道路橋梁設計的現狀與改善策略探討

崔明偉

（鄭州市市政工程勘測設計研究院，鄭州 450000）

1 引言

近年來，我國社會經濟呈現出了迅猛發展的態勢，城市化進程的加快以及城鄉一體化的發展，使得道路交通運輸系統的重要性越發凸顯。在道路橋梁設計中，不僅需要關注工程所處區域的地質條件以及橋梁工程的強度需求、質量標準等，還應該將環境因素、交通流量等考慮在內，同時積極借鑒國內外一些先進道路橋梁工程的設計經驗，這樣得到的設計方案才能真正確保道路橋梁工程的合理性，促進其使用壽命的延長。

2 項目概況

某跨河橋上部結構采用78 m＋120 m＋78 m 三跨預應力混凝土變截面連續梁，主梁左右幅均采用單箱雙室斷面，單幅橋箱梁頂板寬14.05 m，底板寬9.05 m，翼緣懸臂寬2.5 m；主梁根部梁高7.8 m，跨中梁高3.0 m，按1.8 次拋物線變化；頂板厚0.3 m，底板厚度由跨中0.3 m 按1.8 次拋物線變化到根部的0.7 m；腹板厚度在中跨的跨中段為0.4 m，根部0.6 m，在10 號塊由根部60 cm 變化到跨中的40 cm；主梁在梁端設置1.8 m 寬橫梁。主梁采用懸臂澆筑法施工，各單“T”用掛籃懸臂對稱、平衡澆筑施工直至各單“T”最大懸臂，然后澆筑邊跨合龍段，待邊跨合龍段完成后繼續懸澆不平衡梁段直至中跨合龍；根據施工方法，對主梁進行了梁段劃分，具體如表1所示。工程的結構相對復雜，設計難度較大，對于設計方案的科學性以及可行性有著較高的要求，需要設計人員重視起來，做好工程的設計工作[1]。

表1 梁段施工方法

3 道路橋梁設計的現狀

3.1 設計方案亟待完善

道路橋梁工程的施工建設是一個長期性復雜性的過程，涉及內容眾多，工作量巨大，設計耗時長，設計方案很難有效展開。新的發展環境下，社會經濟不斷進步，工程設計人員在思想認識方面，也應該緊跟時代發展的腳步，對設計理念進行創新。而從實際情況分析，不少設計人員在針對道路橋梁工程進行設計的過程中，存在著設計方案老舊的問題，影響了道路橋梁事業的發展。完善的設計方案則可以確保道路橋梁工程施工建設的順利進行，促進其質量的提高?，F如今，很多道路橋梁工程都存在著設計方案亟待完善的情況，究其原因有設計時間較短，或者缺乏對各方面影響因素的充分考慮，缺乏對先進工藝技術和施工材料的合理應用等，無法滿足道路橋梁工程建設的需求[2]。

3.2 道路橋梁檢測維修工作需要合理規劃

道路橋梁工程建設完成后，在運行中會受到各種因素的影響，這些因素可能引發相應的質量及安全問題。對此，有關部門需要做好道路橋梁的監測和維護工作，從橋梁的實際情況出發，對檢測維修工作進行合理規劃。道路橋梁檢測不僅是橋梁安全使用的一個重要保障，也能夠為道路橋梁建設提供先進的技術理論支撐，而道路橋梁維修則可以對工程中存在的質量隱患和安全問題進行處理，保證橋梁使用的安全性，延長其使用壽命。但是從目前來看，很多道路橋梁工程在施工設計環節，都缺乏對于設計方案的全面分析和論證，橋梁施工過程中也沒有做好質量跟蹤管理，最終橋梁雖然在強度和質量方面達到了驗收標準，但是后續使用過程中，容易出現各種各樣的質量安全問題，如果不能對檢測維修工作進行合理規劃，則無法及時發現和處理道路橋梁中存在的各種問題，影響工程正常運行的同時，還可能引發相應的安全事故和人員傷亡[3]。

