道路桥梁设计中结构性设计的探讨

道路桥梁设计中结构性设计的探讨

韦衍辉

广东中弘策工程设计有限公司湛江分公司 广东省湛江市 524000

摘要：随着我国经济快速发展和人们生活水平不断提高，对交通出行的要求也越来越高，使我国交通建设面临着严峻的挑战。道路桥梁作为交通体系中重要的组成部分，已然受到社会各界广泛关注。道路桥梁桥梁项目是一项实施周期长、投资量大、综合性强的建设项目，其质量的好坏直接关系着人们的出行安全。道路桥梁设计是项目实施过程中重要环节，而结构设计是道路桥梁设计中关键环节，结构设计好坏直接关系到道路桥梁的安全性，因此度道路桥梁结构进行科学的设计是非常必要的。

关键词：道路桥梁；结构；设计

1道路设计应遵循的原则

1.1环保原则

交通运输业为经济建设提供助益的同时，也带来了一些负面的影响，尾气污染，道路噪音引发大量投诉等，开展绿色生态、低碳环保型设计是当前道路设计的必然要求。因此，设计人员在开展道路设计时，应遵循低碳环保的原则，充分利用地形地貌、道路绿化和相关措施来降低道路运行能耗和对周边环境的影响，如采用分散式太阳能利用设计、立体绿化分隔和建造微地形等。

1.2经济原则

这里所说的经济原则具有多重含义，指道路在运行过程中，既能减少人们的交通运输费用，也要控制好道路的建设费用，避免产生不必要的资源浪费。这就要求设计人员在开展工作时，经济原则是设计的主要目标。这就要求在设计时对道路的交通性质和交通流向做深入分析，合理布置道路路线，保障交通的流畅性。同时，还要综合考量道路建设资源要素消耗和占用情况，减少不必要的建设消耗。

1.3安全原则

对于道路桥梁工程而言，其安全性直接影响着人民群众的生命、财产的安全。设计人员要牢记自身的责任与使命，在道路设计时既要在线性指标上匹配设计速度，又要做好道路进出口和交叉口的设计，还要根据交通功能和交通量来确定道路结构形式，同时，配套交通安全设施也需要做好设置，从根本上保证道路建设的质量。

2道路桥梁设计中结构性设计

2.1道路排水设计

1）绿化带转变为排水系统。为避免雨水在路面大量聚积，进行排水系统的优化设计。排水系统集中在道路两侧，水沟深度约为20~30cm，排水截面的宽度为3.5m。沿道路的纵向设计排水坡度，结合沿线道路的高程，设计出水口和入水口。根据生态建设的理念，为排水系统设计集透水土、碎石、水洗砂于一体的生态草沟，草沟内种植灌木、乔木，消除市政基础设施给人的生硬感，利用适度的绿化手段提升城市形象。在路牙部位设泄水孔，提供雨水向生态草沟的排放通道。此外，在沿线最低部位设集水井，在草沟的碎石层铺设渗水管，渗水管沿道路纵坡度方向接入集水井，下渗雨水在集水井汇合后经雨水支管排入道路桥梁雨水主管。2）人行道施工材料的优化设计。为使路面的雨水正常渗透至地下，宜采用透水性混凝土浇筑人行道，同时匹配透水路面的施工技术，借助优质的材料和科学的施工技术提高路面的透水性能。在路面结构下侧铺设渗水管道，提高水的排放效率。按该思路进行设计后，能够保证雨水向地下的正常渗透，避免超量下渗雨水受地下水位顶托时无法继续下渗造成人行道雨水聚积现象，保障行人的出行安全。3）开口性的路牙设计。为使路面径流可顺畅排向排水系统，不再采用传统性的路牙，取而代之的是开口性的路牙。路牙宜沿着行车道按25m的间隔依次设置，单个开口性的路牙过水能力不小于20L/s，且在道路较低处、纵坡较大处设置为双联、多联形式，一方面避免地表的水土流失，另一方面提高对雨水的收集能力。

