道路桥梁设计中存在的问题及改善对策

(整期优先)网络出版时间:2022-11-17
/ 6

道路桥梁设计中存在的问题及改善对策

魏猛

中铁交通投资集团有限公司  广西  南宁 530000

摘要:新时代条件下,伴随我国社会经济突飞猛进,我国城市化建设进程的日益加快,带动了城市基础建设的飞速发展,城市道桥的建设速度和规模得以与日俱增。伴随我国城市化道路桥梁项目和建设速度的日益增加,其中存在的问题不断凸显,为我国社会带来严重影响,严重影响社会经济的发展,提高道路桥梁工程的建设效率,提升工程项目建设质量,本文充分结合我国道路桥梁工程设计中存在的问题,并提出有效地解决对策。

关键词:道路桥梁工程;设计;问题;对策

前言:伴随我国社会经济水平的日益提升与城市化建设进程的日益加快,我国在道路桥梁的建设中不断提升建设力度,并取得显著的成绩。道路桥梁工程属于城市发展的重要基础设施,可充分缓解城市交通压力,城市道路桥梁工程的质量和我们的日常生活关联密切,其工程设计的严谨性对于安全问题和社会经济的发展存在直接影响,一旦道桥工程设计发生问题,将严重影响我国城市交通的畅通性和安全性,还会严重威胁社会大众的生命及财产安全。尽管我国道路桥梁的数量和规模与日俱增,我国对道路桥梁的质量给予高度重视,依旧存有很多并未达到规定指标设计标准的道桥,出现的坍塌事件造成严重的经济损失与人员伤亡,受到社会的高度重视和谴责。在此条件下,我国应将这种存在的隐患扼杀在摇篮中,注重道路桥梁设计中存在的问题,才能及时发现问题及时处理。

1道路桥梁设计理念

设计理念作为建筑的灵魂,加强道路桥梁工程的建设离不开规范的设计理念。道路桥梁工程的造价、质量安全、能否根据我国标准对于工程建设完成以后的使用带来影响。现如今,道路桥梁建设工程数量和规模与日俱增,参与设计工作的部门与人员自治、专业水平不同,使设计出现很多的严重问题。一些刚刚参与设计工作的人员缺少相关经验,导致设计的开展无法两全其美,而具有很高资质的设计人员在设计理念方面缺少创新,使设计方案无法被采纳。我国道路桥梁事业已进入快速发展阶段,传统设计方案已不能满足现代的建设。尊重原则与标准的基础建设,科学灵活的应用设计观念、建设更为人性化的设计作品现已成为设计工作人员不断追求的目标。唯有更强设计理念的改革创新,并增强常规设计工作的创新,但成功的设计方案并不能以此成型,均需要利用探讨给予改善和完善,进而实现最佳的设计目标。城市的地形条件十分复杂,设计人员利用实地考察以后,再设置设计方案。

2道路桥梁施工设计的主要特点

道路桥梁施工设计的重要特点就是在具体的施工中对道桥的设计和桥梁设计进行充分考虑,这两方面因素不可或缺。其一,道路桥梁的建设需要将道路建设当作前提条件,为桥梁建设顺利完成以后实现道路的良好衔接效果提供保障;其二,详细分析道路后期和运行过程中出现的自重和过往车辆等负荷情况,为道桥建设的安全性提供保障;其三,在设计之前需实地考察道路桥梁周围地理环境、气候环境、人文环境等;针对工程路段易发地质灾害等险情进行详细分析,充分结合不同情况采用不同的设计形式;其四,现代道路桥梁设计还要和周边综合规划相吻合,确保道路桥梁和周边整体环境产生美感。

2道路桥梁工程设计要求分析

现如今,基于新时期发展背景下,人们生活水平与质量实现了明显提升,这就对道路桥梁工程项目建设质量提出了更高的要求。因此,在道路桥梁工程项目设计环节中,不但要保证建设质量与安全可以达到相应的标准要求,同时还需要对项目周边环境进行全面了解,从而实现道路桥梁工程与周围环境之间的有效融合。这就对道路桥梁建设工作人员提出了非常高的要求,在实际的建设过程中,一定要从多个角度加强质量控制工作。另外,对于相关的设计工作人员而言,一定要站在整体角度上进行深入分析,分别从工程结构、路线以及材料等多个方面加强设计工作,并将相应的质量控制工作进行全面落实。基于设计角度上进行分析,在道路桥梁工程项目设计中,需要满足以下几点要求:

