道路橋梁的改進(jìn)設(shè)計(jì)措施探究

戴鵬 王艷平

道路橋梁的改進(jìn)設(shè)計(jì)在提升道路橋梁的性能，保證道路橋梁應(yīng)用價(jià)值最大化發(fā)揮，延長道路橋梁的使用壽命等方面有著重要的作用。所以，加強(qiáng)對(duì)道路橋梁的改進(jìn)設(shè)計(jì)措施分析，對(duì)于實(shí)際建設(shè)工作的進(jìn)行具有一定的借鑒意義。

一、道路橋梁改進(jìn)設(shè)計(jì)的必要性分析

1.現(xiàn)代化道路橋梁性能提升的需要

道路橋梁建設(shè)作為公路交通系統(tǒng)的重要組成部分，在實(shí)際建設(shè)的過程中，其從性能建設(shè)、結(jié)構(gòu)構(gòu)建以及價(jià)值發(fā)揮等層面上必須滿足現(xiàn)代化公路交通系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展的需要。就以上分析而言，針對(duì)當(dāng)前道路橋梁建設(shè)和運(yùn)行使用存在的弊端，提出改進(jìn)措施，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)、施工材料應(yīng)用的改進(jìn)以及施工工藝應(yīng)用的改進(jìn)等方面促使道路橋梁性能得到提升。從而促使道路橋梁在有效的成本投入前提下，其社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等方面得到最大化的發(fā)揮，從而滿足當(dāng)前公路交通市場持續(xù)發(fā)展的需要。

2.道路橋梁運(yùn)行使用存在的問題

道路橋梁改進(jìn)設(shè)計(jì)工作的落實(shí)主要是因?yàn)楫?dāng)前道路橋梁在運(yùn)行的過程中，由于長期承受了較大的載荷壓力以及來自外部環(huán)境的沖擊，導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重的跳車和沉降問題，妨礙了交通工具的安全行駛，對(duì)我國交通道路系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益造成了損害。所以，為了能夠從根本上保證道路橋梁功能的發(fā)揮，道路橋梁工程管理團(tuán)隊(duì)有必要針對(duì)當(dāng)前存在的問題，從主體建設(shè)以及輔助部分的構(gòu)造建設(shè)上強(qiáng)化問題的特殊性分析，以此提出相應(yīng)的一系列改進(jìn)設(shè)計(jì)措施，保證橋梁運(yùn)行的正?；⒑侠砘约鞍踩€(wěn)定。

3.成本有效控制的必要工作

道路橋梁改進(jìn)設(shè)計(jì)工作的落實(shí)主要是保證成本投入獲得最大化的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，保證優(yōu)化的投入產(chǎn)出效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，道路橋梁作為交通道路系統(tǒng)的重要組成部分，從設(shè)計(jì)構(gòu)建、實(shí)施建設(shè)到后期養(yǎng)護(hù)等過程都需要相關(guān)的管理部門投入一定的資金、人力和物力，希望通過科學(xué)規(guī)劃的形成落實(shí)、設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行以及追蹤核算工作的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)各個(gè)投入層面獲得可觀的效益。就以上分析，我國在道路橋梁設(shè)計(jì)工作中，需要提高設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、目的性、可操作性和可行性，但是傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)防范仍然存在于當(dāng)前工程建設(shè)中，未能夠?qū)Τ杀究刂乒ぷ靼l(fā)揮有效的指導(dǎo)作用，造成了一系列的工程建設(shè)問題。所以，為了保證成本得到有效控制，積極對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)模式、機(jī)制等進(jìn)行改進(jìn)，保證道路橋梁設(shè)計(jì)整體的合理性、科學(xué)性，為成本的有效控制發(fā)揮基礎(chǔ)構(gòu)建作用。

二、道路橋梁改進(jìn)設(shè)計(jì)涉及層面分析

1.混凝土使用

在道路橋梁施工建設(shè)中，混凝土的使用是非常重要的?；炷恋氖褂脤?duì)于保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、牢固性以及道路橋梁質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)都起著關(guān)鍵的促進(jìn)作用。但是現(xiàn)在，我國大多數(shù)道路橋梁施工建設(shè)中使用的混凝土都存在著諸多的問題，妨礙了混凝土價(jià)值和性能的正常發(fā)揮。首先，混凝土使用不當(dāng)導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫問題。道路橋梁裂縫的出現(xiàn)一般可以分為荷載裂縫和溫度效應(yīng)引起的裂縫。一方面，對(duì)于荷載裂縫而言，混凝土使用不當(dāng)形成不良影響主要表現(xiàn)為施工人員在設(shè)計(jì)階段，未能預(yù)估分析道路橋梁的極限荷載承受能力，對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度、結(jié)構(gòu)模型的設(shè)置、鋼筋如何布置、設(shè)計(jì)斷面是否充足、是否有效控制配筋偏差以及安全系數(shù)等未能進(jìn)行精確的計(jì)算、考察和分析 。因此前期設(shè)計(jì)分析工作不足，導(dǎo)致中期施工進(jìn)行中，工作人員未能夠結(jié)合道路橋梁預(yù)制構(gòu)件的受力特征，進(jìn)行合理的吊裝， 且施工工序的開展未能夠嚴(yán)格結(jié)合施工圖紙和施工工藝規(guī)定程度，尤其機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)帶來的疲勞強(qiáng)度計(jì)算工作也是較缺乏的。以上工作任一方面不合理，將會(huì)導(dǎo)致道路橋梁投入運(yùn)行無法承受較大的應(yīng)力載荷和非應(yīng)力載荷，出現(xiàn)載荷裂縫。另一方面，道路橋梁溫度裂縫的出現(xiàn)，主要是混凝土本身具有熱脹冷縮的性能，如果混凝土配制、澆筑以及養(yǎng)護(hù)工作未能嚴(yán)格控制施工工序、控制周圍的溫度、將會(huì)促使混凝土出現(xiàn)裂縫，裂縫的反射或傳導(dǎo)導(dǎo)致道路橋梁大面積裂縫問題的出現(xiàn)。造成這一問題的原因是道路橋梁所在環(huán)境溫度急劇變化、溫度差異較大，再加上承受暴曬等導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫度效應(yīng)大，出現(xiàn)溫度裂縫。

