我國道路橋梁設計的理念變更與實踐進展研究

陳軻

（平頂山市公路交通勘察設計院，河南平頂山 467000）

我國道路橋梁設計的理念變更與實踐進展研究

陳軻

（平頂山市公路交通勘察設計院，河南平頂山 467000）

道路橋梁設計不僅影響著整個道路橋梁的順利施工，而且還會對后期道路橋梁的維護管理、回收報廢等工作造成影響。因此，道路橋梁的設計就顯得尤為重要。本文以此為出發(fā)點，闡述國內道路橋梁設計在改革開放后相關理念的變更歷程及實踐進展，旨在為探究國內道路橋梁設計新的發(fā)展方向提供一定的理論依據(jù)。

道路橋梁設計；理論變更；實踐進展

當今，快速發(fā)展的國民經(jīng)濟，促使人們對國內的道路橋梁建設提出了新的、更高的建設要求。如何在不影響城市化建設進程的情況下進行道路橋梁施工已成為當前人們急需解決的問題。道路橋梁建設在國內的發(fā)展史，可以追溯到改革開放時期，幾十年來一直在如火如荼地開展著，猶如星星之火一般不熄不滅，在長時間的建設歷程中，人們積累了很多的道路橋梁設計經(jīng)驗，這有利于我國道路橋梁建設的發(fā)展和傳承。但是，相較于發(fā)達國家而言，我國的道路橋梁發(fā)展歷史并不長，國內有關于道路橋梁設計的理念并不先進，在某種程度上落后于發(fā)達國家，甚至已經(jīng)處于被歷史淘汰的邊緣。基于此，必須從當前出發(fā)，著重分析國內道路橋梁建設所運用的設計理念，科學進行理論變更。

1 國內道路橋梁設計理論的發(fā)展歷程

1.1 從主觀方案設計選擇過渡到科學方案設計選擇

眾所周知，道路橋梁設計屬于大型工程項目設計中的一種，作為極具復雜性的一項系統(tǒng)工程，其在方案設計的過程中必須多角度進行考慮，如安全性、經(jīng)濟性、美觀性及適用性［1］。簡單來講，需要考量的不僅有行業(yè)標準、車輛載荷、水文地質條件，還需要考慮國家標準、施工成本預算及施工技術選擇等［2］。所有的因素之間是相互牽制、相互聯(lián)系的，但是從現(xiàn)實情況出發(fā)，同時滿足上述條件幾乎是不可能的。在過去很長一段時間里，負責道路橋梁設計的工程師都是依靠自己多年的工作經(jīng)驗總結進行一系列設計操作的，顯然這樣一種依靠主觀判斷和選擇的行為并不科學，其基本考慮不到橋梁道路的耐久性，隨著車流量和使用年限的不斷增長，引發(fā)安全故障也是有可能的。隨著時間的不斷推移，人們在設計中積累的經(jīng)驗和教訓不斷增多，便有學者提出了更加科學的設計建議，如在道路橋梁設計中更多地引進現(xiàn)代化的數(shù)學模型（模糊綜合評判、最大關聯(lián)度及層次分析等模型），新的設計觀念的改變，進一步完善了國內有關道路橋梁的設計理念。

1.2 提出耐久性設計

在以往，人們設計道路橋梁圍繞的中心由四方面內容組成，分別是安全性、經(jīng)濟性、美觀性及適用性，其中并沒有涉及到耐久性，這也就意味著道路橋梁隨著使用年限的不斷增長，其自身所攜帶的風險因素會不斷增加，極有可能引起嚴重的安全事故。而隨著時代的發(fā)展，進入新世紀以來，大量吸納發(fā)達國家的優(yōu)秀經(jīng)驗，對原有的設計理念進行改革，隨后便提出了“耐久性”設計，這一設計原則更加符合現(xiàn)代化道路橋梁建設的要求。經(jīng)過實踐調查發(fā)現(xiàn)，將“耐久性”設計元素融入道路橋梁設計理念中，有助于將各種可能增大道路橋梁維護運營成本的問題扼殺在源頭上。“耐久性”設計理念的提出是經(jīng)驗不斷積累和總結的必然趨勢，是與社會經(jīng)濟的發(fā)展相契合的［3］。

值得一提的是，“耐久性”設計有時被人們看作是全壽命周期設計，但是從眾多的行業(yè)先鋒給出的定義中能夠看出：全壽命周期設計僅是“耐久性”設計中的一個分支，蘊含于其中的內涵十分豐富，其要求設計者不僅需要對道路橋梁使用的性能進行設計，還必須對其在建設和運行中可能對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響進行分析，并巧妙設計，盡可能將這一影響降至最低［4］。

2 實踐進展研究

隨著國內對于道路橋梁的設計理念不斷完善，不斷推動了道路橋梁建設水平的穩(wěn)步提升，并在具體的實踐中獲得了可持續(xù)性發(fā)展。用長遠發(fā)展的目光來看待國內道路橋梁建設和理論變更，我國同發(fā)達國家之間的距離越來越短，如港珠澳大橋、膠州灣跨海大橋等的建設成果，使我國成為了世界第一橋梁大國。這些跨度較大的工程證實了我國的設計水平和建設水平在不斷提升。

