綠色設(shè)計理念在市政橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

高淑榮

(深圳市市政設(shè)計研究院有限公司長春分公司，長春 132000)

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綠色設(shè)計理念在市政橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

高淑榮

(深圳市市政設(shè)計研究院有限公司長春分公司，長春 132000)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國橋梁建設(shè)以低成本，低污染，質(zhì)量優(yōu)，耐久使用、生態(tài)環(huán)保存為發(fā)展目標(biāo)，走向了綠色設(shè)計施工方向。結(jié)合綠色橋梁設(shè)計理念，分析了生態(tài)環(huán)保的橋梁設(shè)計需要，希望能為未來橋梁設(shè)計的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

綠色；設(shè)計理念；市政應(yīng)用；橋梁設(shè)計

1 綠色橋梁設(shè)計的總體和要求

1.1 綠色橋梁設(shè)計在遵循的原則和要求

綠色橋梁從結(jié)構(gòu)來說，必須構(gòu)造簡單，經(jīng)濟實惠，結(jié)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，充分體現(xiàn)出橋梁經(jīng)濟、環(huán)保、耐用的性能。橋梁的整個設(shè)計過程中，需要有效的控制工程量和任務(wù)量，降低成本，縮短施工周期，確保橋梁工程的施工質(zhì)量。同時要充分考慮橋梁的周邊環(huán)境，突出橋梁的自身功能和作用，實現(xiàn)橋梁安全、環(huán)保、高效的運行功能。橋梁的綠色設(shè)計體現(xiàn)在橋梁使用的整個周期，通行的保養(yǎng)以及未來的改造都必須最大化地降低成本。實現(xiàn)當(dāng)代橋梁節(jié)約能源、資源的低經(jīng)濟性目的。

3.2 橋梁結(jié)構(gòu)物的產(chǎn)品特殊性

橋梁結(jié)構(gòu)物具有極其特殊的特點，主要表現(xiàn)在：(1)橋梁的建造在造價上和原材料的價格及設(shè)計、施工方案等相關(guān)，與市場的需要關(guān)系不大，基本是由政府部門根據(jù)社會、經(jīng)濟的發(fā)展?fàn)顩r來確定實施的；(2)橋梁的建設(shè)規(guī)模導(dǎo)致橋梁設(shè)計對社會效益、經(jīng)濟效益及生態(tài)效益影響巨大；(3)橋梁設(shè)計的使用年限決定了其對社會，環(huán)境影響的深遠(yuǎn)性；(4)橋梁在其壽命范圍內(nèi)的使用過程中不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的垃圾但在超期服役后就變成了難以處理的廢棄物；(5)橋梁需要具有抗侵蝕和抵御不利環(huán)境因素的能力。

2 綠色設(shè)計在橋梁工程應(yīng)用

2.1 勘測階段

橋梁工程的勘測階段是橋梁生命周期的第一階段，而且其成果的質(zhì)量對后續(xù)的橋梁設(shè)計及施工影響很大。它包括初測、初勘、定測和詳勘四部分。除了嚴(yán)格執(zhí)行當(dāng)前工程勘測規(guī)范之外，還應(yīng)結(jié)合工程實際合理布置勘測任務(wù)。在調(diào)查研究完橋梁的具體任務(wù)和橋上交通種類及其要求后，選擇2～3個經(jīng)濟合理的可供比較的橋位方案，再選擇過程中除了要充分考慮每個方案能滿足使用上的要求外，還要充分考慮方案對后期的影響，如勘測的可操作性、設(shè)計的合理性、施工的難易程度、后期運營使用和養(yǎng)護的成本以及未來對環(huán)境的影響等。

2.2 綠色橋梁設(shè)計總體指導(dǎo)思想

(1)橋梁體系的選用。橋梁體系中的各種體系均有一定的適用范圍，在設(shè)計中要根據(jù)實際情況，對梁、拱、剛架、吊與組合體系進行合理的選用，避免提高造價和為建成后的養(yǎng)護造成困難。