2.1具有较高的专业协同化

在道路桥梁工程项目施工中,为了能在更大程度上避免设计变更问题的产生,那么在前期设计阶段中,就需要将多专业以及全面性的协同化设计工作进行全面落实,同时对设计方案中的内容进行实时优化。另外,为了能实现对道路桥梁工程造价的有效控制,也应该尽量避免设计变更问题的产生。比如,在最开始的设计环节中,设计人员需要对每一个专业的协同化问题进行深入分析,并将设计优化准备工作进行全面落实。

2.2保证图纸与图形数据的准确性

通常情况下,在道路桥梁工程设计环节中,如果设计图纸不合理,或者是数据不够准确,那么在后期施工工作开展之后,将会直接造成施工偏差问题的产生。另外,又因为施工人员在操作方面经常会存在随意性,很多操作行为没有严格按照规范制度来进行,所以在后期经常会引发设计变更问题的产生,这不但会降低道路桥梁工程项目施工质量,同时还会对施工进度带来一定的负面影响。结合以往的工作经验与相关实例进行分析,在道路桥梁工程施工环节中,如果不能对设计方案中的内容进行全面审查,或者是在施工操作上存在不合理行为,那么在施工中就会引发设计变更问题,从而将直接降低道路桥梁工程施工效率和质量。因此,在设计环节中,对于相关的设计工作人员而言,一定要保证设计图纸在内容上可以满足一定的精准性要求,必要情况下,可以选择使用计算机制图技术,这样不但能保证设计图纸精准度,同时也有利于提升图纸设计效果。因此,在设计工作中,需要做好图纸与图形之间的数据性保障工作,可以在对计算机技术利用的基础上,对设计环节中存在的误差进行严格控制,这对于提升设计效益有着非常重要的意义。

3BIM技术在桥梁设计中的应用优势

对于现阶段桥梁工程项目的建设而言,桥梁工程具有结构复杂的特点,在建设工程中无形地增加了施工人员的工作量,因此,做好桥梁工程的结构设计工作是非常重要的,可以让整个工程项目变得可视化。在对结构体系逬行设计的时候,存在较大的难度,因为,桥梁工程的建设对工作的严谨性具有较高的要求,如果存在一点差错将会造成严重的后果,给桥梁工程带来安全隐患,因此,对设计人员的专业程度也具有较高的要求,要求设计人员在进行桥梁项目设计的时候,可以恰当地将BIM技术应用到其中,利用BIM技术避免人为误差的出现,从而提高桥梁建设的质量。具体的运用如下。

(1)BIM技术在桥梁工程项目的建设中具有可视化的优势,这种特点可以大大降低设计人员的工作强度,使设计人员可以基于三维模型结构下对桥梁建筑工程进行设计,能够对各个结构的信息数据进行高效的利用。BIM技术不同于以往的平面图形,很难将一些立体结构表示出来,而且BIM还可以及时将不同的桥梁结构运用不同的颜色线条表示出来,在提高设计水平的同时还能够便于后期对设计方案的观察利用,表面因为设计缺陷而造成的施工图纸不明确的问题,给施工带来难度从而影响工程的进度。

(2)BIM技术在桥梁的工程施工建设过程中,还具有较强的计算机处理能力的优势,在面临错综复杂的桥梁工程结构建设体系时,设计人员往往需要考虑的因素也越来越多,内容也越来越复杂,设计人员就可能因为一时疏忽或者计算失误而造成误差,从而影响桥梁设计的严谨性,利用BIM技术可以充分地解决这一问题,大量的数据处理可以依靠人工智能化技术完成,尤其是在工程量统计以及工程造价管理上,可以形成更高效的处理方式。

(3)BIM技术还可以对桥梁工程设计的方案进行优化,全方位地对设计方案进行综合考量,促使桥梁的设计方案具有可行性与科学合理性,对设计死角以及设计过程中可能出现的问题进行优化、调整,降低工程变更的概率。因为工程变更会对桥梁工程的建设项目带来一定的损失。BIM技术在虚拟模块的运用也可以进行优化设计,及时改进设计方案中的缺陷以及不足之处,及时进行完善改逬,提升桥梁工程项目建设的设计水平。

