結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

魏 婷

（張家口路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 張家口 075000）

當(dāng)前，在我國(guó)的道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在一些問題，究其原因是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)方案中著重考慮的是橋梁的強(qiáng)度、橋梁的承重能力及橋梁的使用壽命，忽視了橋梁結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性，這樣會(huì)導(dǎo)致橋梁在使用中因結(jié)構(gòu)耐久性和適用性達(dá)不到要求而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫或者扭曲等質(zhì)量問題。

1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

1.1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)中的價(jià)值

結(jié)合橋梁工程設(shè)計(jì)狀況，傳統(tǒng)的橋梁施工對(duì)橋梁的強(qiáng)度較為重視，在某種程度忽視了橋梁的質(zhì)量，導(dǎo)致一些橋梁投入使用之后安全事故頻發(fā)，降低橋梁的使用價(jià)值。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的構(gòu)建，可以引導(dǎo)施工人員在工程設(shè)計(jì)中，按照具體的工作需求設(shè)計(jì)方案，通過工程材料的選擇、工程技術(shù)的選擇以及施工周期的確定等，保證橋梁設(shè)計(jì)穩(wěn)步進(jìn)行。

1.2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)的重要性

在傳統(tǒng)的道路橋梁建設(shè)過程中，對(duì)建設(shè)方案的設(shè)計(jì)都是根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)營(yíng)初步構(gòu)建設(shè)計(jì)方案。首先，需要確定道路橋梁建設(shè)的整體布局、結(jié)構(gòu)尺寸及所需要的施工材料；其次，對(duì)施工場(chǎng)地要進(jìn)行實(shí)地考察，并進(jìn)行綜合分析，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的施工方案：最后，要對(duì)道路橋梁進(jìn)行力學(xué)分析，并且驗(yàn)證簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方案是否符合實(shí)際施工要求，如果設(shè)計(jì)方案符合道路橋梁建設(shè)的實(shí)際施工要求，就可以使用該設(shè)計(jì)方案。

1.3 橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的可行性

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)為橋梁設(shè)計(jì)提供了更多的可能性。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合，選擇出最適合的方案。在橋梁設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：首先，是對(duì)橋梁整體質(zhì)量的保障，在當(dāng)前和今后一段時(shí)期之內(nèi)，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)能夠達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求；其次，橋梁建成之后，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)能夠在最快的時(shí)間之內(nèi)保證橋梁投入正常使用。因此，在橋梁設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)具有較高的可行性，其主要的改善途徑是提升結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載效力和承受力兩方面。在設(shè)計(jì)過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注這兩個(gè)方面，這也是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載效力和承載力，能夠提升橋梁的使用性能，提高橋梁的建設(shè)水平。在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)分析，保證方案的可行性。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁防水設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

在道路橋梁防水設(shè)計(jì)中，應(yīng)該從道路橋梁結(jié)構(gòu)材料入手考慮，選用防水性能最為優(yōu)良的混凝土材料，并適當(dāng)加入鋼筋網(wǎng)，防止防水混凝土的開裂影響混凝土結(jié)構(gòu)層的防水效果。在具體的結(jié)構(gòu)化防水設(shè)計(jì)中，要將道路結(jié)構(gòu)層和防水層作為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先，要考慮結(jié)構(gòu)層和防水層的粘結(jié)情況，結(jié)構(gòu)層的表面要平整，不能有太大的裂縫，以免影響防水層的防水效果；其次，防水層的設(shè)計(jì)要結(jié)合結(jié)構(gòu)起拱度來設(shè)計(jì)，防水材料的搭接縫要留設(shè)合理，排水管道的布置和尺寸要符合設(shè)計(jì)要求，這樣才能保證道路橋梁的防水效果。

2.2 在道路橋梁混凝土施工中的應(yīng)用

符合混凝土耐久性的特點(diǎn)，由于混凝土具有極佳的耐持久性，對(duì)于需要長(zhǎng)期維持的道路橋梁項(xiàng)目而言，是十分適用的。目前，在施工過程中一些施工單位為謀取更大利潤(rùn)，在采購施工材料時(shí)，其質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)性不能保證，影響工程質(zhì)量。而鋼筋混凝土屬于復(fù)合型材料類型，所以在道路橋梁的材料設(shè)計(jì)上，需要結(jié)合混凝土材料的特性，對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)處理，提高保護(hù)層的耐久性能，對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行嚴(yán)格控制把關(guān)，避免病害存在。

3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用模型

3.1 模型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

此種設(shè)計(jì)方式是基于力學(xué)分析角度開展，通過構(gòu)建完善的梳理分析模式及設(shè)計(jì)規(guī)劃，保障其可以全面分析道路橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)范化結(jié)構(gòu)，綜合內(nèi)在結(jié)構(gòu)受力狀況通過對(duì)其進(jìn)行集中的調(diào)研及分析處理，優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。因此，進(jìn)行模型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要綜合實(shí)際狀況關(guān)注矛盾點(diǎn)，根據(jù)模型化處理項(xiàng)目的實(shí)際要素，保障設(shè)計(jì)模型形態(tài)及設(shè)計(jì)要求匹配吻合，進(jìn)而達(dá)到提升道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的，提升整體的設(shè)計(jì)價(jià)值。通過模型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效提升設(shè)計(jì)工作時(shí)效性，在根本上為設(shè)計(jì)流程優(yōu)化構(gòu)建良好的平臺(tái)。

3.2 簡(jiǎn)化計(jì)算模型

在橋梁設(shè)計(jì)中，為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，應(yīng)該將簡(jiǎn)化計(jì)算模型的確定作為核心，通過荷載、原材料的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，保證橋梁施工作業(yè)的穩(wěn)定性。通常狀況下，在簡(jiǎn)化計(jì)算模型中應(yīng)該做到：第一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)該對(duì)材料的使用狀況進(jìn)行分析，明確項(xiàng)目的設(shè)計(jì)參數(shù)，以提高模擬受力數(shù)據(jù)整合的整體效率。第二，在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該針對(duì)實(shí)際橋梁的施工特點(diǎn)，進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)中不同因素的分析，簡(jiǎn)化橋梁設(shè)計(jì)流程，合理使用建筑材料，以保證橋梁模型設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，結(jié)合模型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

4 結(jié)語

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是當(dāng)前逐漸興起的新型設(shè)計(jì)方式，其主要是由程序化設(shè)計(jì)演變而來，目前在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用時(shí)間并不長(zhǎng)。雖然其本身存在一定的缺陷，但其發(fā)展前景非常廣闊。在當(dāng)前的應(yīng)用中已取得了較為理想的效果，但由于目前還沒有得到全面普及，對(duì)于結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)依然需要加強(qiáng)探索，深入研究，不斷改進(jìn)和完善，以促進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)水平的提高。