陳旻章

（中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西 南昌 330031）

0 引言

該橋梁總長25m，橋面的寬度為6m，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度。道路橋梁的橋面以瀝青混凝土結(jié)構(gòu)為主，最大的行車速度為80km/h。為提升道路橋梁工程的施工質(zhì)量，保障行車安全，主要采用的波紋管為70mm、80mm 穿孔的鋼筋。

1 道路與橋梁設(shè)計要點

1.1 耐久性

道路與橋梁（圖1）在設(shè)計過程中，耐久性是設(shè)計的重點要素之一。提高道路與橋梁的耐久性有助于降低后續(xù)發(fā)生隱患的概率，最大程度減少安全事故發(fā)生的可能性。結(jié)構(gòu)整體性偏差、延伸性等都是影響耐久性的重要因素，除此之外，混凝土質(zhì)量以及工程項目目標(biāo)制定等都能影響到道路與橋梁的耐久性。為避免上述因素對行車以及駕駛?cè)藛T造成人身威脅，作為設(shè)計人員應(yīng)對道路與橋梁設(shè)計的可行性展開綜合分析，做好前期的調(diào)研工作，考慮結(jié)構(gòu)的合理性與協(xié)調(diào)性。在確保工程結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)上，提升道路與橋梁的耐久性[1]。

圖1 道路橋梁施工

1.2 堅固性

在地基加固時，道路與橋梁設(shè)計人員應(yīng)深入現(xiàn)場，充分了解現(xiàn)場地質(zhì)條件，設(shè)計符合施工要求的圖紙，針對可能產(chǎn)生的不良問題予以重點關(guān)注。在圖紙中明確標(biāo)注沉降位置，科學(xué)把控道路與橋梁表層結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、有效性。明確車輛的自重、載重問題，防止因車輛荷載過高導(dǎo)致橋面發(fā)生裂縫或斷裂問題。一旦橋面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)第一時間與道路管理部門溝通，積極尋找產(chǎn)生裂縫的原因并提出可行性對策。做好伸縮縫的加固工作，當(dāng)?shù)缆放c橋梁的兩端出現(xiàn)安全隱患問題時，在設(shè)計環(huán)節(jié)就要提高重視程度，對施工材料與施工技術(shù)進行全面檢查，如果上述內(nèi)容無任何問題的情況下，還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓闆r，調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，保證道路與橋梁的堅固性。某道路橋梁裂縫如圖2 所示。

圖2 某道路橋梁裂縫

1.3 美觀性

隨著道路橋梁施工工藝水平的提升，人們對道路與橋梁的要求隨之提高，道路橋梁美觀性亦如此。意味著道路與橋梁建設(shè)不僅需要重視質(zhì)量，還需要兼顧美觀性，才能滿足人們對道路與橋梁建設(shè)的需求。為此，作為設(shè)計人員應(yīng)做好調(diào)研工作，在充分了解人們對道路與橋梁具體需求的基礎(chǔ)上，將其與當(dāng)?shù)氐慕ㄖL(fēng)格相結(jié)合，深入挖掘建筑物的特點，將道路橋梁工程融入整體環(huán)境中，展現(xiàn)城市整體的美觀性。

2 道路與橋梁設(shè)計方案分析

2.1 橫縱斷面設(shè)計

道路與橋梁設(shè)計中的橫、縱斷面環(huán)節(jié)，一方面應(yīng)注重橋梁跨徑的設(shè)計，在盡量延長道路與橋梁使用壽命的基礎(chǔ)上，滿足通航、泄洪等要求，防止因河床被過度壓縮導(dǎo)致河岸出現(xiàn)變遷問題。在進行基礎(chǔ)深埋時，設(shè)計應(yīng)綜合考量逐步增加沖刷等級，減少總跨徑。由于平原地區(qū)相對穩(wěn)定的河段漂流物相對較少且流速較為平緩，因此可對淺水流段區(qū)采取適當(dāng)壓縮的方式，保證設(shè)計的合理性、有效性、但同時，設(shè)計人員應(yīng)全面考量在壓縮后是否會對路堤以及周邊農(nóng)田產(chǎn)生不良影響。另一方面，以橋梁分孔的方式進行設(shè)計，依據(jù)設(shè)計需求對結(jié)構(gòu)造價予以科學(xué)把控，達到成本控制的要求。為實現(xiàn)通航，可在變遷性河流位置的設(shè)計要根據(jù)實際要求適度增加相應(yīng)的通航孔。對于水流湍急、處于山區(qū)深谷的河流，則一般選擇大跨徑的設(shè)計方案，選擇大跨徑單孔跨越技術(shù)。除此之外，在橋面高程設(shè)計上，設(shè)計人員需要根據(jù)流水凈空、水位計算具體的高程值，最小橋面標(biāo)高設(shè)計公式為水位+結(jié)構(gòu)高度+橋下凈空安全值。為確保安全通航，需要在通航孔垮橋結(jié)構(gòu)的下方位置計算凈空高度。橫斷面要依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，對各級公路行車寬度、路肩寬度和中間帶寬度展開詳細(xì)分析，確保橋梁的寬度以及雙面坡的坡度為1.5%~2%。結(jié)合水位標(biāo)高設(shè)計的橋梁立面如圖3 所示。

