道路桥梁设计的关键问题研究

道路桥梁设计的关键问题研究

方李杨 林春旺

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摘要：随着现代化技术以及信息化的不断发展，我国的建筑行业得到完善优化，在社会经济的高速发展下，对我国的交通运输以及道路桥梁的建设提出更高需求，对社会经济的发展以及进步产生直接影响。各建筑企业之间的竞争逐渐激烈，为了进一步争夺市场份额，建筑企业必须保证自身拥有良好的口碑、企业形象以及施工质量，最大限度避免施工建设环节中出现各种质量问题。

关键词：道路桥梁 设计问题

中图分类号：TU997 文献标识码：A

引言

我国经济建设的进一步发展，极大地促进了我国道路桥梁工程的建设。道路桥梁不仅在方便人们出行方面贡献着巨大的力量，同时在促进交通运输业的发展方面也有着极其重要的作用。在这样的背景下，对于道路桥梁工程建设，人们给予了更多的关注，提出了更高的要求，要创造良好的路桥工程，首先要保证路桥设计基础工作的科学性。道路桥梁工程不仅工程量巨大，而且一般施工周期都较长，所受到的影响因素更多。为了保证道路桥梁工程建设具有更高的质量，做好其相应的结构设计工作意义重大。作为相关的设计人员，需要充分考虑这一问题，从而确保道路桥梁工程结构设计的合理性。

1道路桥梁设计中的问题

1.1钢筋锈蚀与混凝土碳化

钢筋的碳化和混凝土的腐蚀已成为桥梁中普遍存在的问题。二氧化碳在施工中会进入混凝土材料，产生碱性化学反应，并逐渐降低混凝土的碱性成分，从而产生碳化。在桥梁施工中，钢材也会出现锈蚀，钢材锈蚀会增加钢材的体积，造成混凝土膨胀脱落。在钢筋锈蚀问题出现的情况下，混凝土和钢筋的承载力会降低，最终让桥面开裂，严重的情况还可能直接造成桥面断裂，不仅影响车辆的日常运营，还会造成交通系统瘫痪，造成严重的经济损失。

1.2裂缝问题

在道路桥梁的实际设计阶段以及施工阶段中，混凝土裂缝始终是一种难以解决的问题，会大幅度降低施工质量，对相应施工单位自身的社会声誉造成负面影响，降低道路桥梁工程的稳定性以及安全性。道路桥梁的混凝土结构产生裂缝，内部的主体会产生一定程度的改变以及破损，表面的混凝土裂缝会因为渗透作用向内部转移，导致混凝土结构中的钢筋暴露到表面位置，与空气产生直接接触，产生严重的腐蚀以及锈蚀等问题，影响总体道路桥梁工程的使用寿命，出现安全问题。

1.3收缩问题

收缩裂缝产生的主要原因是混凝土材料自身所拥有的收缩性能，在建设施工中进一步延伸体现的裂缝类型，是在道路桥梁工程中较常见的一种裂缝类型。需要在具体的施工建设阶段中，对混凝土材料的收缩性能展开更深入分析，如果其中产生收缩裂缝，会对整体施工质量以及施工效率产生影响，对施工的其他结构产生影响。混凝土的收缩性使混凝土在各类环境因素的影响下产生形变，加大裂缝带来的危害。工作人员在道路桥梁工程的混凝土浇筑完成后，需要经过一段时间后才能够展开后续的施工内容，在这部分时间内，混凝土内部的水泥会产生一种水化热反应，使内部存在的水分极速蒸发，引发混凝土收缩的问题。

2路桥结构设计方案

2.1桥梁抗倾覆设计角度

在桥梁结构抗倾覆设计中，应初步确定相关尺寸，如桥墩横向宽度等。需要考虑的关键因素包括桥宽与墩宽的协调、箱梁的横向抗倾覆稳定性等。在具体制定过程中，必须充分考虑横向抗倾覆的不利车辆荷载条件，并进行相关有限元计算。分别计算其恒载作用下的稳定效应和车辆荷载作用下的失稳效应，得出横向抗倾覆稳定系数大于2.0，在此基础上，在考虑支座布置空间的前提下，合理确定桥墩的最小横向宽度。

