结构化设计在路桥设计中的应用分析

结构化设计在路桥设计中的应用分析

孔丽丽 1 朱伟 2

1. 烟台市城建设计研究院有限公司 , 山东 烟台 264000

2.山东平安路桥工程咨询有限公司, 山东 烟台 264000

摘要：路桥设计具有一定的复杂性和繁琐性，不仅要考虑路桥的适用性，还要实现成本控制目标。再加上路桥设计中存在的不确定因素较多，传统设计方法一定程度的会导致施工安全得不到保障，路桥经常会出现损坏现象。为此，应加大结构化设计在路桥设计中的应用，提高设计质量，更好的发挥其作用。

关键词：结构化设计；路桥设计；应用

一、路桥结构化设计的相关策略

1、桥位的选择

在路桥结构化设计中，桥位的选择十分重要。在桥位选择过程中，需要注意的内容有：首先，桥位选择需要遵循自然规律，以自然规律为基础合理确定路桥建设方位，以减少路桥建设对周边环境的影响，避免资源的浪费，降低路桥建设成本。其次，对于一些靠山沿溪的特殊地理环境来说，在确定好桥位后，应避开周围水资源，沿着山势开展路桥建设工作，降低水对路桥结构的影响，从而提升路桥稳固性。最后，设计过程中，要将环境保护理念融入其中，避免路桥建设中造成的环境污染问题，减少垃圾废物过多堆积带来的负面影响。

2、桥长设计

路桥结构化设计中，桥长的设计需进行综合考量，确保桥长设计与其他因素的合理配置，强化路桥建设效果。在桥长设计中，需要考虑的主要因素有路桥位置、面积、模型等。其中桥长应与路桥所在位置的面积成正比，面积增大，桥长也会增加。当相应尺寸设计完成后，需构建完善的路桥模型，并对各项参数予以检查，合格后将其落实到实际工程建设中，避免因参数错误而导致的工程质量问题发生。

3、桥型设计

桥型设计的合理性是提高路桥结构化设计质量的关键要素。设计人员要加大对其重视力度，确保路桥功能性的充分发挥。例如，在石拱桥结构设计中，通常情况下会在大拱两边设计两个小拱，这样一方面可以保证石拱桥的对称性和美观性，另一方面也可以进行承重力的均匀划分，降低局部荷载对桥体结构质量的影响。

另外，小拱桥的设计还能够在降雨充沛的季节里起到很好的防洪效果，减少雨水对拱桥的冲击。不过在石拱桥结构设计过程中，如果采用的是梯形石头完成施工，则在梯形石头的摆放上，要保证大面向外、小面向里，以降低桥面桥面荷载，增大路桥结构的承载能力，进而避免破损问题的产生，延长拱桥的使用寿命。

4、路桥结构耐久性设计

路桥耐久性与路桥使用寿命有着直接关系。耐久性越强，相应的路桥的坚固性就越高，使用年限也会逐渐延长。所以设计人员在开展结构性设计时，要对路桥的耐久性予以综合分析，保证相关参数设计的合理性。此外，路桥结构的耐久性设计还会影响到路桥工程建设的整体投资效益，这也是设计人员在结构化设计中需要重点考虑的问题，切不可为了加强耐久性设计而忽略成本支出，进而使企业造成较大的经济损失。同时也不能为了降低成本，减弱路桥的耐久性能，进而增大后期维修养护支出，缩短路桥使用年限，破坏路桥的实用性。

除此之外，在路桥耐久性设计中，还应综合考量路桥建设中的各种影响因素，不断进行设计模式上的创新与优化，以此来提高路桥结构化设计质量，让路桥设计符合现代化建设的具体要求。

5、加大细节问题的处理力度

在路桥设计中需要重点处理的问题主要有斜腹杆的混凝土受到拉力导致的开裂问题、泥岩地基问题与桥墩的抗推问题这三项。在解决斜腹杆混凝土受到拉力导致的开裂问题时，通常情况下会利用局部预应力法实施处理。在斜腹杆内部置入冷拉级的预应力钢筋，以拱片预制成型为基础，对其实施张拉锚固，提升结构的抗拉性能，减少裂缝问题的产生。同时通过该方法能够有效降低斜腹杆的拉应力，防止混凝土大宽度裂缝的出现。