圖3 結(jié)合水位標(biāo)高設(shè)計的橋梁立面

2.2 平面設(shè)計

在平面設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計的重點在于橋位、橋梁以及涵洞（圖4）位置的考量，在明確道路具體走向的基礎(chǔ)上，使其最大限度滿足路線彎道以及水文設(shè)計要求。對于公路大型和中型橋梁來說，設(shè)計人員需要在綜合考慮路線的基礎(chǔ)上，盡量選擇河道順直和水流穩(wěn)定的區(qū)域進行設(shè)計施工。橋梁平曲面半徑和平曲線加高的設(shè)計應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)等級規(guī)范要求[2]。

圖4 橋梁涵洞

2.3 荷載設(shè)計

道路與橋梁設(shè)計中，作為重要設(shè)計內(nèi)容，荷載的設(shè)計重點體現(xiàn)在行車道寬度橋梁設(shè)計上。設(shè)計人員的車輛荷載設(shè)計需要重視車輛參數(shù)的設(shè)計。人行道板設(shè)計前應(yīng)將其看作一個板塊計算標(biāo)準(zhǔn)的荷載值。

3 道路與橋梁設(shè)計優(yōu)化措施

3.1 強化重點部位設(shè)計

為進一步提升道路與橋梁設(shè)計的質(zhì)量和水平，一方面應(yīng)確保道路與橋梁設(shè)計目標(biāo)的有效性，做好施工工藝、材料采購、運輸以及存儲的質(zhì)量檢查工作。在開展工程加固設(shè)計時，由專業(yè)人員深入施工現(xiàn)場進行地質(zhì)條件、氣候環(huán)境的審核，在充分掌握上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，積極探究深層次的設(shè)計要點，并與工程的實際情況相結(jié)合，對可能發(fā)生沉降位置予以全面分析和研究，提出合理的施工方案和預(yù)防措施。利用科學(xué)現(xiàn)代化的技術(shù)最大程度避免因地基不均勻而出現(xiàn)的沉降問題。保障行程安全，防止交通事故的發(fā)生。另一方面，相關(guān)管理部門應(yīng)對施工設(shè)備以及運輸車輛的承載能力提出合理的限定要求，避免在施工過程中發(fā)生高強度的碾壓操作，降低裂縫發(fā)生的概率。除此之外，劣質(zhì)材料的應(yīng)用也是造成裂縫的主要原因之一，所以，需要禁止劣質(zhì)材料、不符合施工標(biāo)準(zhǔn)的材料進場，在控制成本的同時選擇質(zhì)量高的施工材料。施工中應(yīng)做好混凝土配比、水泥材料維護工作，提高道路與橋梁工程的耐久性，在相關(guān)規(guī)范要求以及法律允許范圍內(nèi)展開施工和作業(yè)[3]。

3.2 重視連接位置設(shè)計

3.2.1 回填

回填部位的施工一般選擇的工藝也存在一定的差異性，在具體選擇上要依據(jù)工程項目的實際要求制定相應(yīng)的施工方案。較為常見的材料主要包括砂性土、透水性材料等，確?；靥詈鬂M足設(shè)計的要求。對于挖出的路堤和臺背位置及時進行松土，并使其形成臺階狀，填筑的過程中注重各層厚度的控制，將其保持在25cm 以下，土層厚度具有一定的均勻性、密實性，確保小型夯機設(shè)備能夠正常通過，避免對路面造成不良影響。