4道路桥梁工程设计常见问题

4.1缓和曲线长度

当前路桥路线设计大致上有直线路线和曲线路线这两个类别,在路桥设计过程中,有关工程技术人员应该按照实际状况把两个道路类别组合起来。在两条道路的过渡段之间可设有比较平缓的曲线,以确保设计路线与桥梁路线平稳,从而给驾驶员创造更舒适的视线。同时,通过这样的曲线也能够使得驾驶员有更加明确的过渡感觉,且驾驶员也可以从内心深处感觉到与自己走向完全不同的道路。如此也可以更加提高了车辆的安全性与稳定性。但是,从现实的实际状况出发,道路桥梁工程在设计过程中,通常由于各种有关原因的影响,使得道路桥梁曲线缓和性无法达到设计工程标准,且曲线段长度不够也会影响驾驶人员视线。工程设计技术人员通常为节约投资会将这一阶段的道路长度尽可能减少,使道路因宽度不够大而产生了一定程度的问题。从而使得车辆安全性遭到了很大危害,而且也在道路后期使用的过程中埋下了一些安全隐患。

4.2路线调整设计

在项目建设过程中,建筑质量可以受内外影响或人为干扰的影响。由于原来的设计思想和当时具体的实际情况不一致,工程人员必须结合实际具体情况而进行调整和重新设计相关的技术路线。由于把原来的路线调整和变更后,其会造成相关工程人员在设计方面出现了一定程度的问题,路线调整结果和现实状况也无法完全相符。并且,在路线调整的过程中,由于有关工程技术人员对实际施工现场的具体资料和信息没有深入了解,造成道路桥梁工程的路线调整出现了相应的问题甚至误差。而这种状况将会严重影响调整路线的科学性、可行性,对整个工程项目的整体性能和质量都会产生很大影响,并且将极大提高路面和桥梁施工成本,使整个工程项目的建设费用进一步增加,进而严重降低了整个工程项目的综合经济效益。

4.3安全隐患

针对城市道路桥梁工程设计工作来说,最基本的条件便是保证整个工程项目的安全与稳定性,唯有从设计方面保证其足够安全性方可使工程项目的有效性得以完整的展现。而在工程实践中,路桥在运营过程中,各类重大安全问题或特殊安全事故时有发生,如桥梁坍塌、路基沉陷等。而这都是由于路桥项目设计过程中所出现的问题而导致的,如在连接的区域存在着不同程度的病害,或者相关总体设计方法也出现了相应的问题和误差,较为普遍的就是桥头跳车等问题。

5道路桥梁工程设计常见问题的成因

5.1设计理念较为落后

现阶段,由于现代科技正进行着快速的发展,道路桥梁工程的设计理念方面就必须更加与时俱进,不断地创新优化,进而有效运用新的设计理念与技术,使得各工程项目呈现优异的设计性能。但是,就实践情况分析,相关的设计人员在实际工程设计环节,常会受传统观念和条件的约束,且设计流程中通常还是遵循着传统观念的思想观念。此种情况则会造成整个设计方案都缺乏科学合理,从而出现了各种程度的设计问题,甚至无法在真正意义上满足道路桥梁工程的设计要求和质量标准,从而产生了很多潜在的安全设计隐患。此外,有些路桥工程建设单位,在针对整个方案进行设计的过程中,由于常常急功近利,或者过度地追求效益,而给设计单位留出的时间很短,时间也非常匆忙,从而使得整体设计的质量和设计方案都不精准,没有实效性和针对性,而与此同时,加剧的路桥设计也存在着不少问题导致和当时具体的现实情况并不一致。相关建筑施工者往往因为没有完全掌握设计方案的主要内容,而无法在实际实施的过程中对其加以落实,又或者有些总体设计方法出现了抄袭甚至模仿的问题,而无法严格执行。

