殷江波，黃紅妹

(江西省九江市湖口公路分局，江西 九江　332500)

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結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

殷江波，黃紅妹

(江西省九江市湖口公路分局，江西 九江332500)

摘要：道路橋梁是我國(guó)交通系統(tǒng)的重要組成部分，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著我國(guó)交通工具的數(shù)量逐漸增多，道路橋梁的使用壽命不如人意，如何提高道路橋梁的使用壽命引起了人們的高度重視。為了延長(zhǎng)道路橋梁的質(zhì)量，從道路橋梁的設(shè)計(jì)開(kāi)始就要引起更高的重視，將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)運(yùn)用到道路橋梁的設(shè)計(jì)中，可以有效的提高橋梁的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)；道路；橋梁

0引言

道路橋梁在橋梁建設(shè)過(guò)程中具有非常重要的作用，道路橋梁的設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的過(guò)程，需要同時(shí)考慮到橋梁的適用性以及施工安全，同時(shí)還需要有效的控制成本。使用傳統(tǒng)方法對(duì)道路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，雖然可以從最低的設(shè)計(jì)需求來(lái)滿足人們的需求，但是對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的布局中的不確定因素就不能較好的描述，也不能有效的提高施工安全和施工質(zhì)量，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)發(fā)生橋梁由于結(jié)構(gòu)受損造成局部損害或者坍塌的事故，因此，將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到橋梁設(shè)計(jì)中勢(shì)在必行。

1結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的意義

在以前很長(zhǎng)一段時(shí)間，在進(jìn)行道路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候往往最重視的是橋梁本身的強(qiáng)度，從而大大提高道路橋梁的承受力和耐力。但是從近幾年發(fā)生的橋梁事故來(lái)看，很多橋梁都由于橋梁開(kāi)裂、橋梁扭曲等橋梁構(gòu)件受損原因?qū)蛄旱氖褂眯阅芎统休d能力造成嚴(yán)重的影響，最終導(dǎo)致橋梁事故的發(fā)生。這主要是因?yàn)闃蛄涸谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，雖然對(duì)橋梁的耐受強(qiáng)度提出了應(yīng)有的重視，但是卻沒(méi)有對(duì)橋梁的耐久性或者說(shuō)使用極限引起更高的重視。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師往往非常重視橋梁的布局是否合理，但是卻沒(méi)有對(duì)橋梁進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)和維護(hù)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在確定了設(shè)計(jì)方案之后往往采用各種分析方法對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性和可行性進(jìn)行檢測(cè)，然后結(jié)合橋梁施工的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)募m正。在這種方式下，雖然可以確定橋梁設(shè)計(jì)方案的安全系統(tǒng)和可行性，只能說(shuō)明這個(gè)設(shè)計(jì)方案是可行的，但是卻并沒(méi)有選中最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。隨著現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)的復(fù)雜性越來(lái)越大，對(duì)橋梁的耐用性和強(qiáng)度都提出了更高的要求。道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)就是對(duì)橋梁設(shè)計(jì)不斷細(xì)分，是在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和模塊化程度的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，將橋梁的設(shè)計(jì)看成一個(gè)模塊結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)橋梁的使用壽命，提高橋梁使用的安全系統(tǒng)。

2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原則

在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)道路橋梁的負(fù)荷來(lái)考量橋梁的承重能力，選擇最佳的截面形式。道路橋梁施工中會(huì)使用到非常多的材料，所以應(yīng)該選擇結(jié)構(gòu)優(yōu)良、重量較小的截面形式，從而減少對(duì)橋梁的壓力。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要注重橋梁的支撐力，保持支撐力的分布均勻，不僅可以減少材料的浪費(fèi)，還能夠更好的支撐橋梁。道路橋梁本身就是一個(gè)整體，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注重結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，增加整體結(jié)構(gòu)的受力性。此外，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，要將材料和結(jié)構(gòu)有效整合，受力加大的結(jié)構(gòu)使用優(yōu)質(zhì)的材料，受力較小的結(jié)構(gòu)可以使用質(zhì)量合格的材料就好，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和材料的最優(yōu)配置。

