高智軍

摘要： 道路橋梁工程項(xiàng)目是我國主要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，其建設(shè)質(zhì)量以及應(yīng)用的可靠性直接關(guān)系著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。從當(dāng)前道路橋梁設(shè)計活動來看，結(jié)構(gòu)化設(shè)計會對道路橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量和整體水平產(chǎn)生重要影響，因此，必須要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁中的應(yīng)用，明確相關(guān)設(shè)計要求和設(shè)計規(guī)范，合理控制設(shè)計過程中的不確定性因素，優(yōu)化設(shè)計流程，從而提升道路橋梁的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及適用性。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁設(shè)計;結(jié)構(gòu)化設(shè)計;應(yīng)用

1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中應(yīng)用的必要性

在過去的道路橋梁建設(shè)模式中，設(shè)計流程的起始環(huán)節(jié)是完成初始方案的設(shè)定，這一過程的主要參考依據(jù)是以往的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，涵蓋了材料選用、總體布置、工藝流程、結(jié)構(gòu)尺寸等多種要素，在初始方案設(shè)計完成后，通過結(jié)構(gòu)分析與力學(xué)分析，對設(shè)計方案的可行性進(jìn)行檢驗(yàn)，并視情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整與糾正。可以看出，這一設(shè)計模式雖然可以對方案的可行性與安全性進(jìn)行檢驗(yàn)，但這種檢驗(yàn)相對基礎(chǔ)，沒有涉及到最優(yōu)環(huán)節(jié)，而隨著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，道路橋梁建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，設(shè)計需求也更加復(fù)雜，這種傳統(tǒng)的設(shè)計模式顯然無法滿足道路橋梁工程設(shè)計的現(xiàn)實(shí)需要。

作為一種科學(xué)的設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)化設(shè)計近年來在道路橋梁設(shè)計中逐漸占據(jù)了主流，結(jié)構(gòu)化設(shè)計起源于自頂向下細(xì)化、模塊化與結(jié)構(gòu)化等程序設(shè)計技術(shù)，是在道路橋梁的建設(shè)實(shí)踐中不斷形成發(fā)展的。從本質(zhì)上來說，結(jié)構(gòu)化設(shè)計就是將整體性設(shè)計，按照單一功能、相互獨(dú)立的原則進(jìn)行模塊結(jié)構(gòu)劃分的過程，詳細(xì)設(shè)計與概要設(shè)計是結(jié)構(gòu)化設(shè)計的主要表現(xiàn)形式。這一設(shè)計模式在道橋設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，大大提高了設(shè)計方案的安全性與可行性，而且也使得最優(yōu)設(shè)計成為可能。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用原則

結(jié)構(gòu)化設(shè)計需要專業(yè)的設(shè)計理論基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)，并對實(shí)際道路橋梁施工作業(yè)進(jìn)行勘察，通過科學(xué)技術(shù)手段達(dá)成設(shè)計的主要目的。一般情況下，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中可以通過使用模擬的方式，對結(jié)構(gòu)性良好的主體材料進(jìn)行支撐力的分析，使其成為一個整體，然后再通過計算預(yù)測出道路橋梁設(shè)計的承載力。在確保結(jié)構(gòu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性下，對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)域設(shè)計，均勻的將每一段橋梁可能承受的支撐點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并進(jìn)行特殊設(shè)計。但無論采取怎樣的方式，都必須遵循一定的原則，重點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 科學(xué)性原則

在進(jìn)行道路橋梁方案的設(shè)計時，要選擇適合施工地區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁建設(shè)過程中的應(yīng)用更加科學(xué)、合理。在道路橋梁施工過程中，確保橋梁的整體結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化的情況下，對結(jié)構(gòu)化的位置進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，優(yōu)化道路橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的科學(xué)性原則可以在一定程度上減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障的發(fā)生，使其結(jié)構(gòu)更加科學(xué)。

2.2 整體性原則

結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁施工作業(yè)中所體現(xiàn)的整體性原則，主要是考慮到道路橋梁施工作業(yè)周期會受多種因素的影響，周期比較長。所以在設(shè)計過程中必須從大局出發(fā)，突出整體道路橋梁設(shè)計的需求，并對道路橋梁不同位置所能承受的承載力進(jìn)行分析，重點(diǎn)是針對不同設(shè)計參數(shù)進(jìn)行合理數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而使得不同時期不同位置的道路橋梁施工作業(yè)質(zhì)量參數(shù)都能夠達(dá)標(biāo)。

2.3 簡約化原則

簡約化原則也是結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的一項(xiàng)重要原則，簡約化原則的應(yīng)用既可以減少不必要的施工程序，使得施工成本得以科學(xué)控制，提高建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也可以壓縮安全隱患的增長空間，提高工程的整體穩(wěn)定性。在實(shí)際設(shè)計中，要盡可能使得道路橋梁結(jié)構(gòu)力能完成直接、簡單的傳遞，使得道路橋梁結(jié)構(gòu)能平衡地分散外部負(fù)荷，以此達(dá)到降低橋梁自重、增強(qiáng)工程整體強(qiáng)度、優(yōu)化施工流程的理想效果。

