需要考慮到耐久性。而材料的選擇，施工的過(guò)程都會(huì)影響到耐久性地強(qiáng)度，還必須解決好設(shè)計(jì)人員的選擇，施工人員的選材等問(wèn)題，努力把耐久性的研究落到實(shí)處。

1.3 路橋結(jié)構(gòu)的疲勞損傷

路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀之三就是路橋結(jié)構(gòu)的疲勞損傷。目前階段，因?yàn)閷?duì)路橋結(jié)構(gòu)的使用材料存在不合理的選擇，出現(xiàn)很多的缺陷，在荷載的作用下，很容易有很大面積的裂紋出現(xiàn)，讓結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞損傷。從一定程度來(lái)說(shuō)，路橋很容易斷裂?，F(xiàn)在，很多路橋的事故說(shuō)明，路橋結(jié)構(gòu)失效很多是由疲勞損傷造成的，這會(huì)使得人類的財(cái)產(chǎn)和人身安全存在巨大威脅。

2 路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案

2.1 混凝土裂縫寬度的調(diào)整

路橋結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上要加強(qiáng)混凝土的裂縫寬度。鋼筋架設(shè)計(jì)拱橋時(shí)候，混凝土?xí)l(fā)揮一些作用，而混凝土的裂縫寬度設(shè)計(jì)，才可以加大路橋的本身拉力，讓混凝土的橫截面更加牢固。而在混凝土設(shè)計(jì)寬度上，是采用局部預(yù)應(yīng)力手段，讓寬度適中，剛好滿足施工設(shè)計(jì)需要。在設(shè)置混凝土裂縫的寬度時(shí)，要讓鋼筋調(diào)整位置，鋼筋位置會(huì)直接影響混凝土的裂縫寬度?；炷恋牧芽p調(diào)整寬度，可以幫助拉力承受更大力量。

2.2 計(jì)地基高度

路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一定要加強(qiáng)地基的高度設(shè)置，建筑施工中地基是一項(xiàng)重要工作。如果地基高度不合理，就會(huì)給路橋帶來(lái)好多不安全隱患。以此同時(shí)，地基的土層很容易風(fēng)化，若不是合理的解決方法會(huì)造成地基的軟化，高度的下降，最后可能發(fā)生地基崩潰，使用封閉防水的技術(shù)，就可以提高地基的牢固性，保護(hù)路橋地基的強(qiáng)度，標(biāo)高地基的長(zhǎng)度，承壓地基的路面。除此之外，設(shè)計(jì)人員還要掌握地基的高度，地基的設(shè)計(jì)當(dāng)中，要充分考慮上部分結(jié)構(gòu)，地基和基礎(chǔ)的共同作用，要采取有用地措施，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度，加強(qiáng)建筑物對(duì)地基不同變形的承受能力。

3 路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 橋位選擇優(yōu)化

橋梁建筑要考慮的首要問(wèn)題是對(duì)于橋位的選擇。一個(gè)好的橋位，可以最大程度提升社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。比如，靠近山并沿溪的地區(qū)，跨溪橋位得到確定后，一定要避開(kāi)水路來(lái)搭建橋梁，還要考慮沿著山來(lái)開(kāi)路，要減少路基的填埋工作，還要注意避免污染了河流。在對(duì)橋位選擇時(shí)候，還應(yīng)該要考慮橋軸與水面的傾斜度，這會(huì)有利于在大雨到來(lái)排水工作可以順利進(jìn)行。選擇橋位除一定得符合地形和水文的要求，還對(duì)通航河道到有要求，才能保證橋位優(yōu)化選擇。

3.2 橋長(zhǎng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

設(shè)計(jì)橋梁的長(zhǎng)度應(yīng)該根據(jù)建橋地點(diǎn)來(lái)確定。橋所在位置面積大，那么橋的長(zhǎng)度就要有所增加。相反橋所在地方面積小，那么橋的長(zhǎng)度也要減少。對(duì)橋梁的長(zhǎng)度優(yōu)化，就要會(huì)橋梁的長(zhǎng)度計(jì)算方法。首先要得到橋梁模型的長(zhǎng)度，然后根據(jù)橋梁實(shí)際的長(zhǎng)度與本身模型的比例，才能更加精確的對(duì)橋梁的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。比如龍門跨海大橋在設(shè)計(jì)長(zhǎng)度上面就很合理，大橋連接南北，在整個(gè)設(shè)計(jì)里優(yōu)化的理念得到很好的體現(xiàn)，從一定意義上面可以提升城市的文化品位及海洋文化，還能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化不能缺少橋梁長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)，其作用不能忽視，能夠連接設(shè)計(jì)中想要達(dá)到的區(qū)域，可以起到商品流通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。

