陳志遠

（青海省交通規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，青海 西寧 810001）

0 引言

橋梁施工建設(shè)是公路施工建設(shè)中至關(guān)重要的組成部分，隨著橋梁施工技術(shù)的不斷完善，現(xiàn)階段施工人員可使用各類不同的橋梁結(jié)構(gòu)方式，完成橋梁的工程建設(shè)。但在具體的公路橋梁施工規(guī)劃中，大部分設(shè)計人員還是會通過常規(guī)跨徑混凝土預制的方式來完成橋梁施工澆筑。如果在這一過程中設(shè)計出現(xiàn)了偏差，整體的橋梁建筑施工質(zhì)量就會受到負面影響。而實際上，不同建設(shè)條件下的橋涵設(shè)計方式和理念是存在明顯差異化特征的。因此，以具體問題具體分析的方式來優(yōu)化常規(guī)的橋涵設(shè)計，是提升橋梁建設(shè)質(zhì)量的重要方式和手段。

1 不同建設(shè)條件下的外業(yè)調(diào)查分析

外業(yè)調(diào)查工作是橋梁施工建設(shè)的首要工序環(huán)節(jié)，唯有深入展開外業(yè)調(diào)查、捕捉詳細的建設(shè)資料和數(shù)據(jù)，才能讓具體的設(shè)計方案擬定更貼合當?shù)氐膶嶋H情況。

1.1 平原綠洲區(qū)橋涵外業(yè)調(diào)查

許多平原綠洲區(qū)域內(nèi)都有縱橫交錯的灌溉渠道，密集復雜的建筑群體以及四通八達的水電管道。在進行該區(qū)域的外業(yè)調(diào)查工作時，設(shè)計人員需要盡可能地完成數(shù)據(jù)資料的收集和整理工作，通過運用必要的預計假設(shè)方式，進一步確定排水涵洞的位置，爭取讓橋涵設(shè)計方案的擬定貼合當?shù)氐膶嶋H情況[1]。

1.2 山區(qū)橋涵外業(yè)調(diào)查

許多公路橋梁的建設(shè)需要穿越山區(qū)，相比較平原綠洲地區(qū)而言，山區(qū)的地形地貌往往會更為復雜，而且會出現(xiàn)諸多不良地質(zhì)地貌，影響具體的橋梁和公路建設(shè)施工。在某些特定的山區(qū)，由于其面臨的氣候條件較為獨特，因此在固定季節(jié)內(nèi)很容易發(fā)生山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災害。因此，山區(qū)的外業(yè)調(diào)查工作壓力要遠遠大于平原綠洲區(qū)域。設(shè)計人員在具體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析過程中，要進行詳細的地質(zhì)勘查工作，全面分析相應區(qū)域的降水、洪澇災害情況以及地質(zhì)災害發(fā)生的規(guī)律。如果該區(qū)域內(nèi)設(shè)有水文站，在外業(yè)調(diào)查過程中，設(shè)計人員就應當?shù)剿恼臼占瘹v年的河流洪峰數(shù)據(jù)，這能夠為相應的橋梁工程建設(shè)和橋涵設(shè)計提供一定的數(shù)據(jù)支撐，讓最終所設(shè)計出的施工方案更加貼合當?shù)氐膶嶋H情況[2]。

1.3 改擴建橋涵外業(yè)調(diào)查

如果某地原本進行過橋梁施工，但現(xiàn)階段的橋梁工程建設(shè)已經(jīng)無法滿足當?shù)氐墓步煌ㄐ枨螅颥F(xiàn)階段所使用的橋梁公路在使用性能方面存在一定的偏差，設(shè)計人員就需要通過改擴建的方式，革新原有的橋梁公路建設(shè)，通過新建公路和橋梁促進當?shù)氐墓步煌òl(fā)展。相比較上述不同地形條件下的橋涵外業(yè)調(diào)查工作而言，改擴建的橋涵外業(yè)調(diào)查在數(shù)據(jù)收集和整理方面會顯得更為輕松。

由于原本的橋梁施工建設(shè)已經(jīng)收集了一部分目標區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，因此在外業(yè)調(diào)查過程中，設(shè)計人員可直接使用原有的數(shù)據(jù)信息展開數(shù)據(jù)交流和討論工作，甚至通過分析原有橋梁的竣工圖來探討橋梁的具體結(jié)構(gòu)和尺寸，通過優(yōu)化和改良的方式來完成新的橋涵設(shè)計。但需要注意的是，不同區(qū)域原有橋梁的實際使用狀況存在明顯差別，原有橋梁的施工質(zhì)量和設(shè)計合理性也存在較為明顯的差異化特征，并非所有區(qū)域內(nèi)的原有橋梁都可作為新橋梁改進與完善的參考，有些地區(qū)的公路橋梁改擴建工作需要在推翻原有設(shè)計的基礎(chǔ)上完成，因此設(shè)計人員需要視具體情況加以討論[3]。

