现代路桥设计构思及问题探讨

现代路桥设计构思及问题探讨

谢国栩

成都西南交通大学设计研究院有限公司广州分院

摘要：随着社会经济的不断发展，各地交通事业也取得了显著性成效，其不仅可以提高人们的生活水平，而且还能促进城市经济的有效提升，尤其是现代路桥设计，更是起到了关键性作用。而路桥的设计合理与否直接关系到路桥的后期投入使用，因此，加强路桥的设计，制定科学合理的设计方案，确保其整体构思达到规范性、标准性，显得尤为重要，本文将以现代路桥设计构思及问题作为论点，进行了探讨与分析，仅供参考。

关键词：现代路桥；问题探讨；设计构思

现阶段，城市化发展进程不断加块，为了使其交通运输得到更大的便利，路桥工程项目也在不断扩大，其设计水平的高低可直接影响到整个路桥工程的运行质量，因此，为了进一步推动城市建设，提高人们的生活质量，设计单位就要对路桥的设计进行深入的研究，挖掘其合理有效的构思理念，这样才能确保路桥的整体运行效果达到通畅性、安全性。

1.现代路桥设计发展现状

我国是一个疆土辽阔、人口众多的大国，其各地的地形地貌在本质上有着很大的区别，有丘陵山区、高原盆地，还要广袤的平原地区。随着社会经济的不断发展，道路交通事业的发展范围也在不断扩大，其涉及所有的地理位置，甚至有的工程已延伸到偏远的深水地。据相关数据统计，目前，仅山岭公路隧道，就以每年三百五十公里的速度持续上升，且很多道路工程均已竣工通车。另外，近年来，城市化进程的迅猛发展，也大力带动了城市道路事业的全面发展，其在实际建设时，主要将节约土地资源、保护生态环境为基本理念，进而使得很多交通立交桥已成为现代化城市形象的标志性建筑。基于此，路桥设计的结构形式也在逐渐向多元化、信息化方向靠拢，其不仅具备成熟的施工工艺，且所采用的的相关设备及设计方法也是完全可以满足社会发展需求。

2.现代路桥设计构思

2.1桥面板的设计

板面桥的设计首先要确定桥面板的断面形式，若是斜拉桥，其拉索和主梁的锚固需要用锚拉板形式，并将其与钢主梁的顶板直接焊接，这很大程度上集中了应力，则容易导致桥面板出现裂缝，呈放射性状。桥板面若是采用等厚矩形，则可增加桥面板的厚度来减少裂缝现象，但同时也增加了路桥的整体重量，且造价高。现代的桥板面设计结合两者的优点，自身的抗裂性能得到了提高，此外，提供了构造钢筋的布置空间。针对路桥的结构体系，压重设计必不可少，其中，增厚桥面板是较为常用的方式，可提高其承载能力。

2.2桥面板现浇缝的宽度设计

随着路桥的投入使用，桥面板会出现收缩、徐变，针对这一现象，需要综合考虑并进行严谨的设计。桥面板的结构受力与现浇缝的宽度有着直接的关系，若宽度较小时，使得现浇缝处的钢筋不能有效的连接，若宽度较大时，预制的桥面板跨度减小，下方的钢横梁的宽度则会相应的变大，同时，收缩和徐变现象明显。

2.3路桥桩基的分类

端承桩和摩擦桩是根据桩基荷载传递方式的不同而划分的。端承桩是建立在坚硬的土层之上或者是在岩石层上，也因此，其所承受的荷载主要是靠底端的反作用力来实现，与这支撑力来比，两侧的摩擦力可以忽略不计，这就是所谓的端承桩。而摩擦桩的定义与端承桩有着明显的不同，它是指桩基础的底端无法触及到坚硬的土层或者岩石层，其所承受的荷载主要是靠桩基础与土层之间的摩擦，而底端的反作用力与摩擦力相比较，可以忽略不计，这种桩基础叫做摩擦桩。实际的路桥桩基础一般都是介于这两种类型之间，换言之，路桥的承载是通过摩擦力和反作用力共同作用下实现支撑。

