道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

陳杰武

【摘 要】新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)呈上升趨勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)男枨笠踩諠u增多。經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)的交通需求增長(zhǎng)，直接影響我國(guó)道路橋梁的使用年限。道路橋梁的壽命問(wèn)題引起了社會(huì)各界的重視，它不僅關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還關(guān)乎國(guó)民生命財(cái)產(chǎn)安全。文章針對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)，分析目前道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提出道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)的應(yīng)用措施。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁;結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì);交通

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，我國(guó)道路橋梁建設(shè)處于快速增長(zhǎng)期，但是現(xiàn)階段道路橋梁設(shè)計(jì)存在很多問(wèn)題，盲目擴(kuò)建行為就是其中之一。盲目擴(kuò)建行為會(huì)引發(fā)道路橋梁事故，從而使我國(guó)公民對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑。通過(guò)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，可以很好地提升道路橋梁的防水性，用綜合性的設(shè)計(jì)手段進(jìn)行道路橋梁建造，以此避免道路橋梁建造中安全事故的發(fā)生?，F(xiàn)代化的道路橋梁建造安全問(wèn)題頻發(fā)，為了避免這種情況的發(fā)生，需要對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)新，保證我國(guó)道路橋梁的安全性。

1 目前道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1.1 盲目擴(kuò)建

新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)整體處于迅速發(fā)展時(shí)期。經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展提高了人們的經(jīng)濟(jì)收入，隨著人們購(gòu)車(chē)、出行、旅游等需求的增多，對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)缆芬笤絹?lái)越高。為了應(yīng)對(duì)人民群眾日益增長(zhǎng)的道路需求，我國(guó)不斷推進(jìn)道路橋梁建設(shè)，新型道路橋梁迅速建設(shè)。但是在我國(guó)道路橋梁迅速建設(shè)的過(guò)程中存在一些問(wèn)題，例如道路橋梁的盲目擴(kuò)建。道路的盲目擴(kuò)建，雖然給人民群眾帶來(lái)短暫性的便利，給相關(guān)地區(qū)帶來(lái)短暫性的經(jīng)濟(jì)收入，但是盲目擴(kuò)建的道路橋梁存在很多質(zhì)量問(wèn)題，長(zhǎng)期負(fù)荷容易引發(fā)安全事故。因此，道路橋梁盲目擴(kuò)建不僅是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，更是危及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要問(wèn)題[1]。為了更好地滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的美好生活需求，必須及時(shí)解決道路橋梁盲目擴(kuò)建問(wèn)題。

1.2 事故頻發(fā)

近年來(lái)，我國(guó)道路橋梁事故頻發(fā)。2019年，江蘇某地區(qū)一大橋突然倒塌，給人民群眾造成很大的財(cái)產(chǎn)損失和人身安全危害。道路橋梁事故頻發(fā)的原因主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：一是相關(guān)地區(qū)的政府領(lǐng)導(dǎo)沒(méi)有進(jìn)行正確引導(dǎo)，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路橋梁建設(shè)存在的問(wèn)題。二是施工人員自身責(zé)任感不足，施工人員在施工過(guò)程中忽略了道路橋梁的荷載能力和使用壽命問(wèn)題，沒(méi)有對(duì)道路橋梁施工質(zhì)量做出嚴(yán)格要求，導(dǎo)致事故發(fā)生。三是對(duì)道路橋梁過(guò)度使用。不同的道路橋梁有不同的荷載能力，道路橋梁上長(zhǎng)期使用，超過(guò)荷載能力就會(huì)縮短使用壽命。表1列出了車(chē)輛荷載的相關(guān)內(nèi)容。

1.3 公民對(duì)我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑

近年來(lái)，我國(guó)的道路橋梁施工建設(shè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)橋和中國(guó)路也走上世界舞臺(tái)，進(jìn)入全球視野。但是在我國(guó)道路橋梁快速發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的事故問(wèn)題，讓不少公民對(duì)我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑。為了重拾人們對(duì)我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)安全性的信心，需要企業(yè)對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新[2]。通過(guò)結(jié)構(gòu)性道路橋梁設(shè)計(jì)，可以大大增強(qiáng)我國(guó)道路設(shè)計(jì)的安全性，保證人民群眾出行安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

2 結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)的基本概念

結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)在我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用大大提升了我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)的安全性。結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)就是在道路橋梁建設(shè)過(guò)程中，將道路橋梁進(jìn)行分層設(shè)計(jì)。將道路橋梁由整體到局部進(jìn)行貫穿式的構(gòu)造和設(shè)計(jì)，使得道路橋梁的每個(gè)點(diǎn)組成的每個(gè)部分融會(huì)貫通成完整的道路橋梁工程。道路橋梁設(shè)計(jì)的各個(gè)部分都應(yīng)該得到同等重視，只有道路橋梁各個(gè)建造部分有效結(jié)合才能形成最終的建造成果。

