1、关于道路桥梁设计的关键问题分析摘要：道路桥梁建设是我国基础设施建设中最为重要的组成部分，对我国的经济发展具有积极的促进作用。但是我国在道路桥梁设计中存在着许多的问题，这些问题对桥梁质量有着关键的作用，因此对道路桥梁设计中的关键问题进行分析，可在一定程度上促进我国道路桥梁建设的水平。 关键词：道路桥梁；桥梁设计；问题 中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号： 引言 交通事业在我国经济迅速发展的今天得到了空前繁荣，作为交通建设中重要的组成部分，道路桥梁的作用是非常重要的。但是投入使用的道桥存在的问题还是很多的，比如在安全性以及耐用性存在的不足。因此在进行道桥建设的时候，做好道桥设计可在
2、一定程度上提升其耐久性以及安全性等，从而促进我国交通事业的健康持续发展。 1、道路桥梁设计原则 关于道路桥梁建设过程中对资源是否合理利用，技术是否先进，是否尊重实际，在很大程度上取决于道路桥梁设计水平和质量，在进行道路桥梁设计时应坚持以下原则：(1)严格执行国家现行的道路桥梁设计规范以及国家批准的技术标准；(2)设计时要注意因地制宜，以节省建设资金为目的，在切实满足建设要求的同时，就地取材，节约各种资源，缩短建设工期；(3)在设计时，积极将设计标准化，尽量采用“可靠性设计方法”以及“结构优化设计”等现代设计方法；(4)积极采用新技术、新工艺以及更加经济、合理的新材料。 2、道路桥梁设计现状 2
3、.1 道路桥梁结构设计 道路桥梁在设计时不规范或者在施工过程中不注意施工质量的控制，均会成为道路桥梁的安全隐患。道路桥梁的机构安全性主要体现在桥梁结构整体的牢固性以及构件的承载能力两个方面。桥梁结构的整体性是指在桥梁结构出现局部破坏时，要避免发生大规模垮塌，结构安全性好的桥梁，能够在应对地震、爆炸等灾害时发挥较大的作用，能够有效减轻灾害的损失度。桥梁构件的承载能力是指桥梁要具有承载一定车辆、地震、超载以及一些人为因素等外来作用力的能力，对桥梁承载能力造成最大威胁的就是负荷超载，负荷超载会造成桥梁承受应力变大，导致结构破坏，还有可能造成桥梁内部结构的损伤而不能恢复，使桥梁在正常负载情况下发生变化
4、，桥梁的安全性遭到破坏。 桥梁结构设计的首要目的是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构建和连接的设计，但是在实际设计工作中，关于桥梁安全性设计上存在许多问题，如在设计上，设计师态度不严谨，计算失误等均会缩短道路桥梁的使用寿命，并出现安全隐患。设计人员常常只满足于规范对强度计算上的安全度需要，对于桥梁的结构构造、结构材料、结构之间的连接以及结构的维护往往被忽视；设计时对计算图式以及桥梁受力路线不明确，造成局部受力过大的现象；设计师对桥梁结构的整体性以及延性考虑不足，冗余性小。 2.2 道路桥梁耐久性设计 所有事物均有自己的寿命，道路桥梁也是一样，如果不进行必要的维护工作，就会大大缩短道路桥
5、梁的使用寿命。而在现实生活中，道路桥梁的耐久性常常被忽视，设计师往往将各种载荷作用下道路桥梁的结构强度作为重点，道路桥梁的耐久性要求考虑较少，并没有具体设计计算出道路桥梁的使用寿命。在道路桥梁实际建造和使用过程中，会受到各种各样的环境因素、有害化学物质的侵蚀以及各种人为因素的外部作用，导致到路桥梁结构材料的功能不断退化，影响桥梁结构的耐久性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了 510 年就因为耐久性出了问题影响结构安全。实际上关于道路桥梁耐久性设计方面存在一些问题，如混凝土等级强度过低，保护层厚度过小，桥梁构件截面过薄，钢筋直径过细等问题，均削弱了道路桥梁的使用耐久性。加之在道路桥
6、梁使用过程中对其结构及功能也没有做出全方位检测控制，影响结构的安全性，造成道路桥梁事故的发生。 3、道路桥梁设计方案的选择 道路桥梁设计方案的选择是其设计的前提和基础，因此若想在设计中达到预期的使用目的，方案的选择首要也是重要的。道路桥梁设计方案涉及的因素较多，其相互促进又相互制约，所以如何在这纷杂的系统中寻找一个平衡，进而选择一个最优化的方案是设计单位工作的重点。 3.1 设计方案选择要素 一般在道路桥梁设计方案的选择上，决策往往会从设计方案的经济性、技术性以及适用性考虑。(1)经济性，即设计方案体现出的工程成本，工程工期要求等，比如若某项道路建设需要 2 年，决策者就会考虑这 2年内各种施
