1 橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)

1．1 橋梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

橋梁設(shè)計(jì)方案首先應(yīng)考慮的是為道路項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施提供更好的銜接，可操作性要高;其次是要對(duì)道路建設(shè)過(guò)程中和投入運(yùn)營(yíng)后產(chǎn)生的自重及荷載的分?jǐn)偳闆r進(jìn)行合理規(guī)劃;再次要全面地掌握、考慮所處地理位置的地質(zhì)條件，對(duì)周邊的自然環(huán)境進(jìn)行深入細(xì)致的勘察和分析，對(duì)潛在的地質(zhì)災(zāi)害(如山體滑坡、泥石流和區(qū)域性地震等)可能影響道路項(xiàng)目的不利因素予以充分考慮，橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合考量道路建設(shè)區(qū)域的跨度和不同橋梁及墩形的架構(gòu);最后，橋梁的設(shè)計(jì)還應(yīng)結(jié)合區(qū)域建設(shè)規(guī)劃的美學(xué)特性，在經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的基礎(chǔ)上，使橋梁的整體設(shè)計(jì)更加立體、簡(jiǎn)約、時(shí)尚和大氣，充分體現(xiàn)新型城市化建設(shè)地標(biāo)的特點(diǎn)。

1．2 橋梁設(shè)計(jì)的監(jiān)督管理

規(guī)范化管理的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)是優(yōu)質(zhì)橋梁設(shè)計(jì)方案的保障，能夠?qū)蛄涸O(shè)計(jì)中的突發(fā)狀況以及是否脫離設(shè)計(jì)主線等相關(guān)重大影響事項(xiàng)進(jìn)行嚴(yán)密的科學(xué)管理和監(jiān)督。工程實(shí)際中，各個(gè)施工環(huán)節(jié)和工藝流程都直接關(guān)系和影響著橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量，施工管理人員和施工作業(yè)人員的技術(shù)水平、專業(yè)素質(zhì)以及觀念意識(shí)參差不齊，都對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方案的有效實(shí)施造成不利影響，這就要求對(duì)橋梁設(shè)計(jì)工作的監(jiān)督管理必須嚴(yán)格到位，以使橋梁的設(shè)計(jì)方案最大限度地貼合施工實(shí)際，減少施工中的問(wèn)題和缺陷。

1．3 橋梁設(shè)計(jì)的使用壽命和耐久性

在橋梁設(shè)計(jì)之初，就要充分考慮橋梁的使用壽命周期，即橋梁在完成設(shè)計(jì)的投放使用初期，通過(guò)技術(shù)性的理論推導(dǎo)得出橋梁維護(hù)期，進(jìn)而確定橋梁在實(shí)際使用中的穩(wěn)定期。橋梁的設(shè)計(jì)不僅要嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家在橋梁建設(shè)方面的各項(xiàng)規(guī)范性安全標(biāo)準(zhǔn)要求，更應(yīng)該從橋梁建設(shè)的整體出發(fā)，更加全面精準(zhǔn)地確定橋梁的使用壽命和耐久性。道路路面的承載力預(yù)測(cè)、橋梁結(jié)構(gòu)的選用、設(shè)計(jì)及維護(hù)、適用材料的選擇等都會(huì)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的使用壽命和耐久性產(chǎn)生重大影響。

1．4 設(shè)計(jì)技術(shù)的綜合性

橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)具有高度的全面性和綜合性，橋梁設(shè)計(jì)中以往及類似經(jīng)驗(yàn)的借鑒是輔助性的，主要應(yīng)以工程實(shí)際作為主導(dǎo)，注重因地制宜。橋梁的設(shè)計(jì)受地理環(huán)境及位置、結(jié)構(gòu)自重、外加荷載、材料質(zhì)地、城市整體規(guī)劃以及人為因素等多方面的影響，也需要日益完善和優(yōu)化的設(shè)計(jì)技術(shù)作為支撐，這就要求橋梁設(shè)計(jì)人員借鑒、吸收古今中外優(yōu)秀的橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)，從客觀實(shí)際出發(fā)，在多種設(shè)計(jì)方案之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較選出經(jīng)濟(jì)性和可行性最高的方案，并在后期不斷加以優(yōu)化和完善。

1．5 完善橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)理論

在對(duì)橋梁工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)性評(píng)判時(shí)，不能僅限于橋梁工程的技術(shù)設(shè)計(jì)的表層，對(duì)技術(shù)性的耐久性設(shè)計(jì)也應(yīng)該給予應(yīng)有的重視。換句話說(shuō)，不能只重視橋梁結(jié)構(gòu)的框架設(shè)計(jì)，還應(yīng)該注重工程設(shè)計(jì)的建設(shè)質(zhì)量和實(shí)用性。

1．6 橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)和施工的完美結(jié)合

橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)從理論上對(duì)橋梁的耐久性、經(jīng)濟(jì)美觀性提供基礎(chǔ)性保障，更為重要的是要理論聯(lián)系實(shí)際，與施工方法緊密結(jié)合。欠缺科學(xué)性和合理性的施工方法會(huì)對(duì)橋梁施工的建設(shè)質(zhì)量和工期帶來(lái)不良影響，進(jìn)而影響橋梁的使用年限和耐久性。在橋梁的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要特別注意設(shè)計(jì)的技術(shù)方案和實(shí)際的施工技術(shù)緊密結(jié)合，避免質(zhì)量缺陷和安全事故的發(fā)生。