3 道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1 防水性設(shè)計(jì)

道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)性應(yīng)用的首要應(yīng)用條件是注重道路橋梁設(shè)計(jì)的防水性設(shè)計(jì)。防水性設(shè)計(jì)主要強(qiáng)調(diào)道路橋梁的黏結(jié)性，混凝土鋪設(shè)與路面鋪裝的契合度，道路橋梁的延展性及排水管道的設(shè)計(jì)。

3.1.1 提升道路橋梁的黏結(jié)性，避免起皮現(xiàn)象

在結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)中，要注重提升道路橋梁的黏結(jié)性，避免起皮現(xiàn)象發(fā)生。通過(guò)結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，在接觸外界的過(guò)程中要考慮結(jié)構(gòu)，將與外界接觸的道路，以及橋梁所在的不同部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)化區(qū)分。不同的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，運(yùn)用不同的防水性設(shè)計(jì)，從而避免道路橋梁起皮現(xiàn)象的發(fā)生。道路橋梁的黏結(jié)性能夠很好地避免道路橋梁塌陷，在延長(zhǎng)道路橋梁使用壽命的同時(shí)，保證人民群眾的出行安全。

3.1.2 保證混凝土鋪設(shè)與路面鋪裝一致

現(xiàn)代化的道路，橋梁建設(shè)要進(jìn)行混凝土鋪設(shè)。在過(guò)去道路橋梁鋪設(shè)混凝土的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)混凝土鋪設(shè)與路面鋪裝不一致的情況。混凝土鋪設(shè)與路面鋪裝不一致，會(huì)導(dǎo)致路面邊緣高低不平，從而引發(fā)安全問(wèn)題。而結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)著重強(qiáng)調(diào)混凝土鋪設(shè)與路面鋪裝一致，大大提升道路橋梁建設(shè)的科學(xué)性，更有利于保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，推動(dòng)我國(guó)道路橋梁建設(shè)工程的現(xiàn)代化發(fā)展。混凝土鋪設(shè)與路面鋪裝一致，既節(jié)約了道路橋梁鋪裝成本，又提升了道路橋梁鋪裝的經(jīng)濟(jì)性和有效性[3]。

3.1.3 提高道路橋梁的延展性

延展性關(guān)乎道路橋梁的排水能力和承載能力。結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)要通過(guò)結(jié)構(gòu)性的科學(xué)分解，提升道路橋梁的延展性。在道路橋梁結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)中，要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一體性和科學(xué)性，提高道路橋梁的延展性能夠避免鋪裝道路四周出現(xiàn)坑洼地帶，更有利于提升道路橋梁建設(shè)的安全性。道路橋梁延展性拓展是保證道路橋梁建設(shè)安全的重要措施，只有保證了道路橋梁的延展性，才能更好地保證道路橋梁的承載能力，從而推動(dòng)我國(guó)道路橋梁施工的技術(shù)性提升和創(chuàng)造性發(fā)展。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，提升我國(guó)道路橋梁建設(shè)的現(xiàn)代化水平，保證我國(guó)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.1.4 重視排水管道設(shè)計(jì)，避免雨水侵蝕道路橋梁

道路橋梁排水管道的設(shè)計(jì)是排水性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，道路橋梁排水管道設(shè)計(jì)可以盡量避免雨水侵蝕道路橋梁。道路橋梁老化因素，除了長(zhǎng)期的重力承載之外還包括大自然對(duì)道路橋梁的影響。雨水對(duì)道路橋梁的侵蝕作用很大，如果不及時(shí)進(jìn)行道路橋梁排水，長(zhǎng)期的坑水積水會(huì)造成道路橋梁快速老化，甚至引起塌陷，從而引發(fā)安全事故。

3.2 整體劃分，逐漸組合

結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)在道路橋梁中的應(yīng)用，應(yīng)整體劃分，逐漸組合。道路橋梁的整體劃分講究將道路橋梁劃分為單獨(dú)的模塊，然后進(jìn)行單獨(dú)模塊組合。

3.2.1 整體劃分成為單獨(dú)模塊

將道路橋梁建造進(jìn)行圖紙演化，然后細(xì)致地劃分為單獨(dú)的模塊。道路橋梁?jiǎn)为?dú)模塊建造非常重要，因?yàn)檎w的道路橋梁建造過(guò)程是由各個(gè)單獨(dú)模塊組成。在道路橋梁建設(shè)施工過(guò)程中要重視整體劃分，在前期設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行整體模塊的單獨(dú)劃分，為后期的模塊組合奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。單獨(dú)模塊在整體建造中發(fā)揮的作用非常強(qiáng)大，只有精確且科學(xué)地保證每個(gè)單獨(dú)模塊的科學(xué)性和合理性，才能為后期的整體結(jié)合奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然而，單獨(dú)模塊的精致并不能決定最終道路橋梁建造成果的完美，這就需要在單獨(dú)模塊的逐漸組合部分下工夫。