2.1 深入應用計算機技術

現(xiàn)階段設計道路橋梁的過程中，應用到計算機技術是必需的，安裝在計算機上的算法比較、快速優(yōu)化、CAD及仿真分析等軟件能夠快速、準確地對道路橋梁設計的過程進行優(yōu)化。如廣泛應用在設計領域中的CAD，其能夠自動對道路橋梁的橫斷面檢查、平面定線、平面調整及縱斷面設計等內容進行優(yōu)化，極大地減輕了設計人員的工作量，解放了他們的雙手，為他們設計思維的開拓提供給更多的時間和空間。

現(xiàn)階段，CAD軟件在國內道路橋梁設計中的應用已經(jīng)很平常，并且隨著科技水平的不斷提升，該軟件從最開始的維地三維道路設計系統(tǒng)到如今的海地，這些軟件都是國產(chǎn)CAD軟件中的優(yōu)秀代表，該軟件的普及不僅表示著國內道路橋梁設計人員的設計水平在不斷提升，而且在計算機技術的深度應用下，使現(xiàn)有的設計理念更加符合國際橋梁道路設計理念標準［5］。

2.2 自動化調整設計方案細節(jié)

目前，智能無損檢測技術和相關設備已經(jīng)應用到日常的道路橋梁設計中，其不僅能夠幫助維護者更直接地找到伸縮縫和裂縫，做好修補工作，而且還能夠對相關的設施設備發(fā)揮出遠程監(jiān)控能力，以此節(jié)省勞動力支出，使運營成本降低。隨著“耐久性”設計理念的提出，道路橋梁設計人員并不會在工程竣工后就袖手旁觀，而是要求現(xiàn)場運維人員定期將道路橋梁使用的情況匯報給他們，并根據(jù)反映的情況將有針對性的一些預防和解決措施提出來［6］，如在港珠澳大橋設計之初，設計其整體使用年限為100a，但受到多方面因素的影響，其內部構成的各個部件幾乎不可能使用到100a，諸如橡膠支座受到自身特性的影響，一般使用期限為20a，拉索則為15a等。如此一來，設計者想要多各零件進行加固、替換處理時，就不得不對材料和技術進行考慮，并在各方經(jīng)驗的積累下，對原來擬定的方案作出靈活調整，使其更具有現(xiàn)代化技術特征。

在過去道路橋梁設計理念中，人們是很難用發(fā)展的眼光進行改變的，這是因為我國先輩們在上千年前就在橋梁設計中有過一番作為，如趙州橋屹立千年不倒。但是時代不同了，先進的城市化建設是鋼筋水泥搭建出來的，其所承載的重力是過去的成百上千倍，因而在道路橋梁設計過程中必須以發(fā)展的眼光看待問題。

3 結語

馬克思曾說過：“實踐是檢驗真理的唯一標準”，必須以發(fā)展的眼光看待問題。我國地大物博，人口眾多，一直以來都是道路橋梁建設大國，隨著科技水平的不斷進步，城市化建設進程的不斷加快，原有的道路橋梁設計理念已經(jīng)過時，人們也發(fā)現(xiàn)了這一點，針對社會經(jīng)濟發(fā)展的重要特征，人們提出了“耐久性”設計新理念，這一道路橋梁設計史上的一次變革，是時代進步的必然趨勢，無論過去我國在橋梁建設方面取得多大成就，都必須以積極的心態(tài)去和先進國家的優(yōu)秀設計理念接軌，以便提高國內道路橋梁設計水平以及促進現(xiàn)代化設計理念更新。

［1］馬建，孫守增，楊琦，等.中國橋梁工程學術研究綜述· 2014［J］.中國公路學報，2014（5）：1-96.

［2］唐瑩，鄒愛琴.芻議我國道路橋梁設計的理念變更及實踐進展［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014（24）：221.

［3］宋子婧.公路橋梁建養(yǎng)一體化信息管理研究［D］.南京：東南大學，2015.

［4］李磊.城市發(fā)展背景下的城市道路景觀研究［D］.北京：北京林業(yè)大學，2014.

［5］宋彬.設計變更對高速公路建設項目費用影響及管理研究［D］.西安：長安大學，2010.

［6］程興新.公路工程概算調整管理方法研究［D］.西安：長安大學，2010.

Research on the Change of Idea and Practice of Road and Bridge Design in China

Chen Ke

（Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design Institute，Pingdingshan Henan 467000）

The design of road and bridge not only affects the smooth construction of the whole road and bridge,but al?so affects the maintenance and management of the road and bridge.Therefore,the design of roads and bridges is par?ticularly important.Taking this as the starting point,this paper expounded the change course and practice progress of domestic road and bridge design after the reform and opening up,to provide a theoretical basis for exploring the new development direction of domestic road and bridge design.

road and bridge design；theoretical change；practice

U422.5

A

1003-5168（2017）02-0113-02

2017-01-19

陳軻（1985-），男，大專，工程師，研究方向：道路橋梁設計。