2.2控制桥宽和端部支座距离比

合理控制公路桥梁的宽度和端部支座的间距比是提高公路桥梁抗倒塌性能的关键对策。根据相关分析和科学研究，桥梁宽度和端部支座比超过2.5的道路桥梁，特别是直线桥梁，抗倾覆的性能较弱，风险度较高。因此，在进行公路桥梁的抗倾覆设计时，要特别注意桥宽和端部支座的距离比。预制箱梁悬臂墙的长度增加了底箱的总宽度，对端部支座水平设计方案的间隔进行了科学研究，可以合理提高公路桥梁的抗倾覆能力。此外，末端承重梁的延伸也使桥梁宽度和端部轴承之间的距离比合理减少。

2.3支座的优化设置

横向双向支座能够对主梁形成扭矩和扭转角的多重约束，而单支座只形成扭矩约束，因此，使桥梁结构的抗倾覆性能在很大程度上降低。对新建桥梁而言，应注意避免在横向设计时支撑体系的间距过小，同时，尽量加宽支撑横向的间距，从而保证桥梁的抗倾覆稳定性。在遇到无法避开小间距结构情况时，可尽量加宽侧支撑间距。

2.4扩展基础加固方案的应用

建设者需要做好桥梁加固的研究和设计，根据实际情况制定好加固方案，不断提高工程的施工效果，保证桥梁运行的稳定性，保护人民群众的生命财产安全。对于支座失稳需要采用有效的方案进行集中加固，一般情况下，桥梁在运营一段时间后，会出现承载力不足等现象，在这种情况下，需要技术人员进行综合管理需求分析，扩大加固面积，对桥梁基础、承载参数进行集中检查，逐步补充桩，对坍塌和自然不稳定的墩桩进行集中控制，从而提高桥梁的整体效果。此外，对于基础埋深不达标的桥梁，应加强钢筋混凝土结构，应对桥梁结构的深度和固定问题进行有效的分析，并通过合理的方案进行优化，为桥梁的未来运行提供良好的应用模式和良好的基础。

2.5防水设计

在道路桥梁的设计过程中，防水设计也是非常重要的一环。如果道路桥梁工程的防水设计工作做得不到位，那么当道路桥梁工程投入使用后，必然会发生路面渗漏现象，导致道路桥梁工程的稳定性降低。这样需要花费大量的资源来进行养护，这样既影响了交通的便利性，并且还会造成大量的资源浪费。因此，在道路桥梁工程的实际设计过程中，需要着重进行道路桥梁工程的防水设计工作，从而使得道路桥梁工程的防水质量得到显著提升。为了确保将道路桥梁工程的防水设计工作做好，需要做好以下两个方面的工作：第一是需要对防水层的设计加以优化，对于道路桥梁工程路面的设计，都会进行一层防水层的设计，防水层的设计能够避免道路桥梁的内部结构受到自然降水、行车洒水等积水的破坏。因此，对于防水设计需要对相关的材料进行严格地挑选和控制，一般可以选用高密度的混凝土材料，从而使得道路桥梁工程的防水性能得到显著的提升。第二，考虑到混凝土在后期的使用过程中可能出现的开裂状况，可以适当进行支撑钢筋网的设计^[1]。

2.6 优化结构设计

通过对于以往道路桥梁工程项目的总结，能够对道路桥梁的整体施工结构以及建设过程展开全方位的优化处理，进行优化的主要目的就在于保证道路桥梁工程更科学、合理，提升施工效率以及施工质量，在根本上保证工程结构内部的安全性以及稳定性，避免出现结构问题。施工人员应在混凝土的表面位置适当添加相应的保护膜，避免道路桥梁工程中所用的混凝土产生的腐蚀问题。在施工建设阶段中，需要提升对于钢筋材料的重视程度，明确其在道路桥梁结构中的重要性，可以利用缩小间距等方式，稳步提升混凝土结构的稳定性以及安全性，最大限度降低裂缝病害的发生概率。在道路桥梁的施工设计中，应对施工模板进行全方位检查，检测主要的稳定性以及刚性，保证道路桥梁的建设能够满足施工的基本需求以及标准^[2]。

结束语

作为相关设计人员，需要充分把握结构设计要点，结合实际工程确保结构设计方案的可行性、安全性与可靠性，为进一步提升道路桥梁工程的建设质量夯实基础，更好地服务于经济社会^[3]。

参考文献：

1. 辛德鹏.道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析[J].居业，2020（11）：95-97.

[2] 付洄运，张瑾.道路桥梁设计与施工中裂缝成因及对策[J].交通世界，2019（31）：114-115.