2.4桩基沉降计算方式的考虑

如若对桩端平面下半部土体结构进行压缩，则现有的沉降方式完全可以应对，但是通常桩身压缩量的自模量都十分明显，且占有比例小，可以在瞬间出现弹性变形反应，所以对沉降点的分析也不会产生任何影响，因此，桩基沉降计算方式的应用难点可以完全针对桩端刺入的变形量计算评估中，而刺入变形又会受到下面几点因素的干扰：承台下土体的物理特性及负荷承载能力、桩端持力层的土体特性和负荷承载能力、僵淞侧摩阻力的变化特性、基本几何尺寸、承台桩趾大小等，同时这些因素间的关系也呈现出相互制约、相互联系的状态。

从上述影响因素来看，如若桩基础尺寸不清晰，则其前面三个影响因素都可以将沉降作为主要联系依据，且还可以相互进行分析，即在基础沉降已经确立的前提下，对三者的负荷运载进行叠加分析，这样相关工作人员通过分析结果，就可判断出整个路桥桩群基础的具体沉降原因。由此可见，要想确保路桥桩基设计的合理性和科学性，就可以采用一体化设计方法，有效的将桩基上部荷载水平和沉降精准的计算出来，以便于在制定基础设计方案时，可以提供准确的参考依据，进而为提高路桥的抗沉降能力奠定良好的基础。

3.路桥衔接部位设计构思及解决策略

3.1设计构思

据相关实践证明，在路桥整体设计过程中，最易发生的设计问题就是针对桥头跳车现象，因为路桥工程经常会遇到软土地基施工，这种施工土质环境不仅含水量高、强度低，而且其具备的压缩性和透水量也是极为偏弱，一旦进行桥梁和道路结合部位施工时，桥坡高填土就会引起路基出现大面积的沉降，相对，桥梁结构的沉降影响就会小于路基沉降，这种情况下，两者之间的沉降差异就会致使连接部位出现桥头跳车的不良情况，而相关设计人员对其采取的设计措施，通常都是从改善具体施工技术上着手，从整体角度来看，其缺少全面性和规范性，所以，必须重新制定设计方案，使其方案的可行度可以完全针对这种不良现象，这样才能提升整体路桥设计水平，实现其预期发展目标。

3.2解决策略

针对路桥桥头跳车现象，通常，所采取的传统治理措施主要从以

下几方面来进行：

其一，针对现场情况，采取最佳桥坡软基处理工艺，然后再对处理后的软基沉降量和沉降速率进行全面的分析，并遵循预防控制的设计理念，这样才能为该问题的解决创造良好的条件。

其二，为了有效降低桥头软基的总沉降速率，可以利用注浆、深层搅拌桩、砂桩、强夯以及碎石桩等处理技术，来对其进行全面的完善，进而不断提高桩基压缩模量和软土强度，以便于更好的预防桥头软基出现较总沉降现象。

其三，采取堆载预压技术，对桥头软基进行长期预压堆载，这样就可大大降低路桥工程运营后的沉降速率，进而使其整体运行安全得到有利的保障。

最后，在桥梁和道路之间设置搭板，并将其作为主要过渡段，这样就可以有效缓解路桥出现不均匀沉降现象。

综上所述，若是对桥头软基采取消极态度和不处理意识，则其竣工完毕后的沉降速率就会增大，进而重新返工时，会导致修补养护费用明显增高，而要是仅仅依靠上述几点处理方式，则所产生的设计效果也会大打折扣，所以，为了全面保证路桥设计构思的合理性和规范性，应将这些处理工艺有机结合在一起，使之成为一体化的处理工艺，同时，还要提高路桥设计人员的专业素质，使其在进行结构设计时，可以将道路沉降处理作为设计重点，这样才能更好的保证路桥施工质量，使其整体设计构思达到标准化水平。

结束语

路桥工程必须做到与周边环境的相互协调，并采用行之有效的设计方案，可以从全局角度出发去考虑问题，这样才能将一切影响因素控制在最小化，从而保证路桥的使用寿命能得到全面的提升。

参考文献：

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[2]姚建军，李军.钢箱梁桥面板设计探讨[J].公路交通技术.2012.12（06）：49-52.

[3]李莉娜.高速公路桥梁过渡段路基路面搭板的设计与施工[J].江西建材，2014.10.