1.4 基礎(chǔ)資料收集和意見征求工作

外業(yè)調(diào)查工作并不是內(nèi)指性的，并不是只依靠內(nèi)部人員的相互交流和討論便可制定出貼合實際情況的條款設(shè)計方案。理想狀態(tài)下的外業(yè)調(diào)查工作離不開當?shù)卣膮f(xié)助、其他行業(yè)單位的支持，以及橋梁公路建設(shè)沿線居民的意見傳遞。在具體的外業(yè)調(diào)查工作推進過程中，設(shè)計人員應盡可能地收集與當?shù)剡h期規(guī)劃和發(fā)展相關(guān)的建設(shè)性資料，并通過與不同行業(yè)單位友好交流互動方式的應用，全面征集不同單位在橋梁涵洞位置通道設(shè)計方面的意見或建議。實際上不論是電力行業(yè)、電信行業(yè)還是其他相關(guān)單位和企業(yè)，在橋涵設(shè)計方面都具有一定的發(fā)言權(quán)。特別是自來水管道、天然氣管道以及其他管道相互交織、排布復雜的綠色平原區(qū)域，其橋涵設(shè)計位置更需要設(shè)計人員慎重考量[4]。相應設(shè)計人員最好邀請其他行業(yè)或單位設(shè)計人員一同完成現(xiàn)場勘查工作，只有如此，在外業(yè)調(diào)查的過程中，設(shè)計人員才能夠全面厘清當?shù)氐墓芫€排布情況和準確位置，讓橋涵設(shè)計方案更貼合當?shù)貙嶋H情況。

除此之外，在具體的管線拆遷或保護政策了解過程中，設(shè)計人員還需要與當?shù)氐恼块T進行積極的溝通和交流，通過簽訂紙面協(xié)議的方式完成外業(yè)調(diào)查工作，爭取讓其所制定出的橋涵設(shè)計方案能夠在施工過程中得到全面的落實（常見橋涵設(shè)計種類如圖1所示）。

圖1 常見橋涵設(shè)計種類

2 不同建設(shè)條件下橋涵設(shè)計優(yōu)化措施分析

2.1 平原綠洲區(qū)的橋涵優(yōu)化設(shè)計

相比較山區(qū)而言，平原綠洲區(qū)的地形地貌較為優(yōu)越，因此往往是人口聚集的繁榮區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)的路網(wǎng)較為發(fā)達，灌溉系統(tǒng)復雜多樣，沿線村莊城鎮(zhèn)較多，因此在橋涵設(shè)計的過程中設(shè)計人員應當優(yōu)先考慮使用分離式立交和涵洞通道，只有如此才能夠全面滿足當?shù)鼐用竦恼Ｉ钚枨蟆?/p>

除此之外，在平原區(qū)的橋涵設(shè)計過程中，設(shè)計人員還應當盡可能以減少對耕地面積的侵占為前提來優(yōu)化設(shè)計方案，爭取讓相應的橋涵設(shè)計更為經(jīng)濟安全，更能滿足當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)建設(shè)需求。但需要注意的是，在這一過程中施工技術(shù)人員很可能無法把控公路橋梁的路基填土高度，最終導致橋涵構(gòu)造物的凈空受損。為了使這一問題得到解決，在具體的施工階段，施工人員應當適當?shù)剡M行原地面下挖工作，盡最大可能地保障橋涵凈空。如果不使用原地面下挖方式，而繼續(xù)沿用原地面控制理念，那么很可能導致橋梁在施工完成后出現(xiàn)系梁外露、有效樁長不足等現(xiàn)象。而在具體的施工建設(shè)過程中，設(shè)計人員不可避免地要完成排水設(shè)計和改路設(shè)計，在相應設(shè)計推進的過程中，施工人員應當合理控制被交路的最低點，使其最低點盡可能地放置在橋涵寬度范圍之外，否則橋下很可能出現(xiàn)積水[5]。

2.2 山區(qū)的橋涵優(yōu)化設(shè)計

不同山區(qū)的橋涵設(shè)計因素需要關(guān)注的點有所不同，但不論如何山區(qū)的橋涵設(shè)計都具有一定的共性。大部分山區(qū)都很容易出現(xiàn)泥石流、山體滑坡等地質(zhì)災害，因此在具體的橋涵設(shè)計過程中，施工人員應當盡量回避地質(zhì)災害高發(fā)頻段。如果無法回避這些地段，那么在橋梁布設(shè)的過程中，設(shè)計人員應當盡量使用能夠一孔跨越泥石流溝或滑動體的橋梁結(jié)構(gòu)，只有如此才能夠降低地質(zhì)災害觸發(fā)嚴重交通安全事故的概率。除此之外，在具體的施工建設(shè)過程中，設(shè)計人員還應當采取必要的防護措施和手段，盡可能不要把橋墩布設(shè)在滑動體上，這也是一種降低交通安全事故出現(xiàn)概率的重要方式。但如果橋墩的設(shè)計無法避開滑動體，那么設(shè)計人員就需要花費更多的時間和精力，通過對滑動體處理方式的應用降低橋墩發(fā)生剪切破壞現(xiàn)象的概率。實際上，大部分山區(qū)都存在著地面高差較大的特征，因此在具體的橋梁設(shè)計過程中，大部分設(shè)計人員都會選擇采用高端方式完善橋梁設(shè)計。但高端設(shè)計展開的過程中，設(shè)計人員更應注意驗算橋梁所處目標區(qū)域的地震烈度，只有如此才能夠盡可能地推演出橋墩所需要具備的抗震性能。若橋墩抗震性能無法應對其目標所處地區(qū)的地震烈度，橋梁在使用過程中就會出現(xiàn)各類危險狀況，最終影響到出行人員的人身安全[6]。