5.2缺乏全面深入的研究

在设计城市道路桥梁工程之前,工程设计人员就必须先针对城市交通的实际发展状况和建设目标加以全面深刻的剖析、研究与了解,如此才可以在具体的工程施工建设过程中,达到较为良好的经济效益。然而,由于从实际具体情况出发,在针对此类工程项目进行设计的过程中,工程设计人员往往并未开展全面深度地调查和勘测,而路面的实际情况也不能被充分考虑到工程设计流程当中,在这样的情形下就会造成了后期工程施工建设工作无法正常有序开展。设计过程有很多的盲目化和随意化,致使工程在施工完成以后,并无法完全适应城市的交通需要,甚至可能发生道路塌方、桥梁严重病害等相关问题,从而造成了非常巨大的安全隐患和相关风险。

5.3设计结构基础不够合理

在设计道路与桥梁工程的过程中,要贯彻落实安全、经济效益的基本原则。然而,由于从整个道路工程项目的总体设计结构出发,其往往没有科学合理性,对相应的工程设计技术和科学观念等都不能进行切实有效的创新,又缺乏政府相应的资金支持,工程设计不具备层次性和针对性,工程设计结构也出现了不少问题,从而使得整个建设项目建造成本相对较高,甚至出现了严重的土地资源能源浪费的问题。而这样的状况,对整个城市道路桥梁工程的设计质量都会产生重大负面影响,并埋下了重大安全隐患。

5.4进度控制方面的问题

当前,大多数道路桥梁工程在施工过程中普遍存在施工难度大、工期长等问题,一些工程出现了工期延误现象。产生这种情况的根本原因在于,道路桥梁建设过程中周围环境的复杂性会影响到施工进度,使施工后期出现赶工期的现象,进而对施工建设的整体质量会产生不利影响;道路桥梁工程是一个施工周期长,投资成本高的工程,因此,当工程中的某个环节出现问题时,很容易引起整个工程的连锁反应,从而导致问题的频繁发生,造成工期的延误,给企业造成巨大的经济损失。

5.5施工质量监管方面的问题

随着我国道路桥梁建设需求的日益增长,施工项目及质量优化的进程也呈现出复杂化的趋势,对施工企业来说为了更好地促进市场竞争,其还需要有效协调质量与成本的关系,这样就会加大监理单位对质量控制的难度,使监理单位在监理过程中要面对众多的矛盾关系,从而导致监理责任不明确时,很容易出现质量问题。监督环节主要是对施工技术、人员及施工进度等方面进行监督,但目前我国道路桥梁工程在后期竣工验收时,仍存在道路桥梁出现裂缝和混凝土强度不足等问题,这主要是由于施工质量监督不力造成的。而且后期完工中出现的质量问题也将需要返工,从而使工程交付时间难以按照合同约定的时间进行,施工企业将承担违约责任。

5.6道路桥梁施工中混凝土出现裂缝

道路桥梁施工裂缝产生的原因主要有:(1)温度因素;温度差异也是造成桥梁开裂的主要原因之一,开裂是由于温度膨胀冷缩引起的体积变化,使桥梁施工过程中出现开裂等现象。(2)温度差大,使混凝土中水分减少,出现弯曲变形,而混凝土构件的整体施工质量也是影响混凝土变形的重要原因,它经常因泥沙破裂而影响混凝土的稳定性,从而使预应力构件难以发挥支撑作用,造成开裂现象。(3)桥梁荷载能力对混凝土的稳定性有直接的影响,因此,在桥梁使用过程中,高强度的荷载将使桥梁承载力达到极限值,从而产生混凝土结构开裂现象。桥上产生裂缝的原因主要来自设计和施工两个方面:一方面,在设计过程中未能将桥梁承载能力与车辆流量相结合,从而导致一旦出现交通拥挤情况,将超出桥梁所能承受的荷载,从而极易出现桥梁裂缝现象;另一方面,而在施工的过程中则主要由于混凝土湿润程度以及各种原料的混合比例,使得道路桥梁在施工中出现裂缝的现象。