(2)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計。①根據(jù)綠色設(shè)計的原則中閉環(huán)設(shè)計原則，在對橋梁結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要充分以橋梁在其生命周期內(nèi)所面臨的各種荷載、各種不利的環(huán)境因素以及自身承載能力的退化為設(shè)計前提，通過全面精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)計算來保證橋梁過程使用中的安全性。對于架構(gòu)在海上的橋梁，要對其承受風(fēng)荷載、海水及濕熱空氣能力在設(shè)計中予以充分考慮。對于鋼結(jié)構(gòu)橋梁要全面考慮防腐措施的設(shè)計。②根據(jù)綠色設(shè)計的原則中最佳利用原則，需要在橋設(shè)計中采用模塊化設(shè)計方法。模塊化的構(gòu)件具有方便更換、拆除的優(yōu)點，而且拆除后的構(gòu)件仍然具有較大的利用空間。③根據(jù)綠色設(shè)計原則中能源消耗最小原則和零污染原則，在設(shè)計中要準(zhǔn)確分析結(jié)構(gòu)受力，并合理的設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)尺寸和配筋及結(jié)點。充分考慮結(jié)構(gòu)安全的同時，以最小的材料消耗實現(xiàn)最大的效益。④根據(jù)綠色設(shè)計的原則中的技術(shù)先進原則，在對橋梁結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要結(jié)合具體的實際情況，進行技術(shù)先進的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計。

(3)優(yōu)選橋梁體系。①而生態(tài)綠色橋梁在進行主干線的設(shè)計的時候，不但需要注意橋梁的質(zhì)量問題，還需要注重綠色生態(tài)方面的設(shè)計。比如說，在設(shè)計的時候需要考慮到材料的運用，盡可能地用最少的原料，構(gòu)建出最為實用的橋干，同時還要考慮建筑材料的污染問題；盡量使用一些環(huán)保綠色的建筑材料，來實現(xiàn)橋梁主干體系的綠色環(huán)保。②施工原料的選擇。選擇綠色環(huán)保的生態(tài)化施工原料，利用優(yōu)惠、最少的原則，促進橋梁施工健康順利的進行，同時也可以最大化使用可以被循環(huán)利用的材料，從材料本身實現(xiàn)低污染、低耗能、低成本、高質(zhì)量的施工目的。

(4)橋梁附屬設(shè)備的設(shè)計。伸縮縫、支座、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等都是橋梁的附屬設(shè)計，通過綠色設(shè)計可以實現(xiàn)對橋梁原有缺點的優(yōu)化，使設(shè)計更為合理和實用。通過選擇性能更優(yōu)越的PVC管等排水系統(tǒng)的材料可以使排水設(shè)備更輕質(zhì)、節(jié)能、抗腐蝕。在設(shè)計中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓闆r進行水力計算來準(zhǔn)確設(shè)置足夠數(shù)量的排水系統(tǒng)，通過設(shè)合理的計排水系統(tǒng)的數(shù)量使橋面排水更順暢。

3 結(jié)束語

綠色設(shè)計是隨著人類生存環(huán)境的嚴(yán)峻化與環(huán)境生態(tài)問題層出不窮的情況下引入的理念，綠色設(shè)計理念的指導(dǎo)引入了綠色橋梁設(shè)計的概念。在橋梁設(shè)計中要把降低能耗、循環(huán)利用、保護生態(tài)環(huán)境同時兼顧橋梁自身的性能、壽命、質(zhì)量等相關(guān)因素作為設(shè)計的前提，以實現(xiàn)橋梁的最優(yōu)化設(shè)計和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

[1] 周玉康.中國未來橋梁發(fā)展方向—綠色橋梁，建筑工程技術(shù)與設(shè)計[J].路橋工程，2014，(3).

[2] 高俊學(xué).淺談綠色市政橋梁設(shè)計[J].民營科技，2015，(6).

[3] 章利軍.關(guān)于綠色市政橋梁設(shè)計的相關(guān)思考[J].江西建材，2016，(1).

2016-04-11

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