孫華
招商局重慶交通科研設計院有限公司/勘察設計院 重慶 400067
在道路橋梁設計中除了要考慮施工安全、適用、成本等特點,還需要考慮橋梁設計的耐久、可檢查性、可修復性等問題。傳統(tǒng)的橋梁設計通常是根據設計經驗構建設計方案,此類設計方法能從最低設計需求入手滿足多個設計需求,其缺點是沒有辦法更優(yōu)的處理橋梁結構布局外遇到的不確定因素,不能真正達到安全施工、適用性強、低成本的建設要求[1]。隨著橋梁建設水平的持續(xù)提升,結構化設計在橋梁設計中的應用越來越廣泛,能顯著提高橋梁耐久性及降低后期的維護成本。橋梁結構設計是橋梁整體設計的重點,尤其是現(xiàn)階段橋梁結構化設計變的愈來愈精細化,在設計過程中,橋梁設計的核心及重點需體現(xiàn)出橋梁設計結構化的功能[2]。因此,下文主要對結構化設計在橋梁設計中的應用進行分析。
所謂的結構化設計,是近年來橋梁設計中應用較為普遍的方式,地位逐漸上升。結構化設計最早起源于自頂向下細化、模塊化等程序設計,是在橋梁工程項目不斷實踐中衍生出來的。從宏觀的層面考量,結構化設計主要是將整體性設計,在依照單一功能且遵循相互獨立原則的基礎上,合理地進行模塊結構劃分。通過對模塊結構的分析可以明確,概要設計和詳細設計是最為突出的表現(xiàn)形式,在橋梁設計中的應用很廣泛,不僅可以促進設計方案可行性的提升,還能增強設計效果[3]。
在橋梁工程項目建設過程中,混凝土結構是極其重要的一部分,同時也是道路橋梁工程結構化設計中的要點,對工程質量和效果的提升有很大促進作用。所以,在對混凝土結構部分展開優(yōu)化設計期間,應該對設計的優(yōu)勢進行高效利用,對混凝土材料配比、鋼筋保護層等方面的問題加以考量,合理地進行設計和優(yōu)化。在設計期間,應該結合性能要求不同,高效的對混凝土在配比方面的信息進行收集,并將橋梁的具體應用要求和條件,選擇最佳的配比方案,保證可以從整體的角度上增強混凝土結構耐久性。在鋼筋保護層厚度方面,應該強化研究保護層厚度與鋼筋混凝土強度的關聯(lián),并將此作為依據,不斷提升鋼筋混凝土結構強度。在構造筋配置層面,需要將結構、數(shù)量等與相關數(shù)據信息加以整合,綜合的進行分析,以便構造筋配置方案的制定能夠處于最佳狀態(tài)。此外,結合橋梁施工標準和要求,增強混凝土結構的抗裂性能,保證橋梁工程的使用安全性能可以整體提升。
在橋梁施工建設工作開展期間,橋頭搭板是不可缺少的關鍵部分??梢哉f,如果橋頭搭板的設計缺乏合理性,在后續(xù)橋梁應用過程中,就非常容易出現(xiàn)搭板斷裂等問題,若情況嚴重,甚至會影響整個交通安全。所以,為了可以更好地規(guī)避問題,應該在結合工程實際情況的基礎上,合理的對結構化設計進行運用。在具體的設計中,可以適當?shù)貙τ嬎銠C技術進行利用,科學且精準的將橋頭搭板長度、寬度等數(shù)據信息計算出來,然后客觀地加以分析,將其中可能對橋梁正常應用的影響因素進行探究,有針對性地進行優(yōu)化,科學調整,保證能夠設計出滿足橋梁工程橋頭搭板部分的設計方案。通常,如果可供選擇的方案比較多,可以通過使用計算機三維模型,直觀地將設計方案展現(xiàn)出來,模擬交通運行負載情況,最終明確哪一種設計方案最為可靠,精準選擇,以便可以從根源提升橋頭搭板部分的施工效果和質量。
在橋梁工程建設期間,橋面防水方面的設計水平對整個橋梁工程使用情況影響很大,尤其是在安全性以及使用壽命等層面。在進行橋面防水設計過程中,如果出現(xiàn)防水設計不能滿足施工要求的情況,最終就會導致橋梁出現(xiàn)大范圍積水或者滲水等問題,進而使得在后期的使用時,安全隱患越積越多。所以,在橋面防水設計期間,需要強化對結構化設計的利用,一方面,加大對材料質量的把控力度,對工程橋梁最佳黏結系數(shù)進行明確,有針對性地對工程施工材料進行選擇,保證能符合建設需求,提升橋面的防水性能。另一方面,合理的對施工工藝進行選擇,對施工強度和橋面混凝土施工技術進行多方面考量,掌握施工要點,降低橋面積水問題出現(xiàn)的概率。
與主梁不同,簡支梁結構在運輸或者吊裝預制獨立構件時,整體的優(yōu)勢非常明顯,對施工現(xiàn)場安裝以及拼接工作的開展有很大促進作用。并且,在設計階段,借助機械化以及自動化施工技術,對施工人員的工作效率提升很有幫助,能夠有效降低材料浪費問題出現(xiàn)概率。所以,在具體的主梁部分設計階段,應該對結構化設計進行科學實施,采用箱型和T型兩種設計形式。在利用箱型結構進行主梁部分設計的時候,要對應力混凝土結構進行科學使用,并加大對荷載算法的運用,在主梁布置對稱之后,應用杠桿法等,提升主梁施工水平。
綜合而言,社會發(fā)展越來越好,橋梁工程建設水平也得到了很大提升,質量越來越高。研究得知,橋梁工程項目在實施過程中,工程設計與施工對城市經濟發(fā)展有很大影響。因此,在具體的橋梁設計期間,應該科學利用結構化設計,不斷促進橋梁耐久性和實用性的提升,全面降低建筑成本,進而讓橋梁工程能夠朝著長久的方向發(fā)展。