2.3 改擴建橋涵優(yōu)化設(shè)計

在現(xiàn)階段的橋梁改擴建過程中，大部分設(shè)計人員都會通過橋涵拼寬的方式完成相應的改擴建工作?，F(xiàn)階段所使用的橋梁拼寬方式主要有兩種：一種是上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)不連接的方式；另一種是上下部結(jié)構(gòu)均勻連接的方式。相比較后一種方式而言，前一種方式使用的概率更大，因為在拼寬過程中新建的拼接部分很可能與原結(jié)構(gòu)存在不均勻沉降的現(xiàn)象。但不論如何，在具體的拼接階段，設(shè)計人員都應當確定相應拼接的剛度和強度，唯有如此才能使橋梁達到理想狀態(tài)。

在具體的橋梁使用過程中，由于原有橋梁公路的施工年代較為久遠，因此很難達到擴建后的高標準和要求，這就意味著在改擴建過程中，施工人員需要全面革新原有的橋梁設(shè)計，如果原有的構(gòu)造物無法適應改擴建后的總體指標要求，那么就不能在原有橋梁設(shè)計基礎(chǔ)上完成改擴建工作。

2.4 綠色公路橋涵優(yōu)化設(shè)計

由于綠色節(jié)能可持續(xù)發(fā)展理念已經(jīng)滲透到社會各行業(yè)中，因此在公路橋梁的施工建設(shè)過程中工作團隊和技術(shù)人員應遵循相應的綠色節(jié)能可持續(xù)發(fā)展理念，完成橋涵優(yōu)化設(shè)計工作。實際上早在2016 年，交通運輸部就頒布了與綠色公路橋涵設(shè)計相關(guān)聯(lián)的政策性指導意見。交通運輸部指出，未來的公路橋梁建設(shè)應當盡量體現(xiàn)綠色環(huán)保的特征和性能，只有如此才能夠在盡可能降低對周遭環(huán)境破壞的基礎(chǔ)上，達到良好的公共運輸效果。在具體的橋涵優(yōu)化設(shè)計過程中，設(shè)計人員應當盡可能地考慮相應設(shè)計施工完成所需要使用到的施工材料，以及施工完成后橋梁能夠使用的壽命周期。如果其所需要使用到的施工材料容易對周遭的環(huán)境產(chǎn)生影響和破壞，或其施工完成后所能夠使用的壽命周期并不理想，那么相應的橋涵施工方案就應當?shù)玫竭M一步的完善與優(yōu)化。唯有不斷研發(fā)和使用新材料，才能使橋涵優(yōu)化設(shè)計在具體的施工建設(shè)過程中達到理想狀態(tài)，施工人員才能盡可能地降低橋涵優(yōu)化設(shè)計對周遭環(huán)境造成的負面影響。在考慮最終使用壽命周期的過程中，優(yōu)化設(shè)計人員需要節(jié)約施工成本，降低后期修整翻新的概率。

2.5 橋涵優(yōu)化設(shè)計的后續(xù)服務(wù)

除了要根據(jù)當前施工目的地的實際情況完成橋涵的優(yōu)化設(shè)計外，設(shè)計人員還需要重視橋涵優(yōu)化設(shè)計的后續(xù)服務(wù)工作。在施工前后，技術(shù)人員需要完成相應的技術(shù)交底，明確橋涵設(shè)計的詳細步驟和內(nèi)容，并對后續(xù)服務(wù)工作中可能遭遇的問題和困境展開深入的分析和研究，制定出具有可行性的應對策略，推動后續(xù)服務(wù)工作的順利進行。這就意味著參與橋涵優(yōu)化設(shè)計后續(xù)服務(wù)的設(shè)計人員，本身也需要具備一定的專業(yè)技能和職業(yè)道德修養(yǎng)。因此，相應設(shè)計人員需要在公路橋梁施工行業(yè)建設(shè)和發(fā)展的時代進程中不斷自我學習、自我充實，爭取使自身的設(shè)計理念和后續(xù)服務(wù)能力達到更為理想的狀態(tài)。

3 結(jié)語

總而言之，常規(guī)橋涵設(shè)計質(zhì)量會直接影響到公路橋梁建設(shè)的最終效果，而不同建設(shè)條件下的橋涵設(shè)計工作側(cè)重點有所不同，因此技術(shù)人員需要把握不同條件下的橋涵設(shè)計特點，借此提升橋涵設(shè)計的最終效果和質(zhì)量，爭取讓公路橋梁建設(shè)在滿足人民群眾日常出行需求方面發(fā)揮更大的作用。