3.2.2 安裝橋頭搭板

道路與橋梁在實際施工中極易出現(xiàn)連接位置的跳車與沉降問題，所以，設(shè)計人員應(yīng)對該類問題做好提前預(yù)防工作。依據(jù)工況選擇合適的橋頭搭板工藝，將橋梁和大型道路的搭接長度控制在10m 以內(nèi)。小型道路與橋梁連接位置的搭接長度一般在5m 以內(nèi)。暗桿連接位置密實度的設(shè)計，一般要在連接處增加性能良好的鋼筋混凝土搭板。并將其放置在路基和橋臺上，枕梁設(shè)置完成后，確保連接位置形成平順過渡帶后，減少跳車問題。橋梁搭板結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖5 所示。

圖5 橋梁搭板結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.2.3 合理設(shè)計臺背

對于臺背設(shè)計來說，在設(shè)計過程中應(yīng)注意以下3 個方面：①作為設(shè)計人員應(yīng)充分了解道路與橋梁連接處的地質(zhì)、樁基結(jié)構(gòu)的實際情況。具體設(shè)計中，盡量選擇砂礫等透水性強、強度大的材料，使其在應(yīng)用過程中能夠滿足回填需求。依據(jù)路基結(jié)構(gòu)的特點，以現(xiàn)有結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，增加水泥穩(wěn)定層有利于提高路基的剛度和強度。設(shè)置相應(yīng)的斜坡，防止豎向變形、質(zhì)量突變問題的出現(xiàn)。完成臺背回填工作后，對橋梁、路面高度進行有效控制，使得橋梁和路面之間能夠得到良好的銜接。②選擇合適的施工工藝，避免連接部位性能、穩(wěn)定性受到影響，保證施工質(zhì)量。臺背回填材料一般要進行壓實處理，由于壓力機在施工、距離控制方面存在一定的難度，因此，需要做好施工工藝的選擇，以分層施工為主，厚度控制在15~20cm。保證回填材料的強度、透水性，當(dāng)小型設(shè)備無法在臺背位置工作時，一般需要人工回填。③做好回填施工質(zhì)量的評估工作，利用超聲技術(shù)充分了解巖石部位后，選擇承載力較高的土層，依據(jù)施工要求不斷優(yōu)化補樁工藝。有助于降低發(fā)生沉降的可能性，保障整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。臺背后填方階段則應(yīng)注重加固的處理，一方面施工人員對連接位置的施工工作提高重視程度，基礎(chǔ)施工中加強排水固結(jié)，合理安排降水措施。另一方面，當(dāng)條件允許時，則要在橋臺部位增加一定量的攪拌樁構(gòu)建過渡段，在此過程中應(yīng)用的主要材料有輸漿膠管用于連接攪拌機、貯料泵，改善和優(yōu)化結(jié)構(gòu)物理性能，提高施工工藝水平[4]。臺背設(shè)計如圖6 所示。

圖6 臺背設(shè)計

3.3 完善整體設(shè)計方案

為確保道路與橋梁工程滿足實際需求，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)從整體設(shè)計的角度出發(fā)，與實際情況相結(jié)合，完善設(shè)計方案。開展正式設(shè)計前做好各項數(shù)據(jù)的收集和整理工作，在完成現(xiàn)場勘察后綜合考量各種因素，針對不確定因素開展科學(xué)分析和研究，使得方案設(shè)計更加科學(xué)、合理。作為相關(guān)建設(shè)部門則應(yīng)積極引入現(xiàn)代化的技術(shù)手段和創(chuàng)新理念，在設(shè)計中融入新技術(shù)、新方法，對道路與橋梁設(shè)計的整體質(zhì)量予以把控，滿足社會對道路與橋梁的使用需求。在完成方案設(shè)計后要及時上報相關(guān)部門審核，審核完成后進行技術(shù)交底，使得道路與橋梁工程設(shè)計方案能夠切實發(fā)揮自身的積極作用，展現(xiàn)自身價值[5]。

4 結(jié)語

總而言之，道路與橋梁設(shè)計工作的科學(xué)性、合理性有助于提升工程項目質(zhì)量和水平，只有不斷提高設(shè)計水平，才能確保道路橋梁工程能夠滿足社會的實際需求。因此，對于設(shè)計人員來說，做好各環(huán)節(jié)的設(shè)計工作尤為重要，在提高工程項目施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，運用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計方案，通過引入新方法、新設(shè)備等方式，逐步推動工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。