3.3 瀝青混合料以及礦料級配不高

在道路橋梁工程施工建設中，部分工程設計人員存在著專業素質不高的問題，在進行方案設計的過程中，沒有能夠將道路橋梁工程的實際情況考慮在內，選擇的材料并不能很好地滿足工程實際需求。部分施工企業為了能夠實現自身利潤的額最大化，盲目追求成本及控制，選擇較低級別的瀝青混合料和級配礦料，導致道路橋梁工程的質量相對較差。以鋼筋混凝土材料為例，結合JTG D60—2004《公路橋涵設計通用規劃》的要求，不管是混凝土、鋼筋混凝土還是預應力混凝土結構，其線膨脹系數都應該被控制在1×10-5℃。我國幅員遼闊，不同區域有著不同的氣候條件和溫度條件，因此在不同地區，道路橋梁結構的有效標準溫度會存在較大的差異性，瀝青混合料和礦料同樣需要考慮各種因素的影響，如果其級配較低，無法滿足道路橋梁的需求，則工程的質量也無法達到預期要求，更會給道路橋梁工程的運行安全埋下隱患[4]。

3.4 存在差異沉降現象

不少道路橋梁垮塌事故都是因為設計和施工中存在的隱患，事故的發生在導致人力物力資源浪費的同時，也引發了巨大的人員傷亡。在道路橋梁工程中，存在著差異沉降的現象，容易引發相應的橋頭跳車問題。簡單來看，橋頭跳車指橋梁和公路路基交接位置，因為橋梁兩端支撐結構與路基連接的建筑物和填方路基的沉降不一致，引發了橋頭交接位置的高度差異，車輛在經過時會出現顛簸和跳躍的情況。橋頭跳車會影響行車的舒適性，嚴重時還可能引發翻車事故，威脅駕駛員及乘客的生命安全。對差異沉降的原因進行分析，通常都是因為施工人員在對軟弱地基進行預壓時，預壓的時間相對較短，導致工后沉降超出了預計范疇，路面產生的開裂以及較大的不對稱造成。

4 針對道路橋梁設計的改善對策

4.1 優化道路橋梁工程設計方案

結合工程項目的實際情況，在道路橋梁設計環節，需要注重細節方面的處理，對設計方案進行優化。具體來講，首先，設計人員需要對自身的設計行為進行規范，遵循相關設計標準的要求，將所有可能的影響因素全部考慮在內，從建設單位的角度，構建起專業性較強的設計監管部門，針對設計方案進行監管和審查，保證方案的科學性及可行性；其次，設計單位應該高度重視道路橋梁工程的設計工作，不能單純地關注設計任務的完成，還應該為設計預留出足夠的時間，在得到設計方案后，需要對其進行自查，找出其中存在的不足和問題，做好分析處理，進一步提升設計方案的有效性；然后，設計人員需要不斷提高自身的專業素質和職業素養，積極學習最新的工藝技術，確保設計出的方案能夠為道路橋梁的施工建設提供指導。

4.2 定期開展工程檢測維護工作

在橋梁定期檢測維護中，應該做好幾個方面的工作：

一是認真落實JTG H10—2009《公路養護技術規范》中的相關要求，確立橋梁工程師負責制。結合道路橋梁工程的實際情況，建立相應的養護工程師制度，選擇具備豐富工作經驗且責任心強的技術人員擔任橋梁養護工程師。

二是應該認真執行JTG H10—2009《公路養護技術規范》中橋梁檢測相關的規定，制定出切實可行的巡視檢查制度，定期組織專業技術人員針對橋梁的運行情況進行檢查，對于存在的隱患或者初期裂縫，需要增加檢測的頻率，掌握橋梁病害的發生、發展以及變化情況，做好橋梁結構強度和技術狀況的分析判斷，對檢查結果進行如實填報登記。