6保障道路桥梁工程设计质量的对策

6.1完善结构安全设计

道路桥梁工程设计是一个比较复杂的系统性工程设计,包含了诸多的技术内容。在工程设计的每一个环节中都必须高度重视上述各种因素,并充分考虑到了整个工程项目的结构中可能存在沉降、开裂和钢筋腐蚀等各方面的问题,并注重避免上述各种影响,从而加强结构安全设计,以便于在更大程度上全面提高路面与桥工程的耐久性和安全系数,以使整个工程项目结构呈现良好的效果。在工程项目的设计前期,为了全面运用新工艺、新科技、新材料等,并在产品设计方面合理加入有关新元素,工程设计人员还需要进行针对城市道路桥梁工程质量的具体等级,道路交通流量以及周围的自然环境条件等各种因素开展可行性实验,以实验成果为设计基准。以此使得整个道路桥梁工程项目的总体结构更加合理,并更大程度上提高整个工程项目的设计应用年限,以确保与道路桥梁工程项目产质量和建筑使用条件相匹配。除此之外,在实际施工过程中,有关人员还要对于设计方案要求的工序、原材料等方面进行严格检验,并辅助施工者进行现场施工工作,以此在更大程度上提升项目整体工程施工质量。有关的监管部门也要着力于进行现场监管工作,针对不合乎质量标准和规定的产品都要加以严格处罚,并在第一时间完成全面整治工作,为提高整个工程项目的耐久性和安全水平提供了必要的保证。

6.2科学有效的设计方案

在道路与桥梁工程设计与施工过程中,总体设计方案既是其中关键的技术基础,也是最具体的设计指导。因为高质量的总体设计方案,能够保证路线大桥工程更有序实施,进而实现工程总体目标。在设计与制定有关总体设计方案的过程中,工程设计人员要全面进行对项目建设施工现场的调查与勘探工作,深入掌握施工过程中可能遇到的各种影响因素,贯彻落实实事求是的基本原则,并通过对现场情况和有关总体设计方法的指导研究,为整个工程项目建成奠定了必要的技术前提。在选定总体设计方案的过程中,工程设计人员也要抓住最基本的总体设计原则,充分考虑到各种影响因素并形成了与之相对应的不同模式,并根据整个工程项目的具体特性和客观要求,全面深入的剖析总体设计方案的优劣状况。同时更合理地划分各复杂问题和各类影响,并根据整个工程项目的具体要求,来作出相对应的筛选与确定。

6.3设计方案要有针对性

想要降低设计的隐患和安全问题就必须在很大程度上增强工程设计的规范性和针对性,充分适应车辆的具体要求,使得桥梁承载能力能够满足实际通行车辆的要求,让桥梁也可以更加适应具体的交通条件。同时,相关施工单位与总设计单位之间要紧密的协调,以使得施工环节与总设计方案之间能保持较高度的一致性,并充分体现出总工程设计的基本特点与意图,以产生较为完善的预期效益。此外,在桥梁的后期使用过程中,施工单位也要高度重视施工的维修保养等有关工作,使工程的长期使用性能与安全、稳定性得以有效切实增强。

6.4完善施工进度计划与进度控制细则

由于道路桥梁工程项目建设周期较长,所以在进度控制上,相关施工单位就需要把整个项目分几个阶段,然后交给各专业分包单位和劳务分包单位来施工,同时还要建立健全的责任制,对于施工过程中出现的细节质量问题,要把责任落实到个人,并要求及时返工施工。因此,在工程进度控制计划和细则中,相关施工单位要给突发事件充足的处理时间,从而更好地控制工程进度。工程进度控制细则中要做好技术进度控制,在图纸设计阶段要组织对人员、材料的规划,作为施工基础准备工作。此外,相关施工单位还要结合承包合同进行施工组织设计规划,编制合理的总进度控制计划,使施工单位在施工过程中能按合同规定的时间完成任务,避免工期延误。另外,施工单位要对施工关键点进行工期优化,在具体实施过程中要对照进度表,及时调配人员和物资,同时要对施工中存在偏差的项目进行关键线路的优化,并结合工程建设的迫切性,进行优化方案的调整,使建设资源的利用达到最大化。