3.3 橋型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

橋型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，最先要考慮的就是橋型選擇，然后制定結(jié)構(gòu)方案，最終分析橋型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其更好的優(yōu)化。以石拱橋結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，拱頂高，方便橋下行船。而在橋的大拱兩肩處，分別做出兩個(gè)小拱，讓整個(gè)橋的外形特別對(duì)稱，均衡。不僅方便在雨季泄洪，而且節(jié)省建筑材料。如果建橋的地方石頭呈現(xiàn)梯形，就像折扇的面一樣。在建筑的時(shí)候，大面在外，小面在里。這樣，在橋面重量向下壓時(shí)，石頭會(huì)被夾住，以此同時(shí)，還有兩邊橋墩頂著。因此，石拱橋不容易坍塌。橋型結(jié)構(gòu)合理的優(yōu)化，不僅可以增強(qiáng)橋的堅(jiān)固，還能成為一種藝術(shù)。

3.4 加強(qiáng)路橋結(jié)構(gòu)的耐久性優(yōu)化

在當(dāng)今國(guó)家的規(guī)范中，路橋的設(shè)計(jì)要求不但要適用，美觀；還得讓經(jīng)濟(jì)安全的要求得到滿足，同時(shí)要加強(qiáng)路橋結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)。路橋的使用周期里，要使路橋性能得到重視，整體結(jié)構(gòu)得到維護(hù)，使用極限狀態(tài)得到充分考慮，使用年限與路橋結(jié)構(gòu)質(zhì)量得到提高，從而避免工程事故的發(fā)生。有關(guān)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程里，要全面考慮各種相關(guān)因素，特別是外在的環(huán)境因素，并積極的變換思想和觀念，重視耐久性的設(shè)計(jì)，最大程度的延長(zhǎng)衰退期，增長(zhǎng)安全的使用年限，讓實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性同時(shí)得到滿足。

3.5 關(guān)注路橋的超載問(wèn)題

一般來(lái)說(shuō)，噸位較大的車輛長(zhǎng)時(shí)間地從路橋上通過(guò)，這是一種很大的考驗(yàn)對(duì)于橋梁的承載能力來(lái)說(shuō)，假如超過(guò)了路橋地承載力，就會(huì)增加危險(xiǎn)性，在這種時(shí)候路橋可能會(huì)產(chǎn)生一系列變化，但是可以肯定的是變化是不良的變化，會(huì)造成公路的質(zhì)量下降，而承載能力也沒(méi)有以前好了，這將對(duì)路橋的使用壽命造成影響，一旦發(fā)生了裂痕，必須及時(shí)的對(duì)路橋進(jìn)行仔細(xì)的觀察，并組織人員進(jìn)行維修。

3.6 充分考慮路橋的疲勞損傷

由于交通壓力越來(lái)越大，路橋結(jié)構(gòu)對(duì)車輛荷載的承受也越來(lái)越大，各種荷載在會(huì)在路橋結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)震動(dòng)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，最終使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積累性的疲勞損傷。在這種循環(huán)荷載的作用推動(dòng)下，在結(jié)構(gòu)內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)大面積裂痕。所以必須積極的檢查在早期出現(xiàn)的疲勞損傷，能夠最大限度的減少疲勞損傷，消除發(fā)生事故的可能性。

4 施工期的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在路橋的施工期，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案主要有以下三個(gè)內(nèi)容：①斜腹桿的混凝土受到拉力導(dǎo)致開(kāi)裂問(wèn)題的處理，使用局部的預(yù)應(yīng)力法，置入冷拉級(jí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋到斜腹桿里，以拱片預(yù)制成型為基礎(chǔ)，實(shí)施張拉錨固，將斜腹桿拉應(yīng)力有效的降低，以此同時(shí)，混凝土的裂縫寬度也得到了降低。②泥巖地基問(wèn)題的處理，使用巖面的防水封閉技術(shù)。施工中在基坑達(dá)標(biāo)時(shí)候，平整基底，澆筑封底的防水混凝土在地基上，預(yù)防表層地基的膨化。③在工程竣工時(shí)期，要注意橋墩的抗推問(wèn)題，要增設(shè)水平拉桿在墩頂，讓墩基底的應(yīng)力達(dá)到國(guó)家的規(guī)范要求，使得抗滑穩(wěn)定性能的到大大的提升。

5 結(jié) 語(yǔ)

路橋的建設(shè)就是為了減少城鄉(xiāng)道路地?fù)頂D，還為了加速經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的步伐。路橋在日常生活中是必不可少的，在交通運(yùn)輸中也起著至關(guān)重要的作用，必須不斷研究路橋的設(shè)計(jì)體系，根據(jù)安全性，耐久性和疲勞損傷問(wèn)題，使得路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提高，最大程度的節(jié)省維修費(fèi)用，最終讓路橋的使用壽命得到增加，整體質(zhì)量得到提高，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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