7、工材料的市场行情变动等；(2)技术性，即方案中的设计能否在具体施工中得以实现，尤其是方案中设计新技术情况时，更是决策者主要审核的地方；(3)适用性，首先其是否符合国家相关法律法规的要求，同时建成之后能否对区域经济进行有益的促进。比如，若考虑不当，没有正确估计当地经济发展的后劲，进而导致道路或桥梁应用不久便超负荷运转，因此埋下不安全因素。 3.2 设计方案选择方法 (1)在充分分析工程特点以及实际需求的基础上，将复杂的决策问题按照重要程度逐层分解，并将其影响工程的程度以及彼此间相互影响的关系抽象出来，并在不同层次予以组合，进而形成层次分明、各影响因素直观的方案选择模型；(2)基于成型的多层次模型
8、，结合相应的工程案例以及实际工程的需要，进行筛选。这种层次型方案选择方法不但可以全面地比较设计方案的优劣，而且较为客观和科学，消除了主观意识选择的盲目性和片面性，进而极大提高了方案选择的水平。 4、道路桥梁设计改善措施 4.1 合理选择道路桥梁的设计方案 合理选择道路桥梁设计方案，能够大大提高桥梁的安全性和耐久性。道路桥梁结构设计的主要形式包括大跨径桥梁和标准跨径桥梁两种。大跨度桥梁设计具有较强的个性特征，可以根据不同的控制因素实施不同的设计方案，与之相反的标准跨径桥梁则具有较多的共性特征。由于标准跨径桥施工方便、造价经济标准化，能够预制装配等优点，在实际设计过程中常常选择标准跨径桥的设计方案
9、。 4.2 科学选择道路桥梁结构材料 道路桥梁具有较强的安全性和耐久性的关键就是钢筋混凝土的质量及合理使用。钢筋混凝土的质量能够直接影响到道路桥梁结构的安全性、适用性以及耐久性。混凝土的耐久性主要取决于混凝土的材料组成，其中影响较大的是水灰比、强度等级以及水泥用量等。设计时要严格遵守桥规（JTGD62-2004） ，其对道路桥梁结构耐久性的设计要求做了基本规定，明确规定了在不同的使用环境下选择不同钢筋混凝土的要求，对于混凝土耐久性影响较大的水灰比、最低强度等级、水泥用量、最大氯离子含量和碱含量等均作了明确的规定。因此，提高桥梁钢筋混凝土结构耐久性的关键一方面要加大混凝土保护层厚度，以保护钢筋免
10、于锈蚀，另一方面要防止和控制混凝土出现裂缝。 除要遵照以上规范的要求进行设计外，还要采取构造措施，从根本上控制和防止混凝土在使用和施工过程中出现大范围的非工作裂缝。在实际中，提高水平防收缩钢筋的配筋率和箍筋间距的规定，能够有效防止和控制混凝土收缩裂缝的出现。 4.3 加强道路桥梁结构安全性和耐久性设计 桥梁在使用和建造过程中，必然会受到各种外来因素的作用，如环境、有害化学物质的侵蚀、车辆、超载、人为因素、地震、风力等，同时桥梁自身结构材料性能也会不断退化，这些因素均会造成桥梁结构发生不同程度的损坏。尤其是大跨径桥梁，很多大跨径桥梁由于拉索的耐久性问题而不得不进行提前换索，这样不仅影响了桥梁的正
11、常使用，还会造成一些不必要的经济损失。因此，在进行桥梁设计时，提高对桥梁的安全性和耐久性设计的重视，有效避免此类现象的发生，提高道路桥梁的使用寿命。 4.4 杜绝桥梁超载 道路桥梁超载情况有三种： 第一，车辆违规超载；第二，早期修建的桥梁时间过长，常常是超载运营；第三，桥梁车流量超过原设计时的标准。其中，车流量超载和车辆违规超载在道路桥梁超载运输中比较普遍，道路桥梁由于老龄化而负载运行以及车流量超载主要是设计载荷的变化以及交通量的增加两方面使桥梁超载；车辆违规超载主要是由于车辆的使用者违法超载运行。道路桥梁超载运行一方面能够引发桥梁疲劳，造成桥梁疲劳应力加大，引发桥梁结构破坏事故的发生。另一方
12、面由于超载造成桥梁内部结构的损伤不可修复，导致桥梁在正常载荷下的工作状态发生变化，最终造成桥梁的安全性遭到破坏。 4.5 借鉴国外的优秀经验和成果 现阶段，我国桥梁在设计方面存在的问题主要是桥梁结构在正常使用方面性能较差，如桥梁的线形不平顺、接头容易跳车、振动过大以及结构易开裂等，且存在桥梁安全性和耐久性问题。对于我国桥梁在设计上出现的这些问题，我们应当参考国外先进的桥梁设计技术，认真研究优秀设计以及优秀施工的经验。可以采纳欧洲国家对桥梁结构性能的设计经验，包括结构变形、对桥梁结构出现裂缝的处理以及消除或者减小振动的方法、手段等，进一步增强桥梁结构的安全性和耐久性设计。 结束语 道路桥梁设计对
13、于其在今后的使用寿命以及安全上都具有非常重要的作用，因此在进行道路桥梁设计的时候，分析其关键问题所在，做好道路桥梁的设计工作，能够在很大程度上保证我国道路桥梁建设的顺利开展，并且能够提升道桥使用安全及使用寿命，对我国经济发展具有重要的推进作用。 参考文献： 1刘子魁.我国道路桥梁设计中关键问题探讨J新课程改革与实践.2011（14） 2黄军.我国道路桥梁设计中关键问题探讨J大观周刊.2011（6） 3齐心.杨海涛.关于道路桥梁设计隐患问题的几点研究J价值工程，2012,31（6） 4郑茜茜.道路桥梁设计隐患问题研究J建设科技.2011（6） 5钱丽华.浅析道路桥梁设计分析J商品与质量.学术观察.2012（3）