在处理泥岩地基问题上，一般都是利用岩面防水封闭技术。其主要是在路桥地基工程结束，且整个岩泥地基平整化作业完成以后，在原有地基基础结构上再进行一次防水混凝土浇筑作业，从而减少地基表层膨化现象的发生，避免岩泥地基问题的出现。

针对桥墩坑推问题的处理，需要在墩顶位置添加一个水平拉杆，保证桥墩基底建设与国家规范标准要求相符合，以此来增强路桥结构的稳定性和抗滑性，增大路桥使用的安全系数。

二、路桥设计中结构化设计质量控制措施

1、路桥防水设计质量控制

路桥使用寿命直接受到渗水问题的影响，要重视路桥防水设计工作。通常情况下要选择合适的防水层，一般选择成本合适且防水效果的混净土材料，可以依据实现情况选择钢筋材料使用，入钢筋网，减少施工以后裂纹的出现。还可以选择符合纤维结构的混凝土，并混合水泥、渗透结晶材料，从而提升防水效果。在路桥项目的防水设计中应该实现以下几个目标：

第一，路面具有较好的粘结性，没有出现起皮和脱落等现象；第二，混凝土需要与路面铺装情况统一；第三，综合结构应该具备一定的抗性强度以及延展性；第四，需要重视排水管道的设计，并保证管道的施工工艺水平。

2、结构化设计在路桥混凝土施工中的应用

钢筋混凝土材料作为路桥工程中最常用的一种复合型建筑材料，在路桥施工中需要在其上层铺设一定的保护层，从而对钢筋进行保护，避免出现腐蚀情况，不断增加结构的耐性和安全性参数。在具体的施工中，需要严格按照国家的有关规定，控制好保护层的厚度。混凝土的耐久性设计标准与施工质量息息相关，与桥梁的施工时间有很大关系。混凝土的应用需要重视配比等参数，不断提升使用寿命。

3、混凝土浇筑施工质量控制

3.1模拟砼的荷载分布情况

过分析极端、工程弯矩、剪力与实际的弯矩和剪力，对相应的电位进行布置，并将相应的预埋点对应连接。大体积混凝土浇筑施工，必须对浇筑层的厚度进行控制，控制分为三个部分，即所有类型的浇筑层厚度都需要根据混凝土和易性、振捣器振捣深度来进行初步设定；针对泵送混凝土，其浇筑摊铺厚度不可超过600mm（常规要求，如有特殊情况可以根据实际条件更改）；针对非泵送混凝土，其浇筑摊铺厚度不可超过400mm（常规要求，如有特殊情况可以根据实际条件更改）。

3.2分配梁进行安装

为了优化钢绞线的受力结构，确保支架的受力情况，需要结合工程实际，采用2根I20工字钢作分配梁，并利用吊车将相应的设备配置到位。

3.3安装钢绞线

通过对长度的计算，严格按照工艺标准对钢绞线进行下料、盘束处理，及时安装到支架上，利用人工作业的方式将钢绞线分配到相应位置，完成相关工作后，锚具和夹片锚固与分配梁上。

3.4上下端的锚固处理

在钢绞线按照工程计划安放到位后，在上端充分将锚具和夹片进行固定，在下端需要结合前期施工流程，及时与预埋在承台上的钢绞线进行连接，完成后做好钢绞线的张拉工作。

3.5张拉钢绞线

利用液压千斤顶在支架的顶面进行单端张拉，并在钢管的各个支撑点、支墩跨中处设置观测点，并设置好观测点，分为四级加载，逐渐完成。对于纵向加载，需要从选定的支点处均匀布置，在横向加载时，需要从结构的中心线两侧对称布置，同时严格按照既定的时间间隔进行观测。

结束语  路桥工程建设中国家基础交通设施系统中的重要组成部分，其可靠性、耐久性和安全性在经济发展中起到了至关重要的作用。路桥的结构设计是理论设计知识和实际工程经验的结合，从耐久性、可靠性、疲劳损伤、超载和运营环境的综合角度出发，才能保障路桥运营的安全性和可靠性，延长路桥的使用寿命，降低路桥的维护费用，更好的为社会发展服务。  参考文献  [1]杜敏，义军.论路桥结构设计之我见[J].科技与生活，2010（14）：99-99.  [2]刘杰.关于路桥结构设计的问题的探讨[J].科技与生活，2010（6）：45-45.