三是應該加強對于橋梁工程的日常監管和隱患排查工作，及時對發現的病害進行處理。應該做好預防性養護和日常性養護，認真定期檢查和經常性檢查。對于檢查過程中發現的結構病害，如裂縫、破損、基礎掏空等，需要制訂出完善的維修計劃，采取有效的維護措施進行處理，同時將相應的情況上報給主管部門，確保不會出現維護技術或者養護不到位引發的橋梁技術等級下降問題。對于存在有安全隱患的道路橋梁區域，應該進一步加強檢測和維護的力度，消除橋梁中存在的病害和隱患，切實保障道路橋梁的使用安全。

四是應該做好每一個而施工環節的預測評估，對其進行詳細分解，確保設計能夠符合實際情況，在實施監管工作的過程中，應該對照相關標準，確保施工中的所有步驟都可以順利完成，達到理想的施工效果。不僅如此，設計人員還應該加強與施工人員的溝通和交流，對技術方面的問題進行探討，如果發現有不合理的地方，需要及時調整設計方案，提升方案的合理性和有效性，以此來帶動施工的順利進行，減少質量隱患和安全事故。

4.3 提高設計人員專業素養

在道路橋梁建設中，設計環節的重要性不言而喻，而設計人員的專業素質會在很大程度上影響工程設計的效果。對此，從提高道路橋梁工程設計質量的角度出發，需要加強設計隊伍建設，提高設計人員的專業素養[5]。在實際操作中，一是應該從外部引入優秀的設計人才，確保其能夠掌握先進的設計理念和設計方法，提高工程設計的質量和效果，帶動設計團隊整體水平的提高；二是應該加強對在職設計人員的定期教育和培訓，為其提供技術交流和外出學習的機會，促進設計人員業務能力的提高，這樣才能最大限度地保障道路橋梁設計的質量；三是應該加強對于設計人員的思想教育，引導其充分認識到道路橋梁設計的重要性，形成對工作認真負責的態度，做好設計方案質量的嚴格控制；四是應該鼓勵設計人員彼此進行溝通交流，強化其協調能力，提高設計團隊的默契程度，推動道路橋梁信息和先進設計理念的共享，不斷優化和改進設計方案，提升其科學性，通過這樣的方式來確保道路橋梁建設目標的順利實現。

4.4 積極借鑒國外道路橋梁建設措施

伴隨著科學技術的發展，我國在道路橋梁工程建設方面取得了顯著的成果，設計技術和設計理念不斷成熟，道路橋梁工程的質量也得到了明顯的提高，為區域之間的人員物資流通提供了便利。不過，結合已經建設完成的道路橋梁工程分析可以發現，很多工程都存在著設計與建設不相符的問題，設計方案和實際施工建設存在一定的矛盾和沖突，而不完善的設計必然會對道路橋梁的使用性能產生很大影響，這種影響在特大橋梁和特殊區域道路橋梁設計中體現得尤其明顯。在無法合理解決道路匝口設計、橋梁抗震設計、季節性凍土區域路基設計等技術問題的情況下，道路橋梁建設的效果必然會受到很大影響。對此，在道路橋梁設計中，設計人員應該積極學習和借鑒國外道路橋梁建設的經驗和措施，結合施工現場的實際情況，對設計方案進行不斷的優化和完善，消除設計中存在的缺陷和不足，提升設計的合理性。

從實踐的角度，應該定期組織專業技術人員進行學習，幫助其明確自身的優點和不足，對設計中難以突破的問題進行明確，借鑒國內外的成功案例，吸收其中的經驗。通過這樣的方式，設計人員能夠學習到先進的設計理念和設計方法，切實提高自身的綜合素質及業務能力，也可以強化理論與實踐結合的能力，實現不同學科知識的綜合，在實踐的過程中進行創新，提升道路橋梁設計的效果。

5 結語

總而言之，道路橋梁工程是我國基礎設施的重要組成部分，對于區域經濟的發展意義重大。在道路橋梁工程建設的過程中，為了能夠減少公共財產的損失，應該切實做好道路橋梁設計工作，運用豐富的科學知識和先進的技術，同時積極借鑒國外道路橋梁建設的措施和經驗，對設計方案進行完善，提高道路橋梁工程質量的同時，實現更好的經濟效益和社會效益。