3.2.2 單獨(dú)模塊逐漸組合成部分

單獨(dú)模塊的組合不是直接組成道路橋梁的整體，而是將單獨(dú)模塊逐漸組合成部分，這是一個(gè)由小變大的緩慢過(guò)程。結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層的同時(shí)，要注重每個(gè)不同結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系與組合。單獨(dú)模塊的部分組成是橋梁道路建造過(guò)程的核心部分，每個(gè)合適的單獨(dú)模塊進(jìn)行科學(xué)化組成，可以使道路橋梁最終建造的部分更具科學(xué)性和可行性。單獨(dú)模塊逐漸組合成部分單獨(dú)模塊，再逐漸組合成道路橋梁的整體。這種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)，以小見(jiàn)大，從小到大，環(huán)環(huán)相扣，用最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保證道路橋梁成品的質(zhì)量和科學(xué)性[4]。

3.3 綜合性設(shè)計(jì)

3.3.1 結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)原則

無(wú)論傳統(tǒng)設(shè)計(jì)還是結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，道路橋梁設(shè)計(jì)都不能忽視綜合性設(shè)計(jì)的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)的原則之一就是進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)。在保證綜合性設(shè)計(jì)前提下才可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層和單獨(dú)模塊組合。道路橋梁建造始終以整體呈現(xiàn)，所以結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)，以綜合性設(shè)計(jì)為原則。綜合性設(shè)計(jì)不僅是對(duì)結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用的要求，更是對(duì)道路橋梁建造呈現(xiàn)最終方案的質(zhì)量要求。道路橋梁最終設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求是外表符合現(xiàn)代化的美學(xué)要求，使用年限符合科學(xué)水平，做到投入與產(chǎn)出一致。

3.3.2 所需材料的選擇與應(yīng)用

針對(duì)不同的公路等級(jí)會(huì)有不同的汽車(chē)荷載等級(jí)匹配，根據(jù)汽車(chē)荷載選用不同的材料。對(duì)于道路橋梁建造所需材料的選擇，不僅要保證其質(zhì)量，更要保證所需材料與所運(yùn)用部分的匹配度。高速公路和一級(jí)公路所使用的材料不一樣，表2列出了有關(guān)公路等級(jí)和汽車(chē)荷載等級(jí)的匹配信息。道路橋梁建造不僅要滿足其實(shí)用性與美觀性，更要注重道路橋梁的質(zhì)量和使用年限。所需材料的選擇與應(yīng)用直接影響建造道路橋梁的使用年限和質(zhì)量?？茖W(xué)有效地選擇材料，能夠最大限度地延長(zhǎng)道路橋梁的使用年限，保證道路橋梁的自我修復(fù)，保障我國(guó)公民出行安全，在滿足人們出行需求的同時(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)我國(guó)道路橋梁現(xiàn)代化建設(shè)。

4 道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

4.1 解決傳統(tǒng)道路橋梁設(shè)計(jì)中的缺陷與弊端

道路橋梁設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)非常明顯。結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是現(xiàn)代化的選擇，是科學(xué)的選擇，能夠有效地解決傳統(tǒng)道路橋梁設(shè)計(jì)中存在的缺陷與弊端。傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)道路起皮、混凝土鋪設(shè)與道路鋪裝不一致等情況，而結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)能有效避免這些情況的發(fā)生，提升道路橋梁建造的安全性，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.2 保持道路橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性

我國(guó)以往的道路橋梁建造往往要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢(qián)，耗費(fèi)大量的人力和物力，但是最終結(jié)果差強(qiáng)人意。采用結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)應(yīng)用后大大地提升了道路橋梁建造效率，節(jié)約了道路橋梁建造成本，在滿足人民群眾現(xiàn)代化交通需求的同時(shí)還保證了道路橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性。

4.3 數(shù)據(jù)圖標(biāo)展示，基本信息直觀

過(guò)去的道路橋梁設(shè)計(jì)方法缺乏數(shù)據(jù)性分析，而結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用最大限度地展示數(shù)據(jù)圖標(biāo)。運(yùn)用科學(xué)設(shè)計(jì)與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，以圖表和數(shù)據(jù)的雙重形式展示設(shè)計(jì)，以更直觀的視角進(jìn)行道路橋梁建造設(shè)計(jì)展示。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有利于解決傳統(tǒng)條件設(shè)計(jì)中的缺陷與弊端，同時(shí)保持道路橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性，為我國(guó)道路橋梁現(xiàn)代化建設(shè)提供全新的建設(shè)方案。結(jié)構(gòu)性道路橋梁設(shè)計(jì)相比傳統(tǒng)道路橋梁設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更具科學(xué)性，能以更直觀的方式展示道路橋梁設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新內(nèi)容，推動(dòng)我國(guó)道路橋梁建設(shè)事業(yè)創(chuàng)新性發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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