6.5优化建设现场监督管理质量

道路桥梁的施工是工程建设中一个重要环节,相关施工单位想要做好全方位的监督工作,就必须同时做好内部监管和外部监管的双向工作,尤其需要注重对隐蔽工程的监督管理,在施工建设的过程中落实责任制度,使得各个岗位的职责能够更加明确地划分。因此在出现质量问题的过程中,相关人员能够避免责任推诿现象的出现,使得施工建设队伍的责任心和工作热情能够得到充分调动。另外,为保证路桥工程监理工作的水平和质量,监理部门需要进一步进行相关的标准化、规范化管理,这就需要多方进行一些必要的协调。在路桥工程监理工作中,监理员应采用统一的标准和计划体系,并将标准和计划体系贯彻到监理工作的各个环节。为使管理制度更加完善,更加规范,相关施工单位必须加强业主、施工方、监理方等各方之间的密切沟通,及时沟通各方意见分歧,以更专业的知识和丰富的工作经验协调解决,以求达到各方均满意的效果,同时也能不断提高路桥工程监理的水平和质量。

6.6桥梁出现裂缝问题的预防对策

道路桥梁工程施工中,温度裂缝的解决措施:首先,对于温度裂缝的出现,应严格规范混凝土的施工,以保证其结构内部产生的温度变化不受限制;其次,施工结束后,相关人员及时地进行桥梁养护,以防止水泥出现干缩现象。对于桥梁荷载问题,首先要做好工程建设的地理定位研究,然后根据区域交通状况进行桥梁承载力结构设计,以更好地保证荷载与地段交通流量的匹配,防止出现裂缝现象。同时在路桥工程建设完工之后,相关人员还需要做好路面洒水工作,以此防止路基面由于干燥的环境而出现裂缝问题。

7结合工程实例展开分析

7.1工程概况

以某地一座4×30m预应力砼连续小箱梁为例,G324国道从桥址区东北部约122m处通过,交通较为便利,施工条件较好。本桥平面位于R=2000m的右偏圆曲线上,纵断面纵坡-2.5%及0.9%,墩台径向布置。本桥外侧采用SS级混凝土护栏,内侧采用SA级混凝土护栏,,桥宽42m,桥面铺装为沥青混凝土。本桥左幅中心桩号为K52+598.0,起点桩号为K52+534.0,终点桩号为K52+662.0,结构形式为4×30m预应力砼连续小箱梁,桥长128.0m;右幅中心桩号为K52+598.0,起点桩号为K52+534.0,终点桩号为K52+662.0,结构形式为4×30m预应力砼连续小箱梁,桥长128.0m。

7.2本项目设计中面临的问题

7.2.1设计理念不足

伴随我国社会经济的飞速发展与城市化建设进程的日益加快导致城市交通压力不断增加,对于城市道路桥梁的设计理念拥有了更高的要求,传统设计理念已无法满足现如今高速发展的道桥工程建设,新时代条件下,很多城市依旧存有根据落后的设计方案开展建设,这种现象存在的原因包含如下几方面。(1)为了紧随城市建设进程的发展脚步,顺利完成政治目标,若是处于时间紧且任务重的条件下,加强城市道桥设计与建设的快速开展,并没有过多的时间结合具体情况开展创新设计,采用传统的设计观念。(2)建设单位过于重视经济效益,忽略工程设计理念的创新。(3)许多优秀的创新设计理念在审核过程中因为各种原因并没有被采纳,依旧运用传统设计。

7.2.2设计者的责任意识和安全意识薄弱

新时代条件下,在我国道路桥梁的设计过程中,对于桥梁荷载不仅提出了明确的设计标准,而且对于安全性具有专业要求,因此在道路桥梁的设计中对于安全性与耐久性的概念不清楚。桥梁的安全性和耐久性设计存在不足,导致道路桥梁的设计人员缺少良好的责任意识和安全意识,使如今道路桥梁结构出现性能很差、使用年限短、事故频出等各种问题。

7.2.3设计者的专业水准良莠不齐

伴随社会经济的飞速发展与社会大众日常生活水平的不断提升,大众对于城市道路桥梁的设计标准也在不断提升,然而,随着道桥数量和规模的不断增加,对于优秀设计师的需求不断增加,致使设计工作中缺少水平较高的专业设计者,而参与设计工作的人员专业性不足,缺少充足的设计经验以及实践能力不足,在设计过程中缺少新颖,导致设计工作中出现许多不成熟的设计问题,设计观念无法为社会提供更好的服务,导致建设完成的道路桥梁不能满足预期的社会效益,还存有严重的安全隐患,为社会大众的生命及财产安全造成严重威胁,为社会经济的发展带来严重影响。