2.4 連續(xù)性原則

隨著道路橋梁使用頻率的逐漸增加，對于道路橋梁施工作業(yè)養(yǎng)護(hù)的頻率也比通常情況下較高，特別是近年來車流量的增加，更是在很大程度上對道路橋梁質(zhì)量帶來了一定挑戰(zhàn)。對此，為了延長道路橋梁的使用壽命，就需要在施工作業(yè)中，充分考慮到道路橋梁的穩(wěn)定性和安全性，通過結(jié)構(gòu)化設(shè)計分析來強(qiáng)化其抗壓能力，使得結(jié)構(gòu)化設(shè)計能夠體現(xiàn)出道路橋梁的連續(xù)性使用的特點(diǎn)。

2.5 均衡性原則

隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，在道路橋梁建設(shè)中對其質(zhì)量要求也越來越高，對道路橋梁的承載力和使用壽命都有了新的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，一定要遵循均衡性設(shè)計原則，這樣可以有效地將荷載均衡分布，優(yōu)化道路橋梁結(jié)構(gòu)形式，節(jié)約成本，保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的具體應(yīng)用

3.1 在防水設(shè)計中的應(yīng)用

在道路橋梁設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)化設(shè)計發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，可以有效解決道路橋梁設(shè)計的防水問題。對道路橋梁建設(shè)項(xiàng)目來說，如果不能及時排除道路橋梁的表層積水或者道路橋梁自身防滲漏性能低下，會直接影響道路橋梁的使用年限和正常通行。因此，必須要加強(qiáng)道路橋梁的防水設(shè)計，選擇密閉性良好的混凝土材料進(jìn)行道路橋梁的結(jié)構(gòu)搭建，并在混凝土中增加配筋網(wǎng)以減少開裂故障發(fā)生的概率，使用復(fù)合纖維混凝土提高防水效率。在應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計進(jìn)行道路橋梁防水作業(yè)時，需要滿足路面粘結(jié)性的標(biāo)準(zhǔn)，要求路面不會出現(xiàn)脫落和起皮現(xiàn)象。然后，施工人員要將路面與混凝土攤鋪成統(tǒng)一的整體，保障路面具有良好的延展性以及抗拉性能。其次，施工人員需要嚴(yán)格按照圖紙規(guī)劃和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范安裝排水管道，合理布局排水管道的位置以及密度，避免水分淤積到混凝土內(nèi)部而影響混凝土的使用壽命和使用強(qiáng)度[2]。

3.2 在混凝土施工中的應(yīng)用

道路橋梁項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)用最為廣泛的材料為混凝土，混凝土施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著道路橋梁的承載能力和使用壽命，因此，必須要重視起混凝土施工，提高混凝土的耐久性能。在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計中充分考慮混凝土的使用時間，采購高質(zhì)量的混凝土進(jìn)行道路橋梁建設(shè)，有效延長道路橋梁的壽命。并在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中將混凝土的整體布局放到核心位置，開展總體工程量的計算，避免計算結(jié)果出現(xiàn)偏差。為了增強(qiáng)道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，可以適當(dāng)增加鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度，在鋼筋混凝土表面涂抹保護(hù)層，避免里面的鋼筋受到腐蝕，以維持鋼筋原有的強(qiáng)度，提高道路橋梁的安全性和可靠性。其次，由于混凝土在使用過程中容易出現(xiàn)開裂問題，而且一旦發(fā)生混凝土開裂會對整個道路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，對其他結(jié)構(gòu)造成連鎖破壞。比如，裂縫會使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剛性減弱，在多雨季節(jié)，雨水會滲透進(jìn)混凝土里而不斷擴(kuò)大裂縫，腐蝕內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)。因此，采取有效的措施進(jìn)行道路橋梁裂縫的防治是十分必要的?？梢酝ㄟ^增加混凝土內(nèi)部鋼筋的數(shù)量以及增強(qiáng)構(gòu)造配筋來抑制混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證道路橋梁建設(shè)質(zhì)量，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

在社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的大背景下，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)得到了極快的發(fā)展，道路橋梁工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，為推動交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展、滿足人民生活與社會生產(chǎn)需求作出了重要貢獻(xiàn)。同時，社會對于道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量也給予了更高的關(guān)注，而要想打造出質(zhì)量過硬的道路橋梁工程，首先就要保證道路橋梁設(shè)計這一基礎(chǔ)性工作的科學(xué)性。與其他工程相比，道路橋梁工程體量較大、質(zhì)量要求更高、結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，如何把握好結(jié)構(gòu)化設(shè)計中的重點(diǎn)內(nèi)容、保證設(shè)計的合理性，是每一位設(shè)計人員必須思考與探索的關(guān)鍵問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐濤.道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的具體應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（14）：184-185.

[2] 王東.結(jié)構(gòu)化設(shè)計在橋梁設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國住宅設(shè)施，2019（6）：54-55.

[3] 張德志.結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的運(yùn)用初探[J].居舍，2019（28）：106.