摘 要:社會經(jīng)濟的發(fā)展推動了我國城市基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,加快了道路橋梁建設(shè)。在建設(shè)道路橋梁時需要設(shè)計先行,這是保證道路橋梁質(zhì)量的基礎(chǔ)。目前,我國道路橋梁設(shè)計得到了很大進展,并形成了成熟的設(shè)計理念,這大大促進了道路橋梁實踐的發(fā)展。因此,在設(shè)計道路橋梁時,要結(jié)合其發(fā)展現(xiàn)狀和主要理念,并根據(jù)實踐進展中出現(xiàn)的問題不斷優(yōu)化道路橋梁設(shè)計,以更好地促進我國道路橋梁事業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;理念變更;實踐進展
中圖分類號:U442.5 文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2018)25-0118-02
從道路橋梁發(fā)展至今,我國道路橋梁設(shè)計已經(jīng)經(jīng)過了幾十年的經(jīng)驗累積,為我國道路橋梁設(shè)計實踐奠定了堅實的基礎(chǔ)。結(jié)合我國道路橋梁的發(fā)展和設(shè)計理念,把握我國道路橋梁設(shè)計理念的變更情況,并發(fā)揮其在具體實踐中的作用,保證我國道路橋梁的設(shè)計和施工。
1 我國道路橋梁設(shè)計的理念變更
1.1 設(shè)計方案由主觀走向科學(xué)
作為一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,設(shè)計人員在進行道路橋梁設(shè)計時必須遵循經(jīng)濟、適用、安全、美觀的原則,對當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件、氣象條件、車輛載荷、施工成本預(yù)算、工期、建筑材料、施工技術(shù)、設(shè)計規(guī)范、國家標準和行業(yè)標準等多個因素進行綜合考慮。但是,這些因素與經(jīng)濟、適用、安全、美觀原則很難同時兼顧,這也增加了道路橋梁設(shè)計的復(fù)雜性。因此,進行道路橋梁設(shè)計時,設(shè)計人員通常會根據(jù)自身的經(jīng)驗進行建材、結(jié)構(gòu)尺寸的選擇,通過分析結(jié)構(gòu)和受力情況,制訂成本最低、滿足適用性的設(shè)計方案[1]。這也導(dǎo)致道路橋梁的耐久性不好,隨著使用年限的增長和載流量的增大,安全事故頻發(fā)。這主要是因為根據(jù)主觀經(jīng)驗篩選的設(shè)計方案不符合實際情況。近年來,設(shè)計方案選擇開始向科學(xué)化發(fā)展,主觀、片面的決策過程逐漸被取代,最大關(guān)聯(lián)度模型、層次分析模型、模糊綜合評判模型等較為科學(xué)的數(shù)學(xué)模型得到運用,這使得我國道路橋梁的設(shè)計理念進一步完善。
1.2 “耐久性設(shè)計”理念的發(fā)展
我國道路橋梁設(shè)計理念視線比較短,在傳統(tǒng)道路橋梁設(shè)計中,更加重視道路橋梁的建設(shè)施工過程和結(jié)構(gòu)強度,忽視了維護管理和耐久性,不重視路橋的環(huán)境影響和使用壽命。近年來,基于全壽命周期的設(shè)計理念提出了“耐久性設(shè)計”,從規(guī)劃設(shè)計到拆除的全過程對道路橋梁進行管理,不僅包含設(shè)計使用年限,還包含養(yǎng)護、維修、報廢和回收,可以直接在設(shè)計時就對全局成本進行綜合考慮,大大減少了道路橋梁后期運營維護的費用[2]。在道路橋梁設(shè)計、施工、運營和維護各個階段,都要進行“耐久性設(shè)計”,關(guān)注其周期性維護檢修成本,尤其是后期維護的可行性和維護難度,這是選擇最終設(shè)計方案的重要考量因素?!澳途眯栽O(shè)計”理念符合可持續(xù)發(fā)展觀念的設(shè)計理念,其以建筑設(shè)施的整體使用性能為目標函數(shù),符合設(shè)計初衷和人民的根本利益。“耐久性設(shè)計”理念的不斷發(fā)展推動了“全壽命設(shè)計”理念的出現(xiàn)。設(shè)計人員在設(shè)計時,必須要結(jié)合建筑設(shè)施的使用性能、對周圍環(huán)境的影響、環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益等多種因素進行衡量。
2 我國道路橋梁設(shè)計的實踐進展
隨著我國道路橋梁設(shè)計理念不斷變更完善,道路橋梁建設(shè)質(zhì)量有了很大提升,推動了其在具體實踐中的可持續(xù)發(fā)展,大大提升了我國的設(shè)計水平。
2.1 計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用
目前,我國道路橋梁設(shè)計中廣泛運用了計算機技術(shù),大大提升了道路橋梁設(shè)計水平、例如,CAD制圖、計算機的算法等,有利于更好地檢查橋梁橫斷面和平面,進行定線調(diào)整,大大減少了設(shè)計人員的工作量,節(jié)省了更多的時間。當前,道路橋梁設(shè)計中CAD制圖軟件應(yīng)用較為普遍,大大提升了道路橋梁的設(shè)計水平,使得設(shè)計理念更加符合國際設(shè)計的理念標準。此外,通過計算機的數(shù)值模擬和仿真分析,設(shè)計人員可以準確地模擬道路橋梁的各個方面,展示臺風(fēng)、地震等突發(fā)的特殊環(huán)境,提供重要的參考依據(jù),保證實際設(shè)計方案的可行性。