7.2.4设计方案缺少先进性

我国经济不断发展,对道路桥梁要求发生了变化,运载重量、道路安全和周边环境都随着时间推移而不断变化。道路桥梁设计中,桥梁承重需要经过严密计算,需要考察架设地区的具体情况和车流量才能进行设计,同样一个设计如果换在车流量更大或土地稳定性不同及土地承重能力小的地区,很有可能在使用过程中出现路桥塌方或地面陷落问题。道路桥梁设计需要随施工技术的变化而改变,当前使用较为普遍的是预制箱梁技术,它采用预制材料进行桥梁架设,设计时要充分考虑其应用情况,为施工做好充分准备,但部分设计者缺乏创新意识,设计出来的道路桥梁只能使用传统的施工方式完成,设计明显缺乏实用性和先进性,不符合道路桥梁建设需要。

7.3道路桥梁工程设计的对策

7.3.1增强创新意识勇于大胆创新

设计人员应了解行业情况,才能接收到先进的设计理念,善于思考,在自身的设计中重视应用先进的设计理念,充分结合自身经验,在结合先进的创新理念。还要增强设计规范和创新设计理念之间关联的互相协调,不但要保证创新设计不存在安全隐患,而且要在设计中充分呈现创新意识。

7.3.2加强安全意识和责任感,摆正心态、端正态度

在城市道桥的设计过程中,应增强设计人员的责任感和安全意识,在此条件下,设计时应将工程安全问题当作重要组成,端正自身的心态和思想,不管工程要求有多难,规模有多大,设计时间多么紧迫,均要在具体的设计中确保精益求精、有条不紊、有条有理、清晰明白,规避安全隐患问题,防患于未然。“失之毫厘差之千里”属于道桥设计师的座右铭,工程设计直接影响着人们的生命安全,道桥设计师在具体的设计时,应时刻谨记自身的责任,加强每个尺寸的测量,精准到钉子的使用,唯有如此,才可实现设计图纸的精益求精,为设计的顺利开展提供保障。

7.3.3切实提高工程设计方案的全面性和合理性

在道路桥梁的设计中,其质量是由其方案的合理性决定的,为道桥工程结构的合理性打下坚实的基础。在具体的设计中,为保证方案的合理性,可从以下几方面入手。

首先,上部结构设计要点。30m、40m跨装配式预应力混凝土连续小箱梁结构设计要点,详见对应跨径通用图设计说明。

其次,下部结构设计要点。第一,桥墩设计要点:本项目为使地形与桥墩设计更为匹配,本次施工图设计绘制桥墩台横断面布置图,将地势较陡地段地面线逐一反映,墩高的确定及系梁、承台及桩基的埋设均与实测横断面地面线一一对应。第二,桥台设计要点:桥台设计结合地形和地质情况,采用肋板式、桩柱式或挡土式桥台。桥台搭板宽度与桥面净宽相同,台后填方搭板长度为8m,台后挖方搭板长度为6m,搭板厚度为35cm。第三,桩基设计要点。根据桥梁工点地质条件、桩顶轴力,桩基按嵌岩桩或摩擦桩进行设计。第四,系梁、承台设计要点。桩顶系梁、承台均按照地面下30cm左右设置,并结合实际地形进行适当调整。

最后,桥梁附属结构设计要点。填方桥台,台侧设置锥护坡防护桥台。本项目防撞墙采用SS级与SA级两种,桥梁外侧防撞墙采用SS级,内侧采用SA级。

7.3.4重视设计人员专业的培养

设计结构问题往往是因设计人员专业素养不足导致的,可通过提高设计人员专业素养解决这类问题。应提高设计人员设计能力和创新能力,通过学习先进的设计理念和施工技术,优化设计思维,做到从实际出发,从现实技术发展出发,设计出符合时代发展需要的道路桥梁。提高设计方案的创新性,在成本和质量之间达到较好的平衡,实现桥梁设计与绿色建设的可持续发展。