2 橋梁設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)性原則的應(yīng)用

2．1 合理選擇經(jīng)濟(jì)適用型橋梁設(shè)計(jì)方案

根據(jù)工程實(shí)際和各方面綜合考慮的結(jié)果，合理選擇經(jīng)濟(jì)適用型橋梁設(shè)計(jì)方案，是一項(xiàng)系統(tǒng)性的綜合工程，它對(duì)橋梁進(jìn)一步的施工設(shè)計(jì)和施工組織起著至關(guān)重要的作用，優(yōu)質(zhì)的橋梁設(shè)計(jì)方案在節(jié)省設(shè)計(jì)成本的基礎(chǔ)上，還能有效縮短工程建設(shè)工期，提高工程的整體效益。下面就常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方法及其經(jīng)濟(jì)性分別加以分析。

(1) 支架方案。采用該方案進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，施工中的主要立桿為受力桿件。其施工成本高，周期長(zhǎng)，材料的使用量較大，且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，最關(guān)鍵的是，材料極易變形，支架的穩(wěn)定性難以保證。

(2) 抱箍方案。該種方案主要考量抱箍壓力、螺旋拉力以及靜摩擦力之間的對(duì)應(yīng)傳遞關(guān)系是否能夠達(dá)到預(yù)期效果。在經(jīng)濟(jì)性方面，由于抱箍的剛度大而彈性小，造成抱箍很難與墩身高度吻合，從而對(duì)抱箍本身垂直方向的壓力造成影響，預(yù)期設(shè)計(jì)效果難以達(dá)到。

(3) 剪刀銷的設(shè)計(jì)方案。該種設(shè)計(jì)方案中剪刀銷是承載的主要結(jié)構(gòu)，受力情況相對(duì)比較簡(jiǎn)單。與之前兩種方案對(duì)比，該種設(shè)計(jì)方案具有施工簡(jiǎn)便和施工效率較高的特點(diǎn)。

2．2 橋梁設(shè)計(jì)中的功能性設(shè)計(jì)

橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性中，功能性對(duì)其的影響作用具有特殊性，如，在設(shè)計(jì)立交橋時(shí)，交通功能應(yīng)該是考慮的重點(diǎn)，對(duì)立交橋而言，不僅要保障橋面上的車輛通行，還要保障橋下的車輛也能順利通行，而如果忽視車輛通行的功能性，交叉口處將橋梁路面的跨越口徑設(shè)計(jì)的過(guò)小，造成橋下左轉(zhuǎn)彎車道中車輛的行車視線受阻，就極易對(duì)交通車流量造成限制，甚至引發(fā)交通事故。如此一來(lái)，橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)方案就很失敗，經(jīng)濟(jì)性就更加無(wú)從談起。

3 橋梁設(shè)計(jì)中實(shí)用性原則的應(yīng)用

橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)用性主要體現(xiàn)在橋路面有限的條件下如何使其發(fā)揮更大的使用效能，切實(shí)增強(qiáng)交通運(yùn)輸能力并長(zhǎng)久保持運(yùn)載力，使得安全性能也能經(jīng)受住時(shí)間的考驗(yàn)，目前多從安全性和耐久性兩方面進(jìn)行分析。下面就常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方案及其實(shí)用性分別加以分析。

3．1 梁式橋

梁式橋以鋼筋混凝土為主要建筑材料，適用于跨徑小的橋梁和中型橋梁。優(yōu)點(diǎn)是:橋梁的澆筑以鋼筋混凝土為主，取材方便，橋梁對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性高，耐久性強(qiáng)且橋梁的整體形象大方、美觀，實(shí)際施工技術(shù)也日趨成熟。缺點(diǎn)是:橋梁結(jié)構(gòu)的自重力過(guò)大，隨著跨度增加自重也顯著增加，對(duì)橋梁的跨越能力構(gòu)成了限制。

3．2 拱式橋

拱式橋的主要承重部位是拱肋，主要材料是鋼筋、混凝土及圬工形式。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省建筑材料，橋梁的耐久性和跨越能力都比較好，后期的保養(yǎng)和維修簡(jiǎn)單低耗，并且兼具美觀性，應(yīng)用比較廣泛。缺點(diǎn)是:因?yàn)椴捎猛屏Y(jié)構(gòu)，所以對(duì)地基條件的要求偏高;若在平原地區(qū)修筑橋梁高度會(huì)很大，不利于車輛通行;另外，工程造價(jià)也相對(duì)較高。

3．3 鋼架橋

鋼架橋采用將橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)結(jié)構(gòu)整體相連的形式，建筑材料以鋼筋混凝土為主。優(yōu)點(diǎn)是:外形尺寸小而橋下空間大，混凝土的用量小，且橋下視野比較開(kāi)闊。缺點(diǎn)是:鋼筋用量非常大，并且是超靜定結(jié)構(gòu)，極易產(chǎn)生大量次內(nèi)力;橋梁造價(jià)高。

3．4 斜拉橋

斜拉橋的主要承重部位是梁、索、塔，建筑材料以鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼索為主，適用于大型和中型橋梁。優(yōu)點(diǎn)是:梁體的尺寸小，有效增加了橋梁跨度;抗風(fēng)穩(wěn)定性能高，無(wú)需對(duì)橋身構(gòu)造進(jìn)行集中錨定，無(wú)需支架，施工方便。缺點(diǎn)是:多次超靜定結(jié)構(gòu)導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜;施工時(shí)多需高空作業(yè)，施工難度大，安全性低。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁設(shè)計(jì)中要想充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，不僅要從人文的角度對(duì)設(shè)計(jì)加以考量，還需從美學(xué)的角度對(duì)設(shè)計(jì)加以優(yōu)化，更需要低能耗、高效率的施工技術(shù)加以支撐。相信隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代，橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)也將獲得快速全面的發(fā)展，橋梁設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性也將得到大幅提高。

侯世棟，上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))第六設(shè)計(jì)院有限公司，安徽合肥230031