2.2 智能檢測設(shè)備和無損檢測技術(shù)
道路橋梁的設(shè)計、施工過程、運行過程和后期維護保養(yǎng)都會直接影響道路橋梁的使用壽命。而智能檢測設(shè)備和無損檢測技術(shù)使得這些工作更加科學(xué)有效,不僅可以幫助維修人員進行維修防護,還可以使其及時發(fā)現(xiàn)道路橋梁的裂縫等不同問題,遠程監(jiān)控設(shè)備和現(xiàn)場,大大降低其運營管理成本。
2.3 勘測設(shè)計技術(shù)
隨著我國道路橋梁勘測設(shè)計水平的大幅度提高,地質(zhì)勘察手段、設(shè)計理念也不斷提升,推動了現(xiàn)代物探工具和高速地質(zhì)鉆機的使用。在進行地質(zhì)勘查時,地震波反射法、聲波反射法、紅外線探水法和地質(zhì)雷達等方法可以進行地質(zhì)超前預(yù)報,大大提高了地質(zhì)情報的可靠度。目前,在道路橋梁設(shè)計中,相關(guān)工作人員的環(huán)保意識不斷提高,施工前開始運用預(yù)設(shè)計,在施工階段進行信息化反饋動態(tài)設(shè)計,分析隧道圍巖、結(jié)構(gòu)、地層和臨近構(gòu)筑物的受力、變形、破壞的數(shù)值,設(shè)計量化有了科學(xué)的依據(jù)。而計算機輔助設(shè)計(CAD)手段大大改觀了繪圖工作的狀況,彌補了傳統(tǒng)設(shè)計的缺陷,大大提高了道路橋梁設(shè)計質(zhì)量。
2.4 建設(shè)規(guī)模
近年來,我國道路橋梁建設(shè)飛速發(fā)展,長江、黃河和沿海地區(qū)逐步建成了一大批世界級橋梁,在世界橋梁中都具有顯著的地位。比如,我國第一座由懸索橋和斜拉橋構(gòu)成的特大型組合橋梁,其全部由中國人自己設(shè)計、施工、監(jiān)理、管理,是當時國內(nèi)工程規(guī)模最大、建設(shè)標準最高、投資最大、技術(shù)最復(fù)雜、技術(shù)含量最高的現(xiàn)代化特大型橋梁工程,也是我國第一座組合型橋梁。近年來,橋梁建設(shè)中逐漸增加了鋼制主梁的比例和規(guī)模。結(jié)構(gòu)輕巧的橋梁鋼梁在我國公路橋梁、鐵路橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在大跨徑橋梁和鐵路客運專線中的應(yīng)用越來越多。此外,目前的橋梁設(shè)計越來越重視審美功能,保證其耐久性與審美性并重。
2.5 結(jié)構(gòu)形式
我國傳統(tǒng)的道路橋梁隧道運用的是雙洞分離式的結(jié)構(gòu)形式,但其左右線間距不能滿足建設(shè)需求,所以連拱式和小凈距式的隧道結(jié)構(gòu)形式隨之出現(xiàn)。而橋隧相連和實現(xiàn)地下互通等特殊條件或功能技術(shù)要求使得分岔式隧道結(jié)構(gòu)形式、橋隧混合結(jié)構(gòu)形式和地下立交結(jié)構(gòu)形式的工程實踐越來越普遍。連拱隧道中墻形式已經(jīng)發(fā)展為夾心式曲中墻,實現(xiàn)了不對稱連拱隧道和無中墻。隨著我國道路基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善,交通壓力得到了緩解,有利于快捷城市交通的全面建設(shè)。在新時期的經(jīng)濟發(fā)展中,建成連接大中城市的道路橋梁體系是我國交通運輸?shù)陌l(fā)展方向,推動國家和區(qū)域性經(jīng)濟中心、交通樞紐、重要對外口岸高速公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。同時,也要提高區(qū)域間、省際間、大中城市間快速客貨運輸?shù)母咝浴⒈憬菪?、安全性和舒適性,以有效應(yīng)對自然災(zāi)害等突發(fā)性事件。隨著國家高速公路網(wǎng)放射線和縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局的形成,城市向外放射、橫連東西、縱貫?zāi)媳钡拇笸ǖ栏窬珠_始形成。
3 結(jié)語
作為道路橋梁工程施工建設(shè)的基礎(chǔ),道路橋梁設(shè)計會直接對道路橋梁的后期正常施工和長期使用產(chǎn)生影響。因此,施工企業(yè)必須不斷更新自身的設(shè)計理念,注重道路橋梁設(shè)計環(huán)節(jié),根據(jù)其中可能出現(xiàn)的隱患進行設(shè)計,解決傳統(tǒng)設(shè)計中的隱患,大大提高我國道路橋梁設(shè)計水平,推動我國道路橋梁發(fā)展。
參考文獻:
[1]唐瑩,鄒愛琴.芻議我國道路橋梁設(shè)計的理念變更及實踐進展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(24):221.
[2]陳軻.我國道路橋梁設(shè)計的理念變更與實踐進展研究[J].河南科技,2017(3):113-114.