3結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在橋梁防水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在道路橋梁的設(shè)計(jì)中，橋梁防水設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容，橋梁的防水性能和整個(gè)橋梁的受用時(shí)間以及質(zhì)量都息息相關(guān)。橋梁防水主要體現(xiàn)在做好橋梁的防水和排水工作，如果沒(méi)有做好排水，雨水就會(huì)積壓在橋梁路面上無(wú)法排出，如果長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法排出，那么雨水就會(huì)進(jìn)入到道路橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，并對(duì)其進(jìn)行侵蝕，從而使橋梁內(nèi)部受到損耗，影響橋梁的正常使用。因此在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中要重視防水設(shè)計(jì)。將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到防水層設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行防水設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要加強(qiáng)防水層的性能，因此在選擇施工材料的時(shí)候，可以選擇性能更優(yōu)的材料，例如與結(jié)晶材料混合的水泥或者復(fù)合纖維混凝土，這類材料密實(shí)性更好，將其運(yùn)用到防水層中，可以大大提高橋梁的防水性能。除此之外，在混凝土的施工過(guò)程中，也可以加入鋼筋網(wǎng)，這樣混凝土就不容易開(kāi)裂，雨水自然不能順利的進(jìn)入橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。防水層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，是將混凝土設(shè)計(jì)和路面設(shè)計(jì)看成一個(gè)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就可以大大增強(qiáng)橋梁的粘結(jié)性，避免脫落現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)可以保證結(jié)構(gòu)的延展性和抗拉強(qiáng)度大大增強(qiáng)，并設(shè)計(jì)排水管道，減少雨水對(duì)路面的損害。

3.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在混凝土施工中的應(yīng)用

混凝土施工也是道路橋梁施工中一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，為了提高混凝土施工的質(zhì)量，可以采用鋼筋混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土。鋼筋混凝土是一種復(fù)合型的材料，在道路橋梁的設(shè)計(jì)中，需要對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行保護(hù)層設(shè)計(jì)，從而防止外界環(huán)境中的各種因素對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕，提高保護(hù)層對(duì)鋼筋混凝土的保護(hù)作用，從而延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到混凝土的保護(hù)層設(shè)計(jì)中，可以有效的提高混凝土的耐久性。很多橋梁事故的發(fā)生都是由于在混凝土施工中出現(xiàn)偷工減料導(dǎo)致道路橋梁的整體布局不夠合理導(dǎo)致的。而在進(jìn)行保護(hù)層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，要保證混凝土的耐久性，就要對(duì)混凝土進(jìn)行合理的配比和拌合，如表1所示。

表1　結(jié)構(gòu)混凝土耐久性要求

在混凝土的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，除了要增強(qiáng)鋼筋混凝土的厚度、提高混凝土的耐久性之外，還要增強(qiáng)構(gòu)造配筋。在橋梁事故中，往往是由于混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂或者損壞導(dǎo)致的，正是由于混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損，雨水等就會(huì)滲入到混凝土結(jié)構(gòu)中，從而使出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)逐漸增大，最終導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被侵蝕和腐蝕。因此在混凝土的施工設(shè)計(jì)中，要對(duì)混凝土的開(kāi)裂情況進(jìn)行控制，此時(shí)可以通過(guò)增加構(gòu)造配筋來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以的大大的增強(qiáng)混凝土的結(jié)構(gòu)的抗裂縫能力。

4結(jié)語(yǔ)

將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到道路橋梁設(shè)計(jì)中，可以在降低設(shè)計(jì)施工成本的同時(shí)提高道路橋梁的施工質(zhì)量，大大促進(jìn)了橋梁設(shè)計(jì)的發(fā)展，提升了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)橋梁的實(shí)際情況進(jìn)行分析，結(jié)合橋梁的實(shí)際情況選擇最佳的設(shè)計(jì)方案，減少橋梁事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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Application of structured design in the design of roads and bridges

YIN Jiang-bo，HUANG Hong-mei

(Jiujiang City, Jiangxi Hukou highway Branch，Jiujiang,Jiangxi 332500,China)

Abstract:Roads and bridges is an important part of our transport system, it plays a very important role in China's economic development. As the number of vehicles gradually increased service life of roads and bridges is not satisfactory, how to improve the service life of roads and bridges has aroused great attention. In order to extend the quality of roads and bridges, starting from the design of roads and bridges will lead to greater attention to the structural design applied to the design of roads and bridges, can effectively improve the quality of the bridge.

Keywords:structured design; roads; bridges

中圖分類號(hào)：U442

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)03-0102-02

作者簡(jiǎn)介：殷江波(1976-)，男，助理工程師，研究方向：公路與橋梁；黃紅妹(1978-)，女，助理工程師，研究方向：公路與橋梁。

收稿日期：2015-07-29