2.2多功能防落梁设计

桥梁所处环境抗震设防等级高，同时桥梁上跨既有铁路线，现场交通条件复杂，安全防护要求高。因此，工程设计人员对防落梁进行强化设计，以保证桥梁结构在特定强度等级的地震作用下仍维持稳定。桥梁建设现场的地震动峰值加速度为0.2g，抗震设防烈度为Ⅷ度，根据桥梁结构特点采取限制位移的措施，维持构件的稳定性。在桥梁防落梁构造设计中，重点采取设置挡块的方法，在地震作用下，挡块传递上部结构对下部结构的作用力，再经由墩台到达基础，形成稳定可靠的传力路径。挡块的类型及布置方式为：在梁端横梁结构中心设钢挡块，两侧设置混凝土挡块，由多种类型的挡块共同组成横向挡块系统。

桥梁转体施工后，进入合龙、体系转换阶段。在钢挡块和垫石间配置千斤顶，纵向前、后均设置2台，现场作业人员根据指令协同操作千斤顶，以便精准纵移，再根据平面线形进行对角反向顶推，精细调节线形。按照前述提及的流程进行多功能防落梁设计后，配套设施可有效防护既有线，桥梁施工正常进行且既有线稳定运营。

2.3桥梁结构疲劳损伤状态设计

道路桥梁长期受到车辆荷载、风荷载、水流冲击等动荷载和自身重力影响，疲劳性应力在道路桥梁内部结构不断循环和积累，这种疲劳损伤是不可避免的，只能通过优化道路桥梁结构的疲劳状态。因此，在道路桥梁结构设计中，设计人员可以对桥梁结构材料的均匀度上做出一定的要求，最大限度的保障内部结构的稳定性。同时，由于道路桥梁结构疲劳早期难以被监测和判断，因此，无论在道路桥梁工程项目建造，还是在使用过程中都应加强对道路桥梁结构疲劳损伤监测，为设计人员优化道路桥梁结构设计方案提供准确的依据。

2.4道路桥梁结构抗荷载能力设计

随着运输物流的需求增加，对运输能力要求越来越高，运输工具和运输量也随之增加，这都要求道路桥梁结构具有更高的承载力。同时，大型运输车队的通行给道路桥梁带来了极大的震动强度，给道路桥梁结构的抗震能力提出了新的要求。道路桥梁设计必须重视其结构负荷承载力和稳定性。在道路桥梁结构承载力设计时，首先设计人员应在道路桥梁关键部位设置减震装置，例如粘滞阻尼器，它是利用气弹性部件降低桥梁震动动能，减小大型运输车辆对道路桥梁结构带来的疲劳损害。此外，在设计桥梁结构时，设计人员可以采取纵横交错的道路桥梁结构，优化桥梁连接公路的接口，提高桥梁结构的稳定性。

2.5打造低碳环保型道路

贯彻落实绿色生态、低碳环保的道路设计理念是建设生态友好型城市的必然要求。低碳环保型道路设计可以从以下几个方面着手，一是利用适宜本地生长植物来进行道路绿化和建设海绵城市，改善道路空气质量和排水环境。二是利用分散式小型太阳能储放装置，如太阳能路灯等来减少城市能源消耗。三是结合道路的海绵城市建设打造微地形，降低道路噪音粉尘对周边环境的影响。四是增加非机动车道和人行空间，压减机动车道数量和宽度，鼓励城市居民低碳环保出行，为城市居民提供更好的交通服务。

结论

道路桥梁设计是一个复杂而又长期的过程，如今，道路设计与周边现状的协调问题、交通安全问题等对道路桥梁设计造成深重影响，现行的道路桥梁设计迫切需要结合项目周边现状开展精细化设计，保证项目经济性和合理性。因此在未来，道路桥梁设计应落实与周边的协调，深入统筹与配套市政设施的协调，使工程设计有质量保证、工程建设高效可行，这样才能够为城市的发展与建设奠定坚实的工程基础。

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