2.結(jié)構(gòu)承受能力層面

道路橋梁運(yùn)行中，保證在可預(yù)期的時(shí)間段內(nèi)承受較大的載荷力，保證結(jié)構(gòu)承受能力的高效獲得，提升道路橋梁的運(yùn)行壽命。但是，當(dāng)前道路橋梁結(jié)構(gòu)承受能力普遍較低，在長時(shí)間投入運(yùn)行之后，在可預(yù)期的時(shí)間范圍內(nèi)出現(xiàn)了鋼筋外漏、橋梁結(jié)構(gòu)變形、橋梁墩臺(tái)錯(cuò)位、混凝土脫落的問題，影響了道路橋梁的安全行駛。

3.道路橋梁表面層面

道路橋梁在當(dāng)前施工建設(shè)及運(yùn)用使用中，表面容易出現(xiàn)蜂窩麻面的現(xiàn)象，影響了道路橋梁的美觀性建設(shè)，且給平穩(wěn)駕駛帶來了阻礙。造成這一問題的原因同樣也是混凝土配制應(yīng)用不合理再加上后期工程管理團(tuán)隊(duì)未能夠定期的巡視養(yǎng)護(hù)。具體而言，混凝土在配置過程中，所選擇使用的引氣劑質(zhì)量差，在混凝土攪拌凝固中形成大量的聯(lián)通氣泡，再加上施工人員振搗工作不合理，未能夠及時(shí)地排除氣泡，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生蜂窩麻面。在道路橋梁運(yùn)行使用一段時(shí)間后，長期的摩擦力，促使混凝土表面的蜂窩麻面裸露在外表。

三、道路橋梁改進(jìn)設(shè)計(jì)措施分析

1.混凝土配制、澆筑、振搗施工改進(jìn)措施

首先，改進(jìn)混凝土配制比，嚴(yán)格控制混凝土的初凝時(shí)間。工作人員將混凝土初凝時(shí)間控制在8小時(shí)左右，混凝土引氣劑帶來的含氣量控制在2%左右即可，骨料選取中，控制含泥量，及時(shí)地清除雜質(zhì)，明確細(xì)骨料選取的要求。而摻合料應(yīng)優(yōu)先選擇礦物摻合料，提高混凝土的活性。粉煤灰選擇的細(xì)度模數(shù)不能低于二級(jí)。以此根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則選取材料，進(jìn)行混凝土的配制。其次，混凝土施工過程的改進(jìn)。施工人員針對(duì)混凝土振搗的精度選擇不同的振搗方式，人工振搗的精確度高，機(jī)械振搗的精確度低。且進(jìn)行二次振搗，降低混凝土拌制中的氣泡是非常必要的，嚴(yán)格控制振搗強(qiáng)度。在澆筑工作進(jìn)行中，施工人員控制每層澆筑的厚度，在模板輔助使用的前提下，保證混凝土澆筑的規(guī)范。此外，加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作的改進(jìn)，工作人員避免應(yīng)用單純的灑水養(yǎng)護(hù)方法，而可以另外采取覆蓋物防止水分流失，將養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在15小時(shí)左右，檢查混凝土是否出現(xiàn)泌水或者氣泡、孔洞問題，及時(shí)做好修補(bǔ)工作。

2.改進(jìn)施工材料應(yīng)用、施工技術(shù)操作，提高結(jié)構(gòu)承受能力

提到路橋橋梁結(jié)構(gòu)承受能力改進(jìn)措施，首先提高施工材料的應(yīng)用質(zhì)量。結(jié)構(gòu)承受能力與施工材料的高性能使用有著緊密的聯(lián)系。施工人員在成本控制基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、性能、質(zhì)量較高的材料，做好材料的試驗(yàn)使用，分析材料應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，明確材料存儲(chǔ)環(huán)境的科學(xué)構(gòu)建。其次，改進(jìn)使用橋梁結(jié)構(gòu)，結(jié)合道路橋梁運(yùn)行壽命、性能選擇使用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)結(jié)構(gòu)表明各種材料應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)、要求。然后，強(qiáng)化應(yīng)用BIM技術(shù)在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的模擬應(yīng)用，應(yīng)用信息化技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)可能存在的問題進(jìn)行探討分析，發(fā)揮信息化技術(shù)的高效便利性。最后，結(jié)構(gòu)承受能力與橋梁整體質(zhì)量高低有著直接的聯(lián)系。施工管理團(tuán)隊(duì)強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督工作，嚴(yán)格施工環(huán)節(jié)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的落實(shí)，科學(xué)計(jì)算、精確分析，依照數(shù)據(jù)結(jié)果調(diào)整施工工藝的范圍和標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，道路橋梁改進(jìn)設(shè)計(jì)需要從混凝土使用以及結(jié)構(gòu)承受能力提升兩方面入手，以此保證道路橋梁滿足交通系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展需要、道路橋梁性能提升以及經(jīng)濟(jì)成本控制的需求，提升道路橋梁運(yùn)行的壽命。