7.3.5道路桥梁工程设计中BIM技术的应用

在道路桥梁工程的设计中,加强BIM技术的应用,有助于缓解传统设计问题,具备很强的优势,一般表现如下。(1)场地的分析,BIM技术的应用,在充分结合GIS地理信息系统,利用创建道桥建筑模型,精准评估施工场地特征和使用条件,开展精准的评估分析,为之后规划布局提供前期保障。(2)加强建筑物的建设规划。道路桥梁工程中,设计人员应对空间标准、法规等进行成功分了解和分析,难度很大。BIM技术的应用,在工程项目规划设计阶段,利用几何空间的分析,展开设计和思考,科学合理地调整工程设计,控制设计时间,有效提升设计的工作效率。(3)加强设计方案的论证。在方案开始之前,应开展论证分析,确保方案的合理性和可行性。BIM技术的应用,通过可视化功能,开展施工模拟分析和碰撞分析,可在最短的时间内给出精确判断,为相关人员呈现建筑的实施信息。(4)可视化的设计。道路桥梁工程设计图纸中BIM技术的应用,即为3D图纸,可清晰呈现设计内容,让施工人员精准掌控施工要点,为建设方案提供指导。

7.3.6加强桥梁的针对性设计

在道路桥梁的设计过程中,为了保证工程项目的质量符合标准,应针对性开展设计,从各个方面进行严格掌控:(1)主梁的设计。简支梁结构包含装配式与整体式结构,筛选装配式结构,在设计部分,筛选机械化工程技术,不但鞥能够减小劳动强度,而且可以有效避免材料的浪费,有效提升施工作业效率。对于主梁结构而言,满足承重标准,多选择形与箱型。其中箱型主要用作混凝土结构。在具体的设计中,应严格掌控间距和片数。针对梁高和细部尺寸,增强荷载计算。如果主梁的分布是对称形式,而荷载也是对称分布形式,运用杠杆法,继续荷载量的计算。(2)桥台设计。从桥台结构的设计角度来讲,形式的选择尤为重要,例如:轻型桥台、埋置式桥台、薄壁桥台。(3)桥墩形式选择。在装配式简支桥梁结构中,应运用双柱式墩或者十字墩等。(4)抗震设计。应充分结合有关规定,按照设计烈度,应用地震荷载系数,精准计算地震惯性力,确定地震的荷载。从桥梁的抗震设计角度来讲,应着重考虑安全性和经济性,根据地震强度标准,选择适宜的设计方法和标准要求。

7.3.7加强桥梁的美观性设计

在道路桥梁设计工作过程中,不但需要考虑到整个桥梁的承受能力和稳定性要求,同时还需要兼顾到整个桥梁外在的艺术性表现效果。通常情况下,道路桥梁工程属于一种大型的工程项目,如果道路桥梁工程的外观设计效果良好,会成为当地一种标志性的建筑物,可以进一步提高当地区域的景观特色。因此,在桥梁工程设计过程中,设计工作人员必须对桥梁的外形结构进行合理规划和设计,需要将艺术性设计元素有效融入其中,充分发挥出道路桥梁外观结构的美学特点,激发出设计工作人员的设计灵感,在保证道路桥梁工程结构安全性和稳定性的基础之上,进一步提高道路桥梁结构的美观性效果。

结语:

概而言之,为了有效解决道路桥梁设计工作中存在的问题,设计人员在设计工作的开展中,应坚持高质量、高年限、高安全性的基本理念,严格遵照我国各种设计规定顺利开展设计工作,为桥梁施工方案的可靠性和合理性提供保障。除此之外,设计人员应具有合理的创新意识,增强自身的设计理念,设计出满足新时代道路桥梁建设方案,防止设计方案不符合标准而造成后续问题。

参考文献:

[1]李后富.道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术探讨[J].居舍,2021(31):73-75.

[2]赵佳州.道桥工程设计中的关键问题[J].黑龙江科学,2018,9(20):104-105.

[3]孙培林.关于加强道路桥梁设计成本控制的措施探讨[J].低碳世界,2020,10(10):147-148.

[4]金磊.道路桥梁设计中存在问题与改进措施[J].城市建设理论研究(电子版),2019(12):153.

[5]梁庆学,李新星,熊诚.BIM技术在市政道路设计中的应用及难点分析[J].城市道桥与防洪,2018(3):43-45.

[6]刘伟伟.道路桥梁桩基工程设计要点分析[J].建筑技术开发,2017,44(15):57-58.