我國道路橋梁設計的理念變更及實踐進展

摘 要：社會經濟的發(fā)展推動了我國城市基礎建設的發(fā)展，加快了道路橋梁建設。在建設道路橋梁時需要設計先行，這是保證道路橋梁質量的基礎。目前，我國道路橋梁設計得到了很大進展，并形成了成熟的設計理念，這大大促進了道路橋梁實踐的發(fā)展。因此，在設計道路橋梁時，要結合其發(fā)展現狀和主要理念，并根據實踐進展中出現的問題不斷優(yōu)化道路橋梁設計，以更好地促進我國道路橋梁事業(yè)的發(fā)展。

關鍵詞：道路橋梁;理念變更;實踐進展

中圖分類號：U442.5 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）25-0118-02

從道路橋梁發(fā)展至今，我國道路橋梁設計已經經過了幾十年的經驗累積，為我國道路橋梁設計實踐奠定了堅實的基礎。結合我國道路橋梁的發(fā)展和設計理念，把握我國道路橋梁設計理念的變更情況，并發(fā)揮其在具體實踐中的作用，保證我國道路橋梁的設計和施工。

1 我國道路橋梁設計的理念變更

1.1 設計方案由主觀走向科學

作為一項復雜的系統工程，設計人員在進行道路橋梁設計時必須遵循經濟、適用、安全、美觀的原則，對當地的水文地質條件、氣象條件、車輛載荷、施工成本預算、工期、建筑材料、施工技術、設計規(guī)范、國家標準和行業(yè)標準等多個因素進行綜合考慮。但是，這些因素與經濟、適用、安全、美觀原則很難同時兼顧，這也增加了道路橋梁設計的復雜性。因此，進行道路橋梁設計時，設計人員通常會根據自身的經驗進行建材、結構尺寸的選擇，通過分析結構和受力情況，制訂成本最低、滿足適用性的設計方案[1]。這也導致道路橋梁的耐久性不好，隨著使用年限的增長和載流量的增大，安全事故頻發(fā)。這主要是因為根據主觀經驗篩選的設計方案不符合實際情況。近年來，設計方案選擇開始向科學化發(fā)展，主觀、片面的決策過程逐漸被取代，最大關聯度模型、層次分析模型、模糊綜合評判模型等較為科學的數學模型得到運用，這使得我國道路橋梁的設計理念進一步完善。

1.2 “耐久性設計”理念的發(fā)展

我國道路橋梁設計理念視線比較短，在傳統道路橋梁設計中，更加重視道路橋梁的建設施工過程和結構強度，忽視了維護管理和耐久性，不重視路橋的環(huán)境影響和使用壽命。近年來，基于全壽命周期的設計理念提出了“耐久性設計”，從規(guī)劃設計到拆除的全過程對道路橋梁進行管理，不僅包含設計使用年限，還包含養(yǎng)護、維修、報廢和回收，可以直接在設計時就對全局成本進行綜合考慮，大大減少了道路橋梁后期運營維護的費用[2]。在道路橋梁設計、施工、運營和維護各個階段，都要進行“耐久性設計”，關注其周期性維護檢修成本，尤其是后期維護的可行性和維護難度，這是選擇最終設計方案的重要考量因素。“耐久性設計”理念符合可持續(xù)發(fā)展觀念的設計理念，其以建筑設施的整體使用性能為目標函數，符合設計初衷和人民的根本利益。“耐久性設計”理念的不斷發(fā)展推動了“全壽命設計”理念的出現。設計人員在設計時，必須要結合建筑設施的使用性能、對周圍環(huán)境的影響、環(huán)境效益、社會效益和經濟效益等多種因素進行衡量。

2 我國道路橋梁設計的實踐進展

隨著我國道路橋梁設計理念不斷變更完善，道路橋梁建設質量有了很大提升，推動了其在具體實踐中的可持續(xù)發(fā)展，大大提升了我國的設計水平。

2.1 計算機輔助技術的應用

目前，我國道路橋梁設計中廣泛運用了計算機技術，大大提升了道路橋梁設計水平、例如，CAD制圖、計算機的算法等，有利于更好地檢查橋梁橫斷面和平面，進行定線調整，大大減少了設計人員的工作量，節(jié)省了更多的時間。當前，道路橋梁設計中CAD制圖軟件應用較為普遍，大大提升了道路橋梁的設計水平，使得設計理念更加符合國際設計的理念標準。此外，通過計算機的數值模擬和仿真分析，設計人員可以準確地模擬道路橋梁的各個方面，展示臺風、地震等突發(fā)的特殊環(huán)境，提供重要的參考依據，保證實際設計方案的可行性。

2.2 智能檢測設備和無損檢測技術

道路橋梁的設計、施工過程、運行過程和后期維護保養(yǎng)都會直接影響道路橋梁的使用壽命。而智能檢測設備和無損檢測技術使得這些工作更加科學有效，不僅可以幫助維修人員進行維修防護，還可以使其及時發(fā)現道路橋梁的裂縫等不同問題，遠程監(jiān)控設備和現場，大大降低其運營管理成本。

2.3 勘測設計技術

隨著我國道路橋梁勘測設計水平的大幅度提高，地質勘察手段、設計理念也不斷提升，推動了現代物探工具和高速地質鉆機的使用。在進行地質勘查時，地震波反射法、聲波反射法、紅外線探水法和地質雷達等方法可以進行地質超前預報，大大提高了地質情報的可靠度。目前，在道路橋梁設計中，相關工作人員的環(huán)保意識不斷提高，施工前開始運用預設計，在施工階段進行信息化反饋動態(tài)設計，分析隧道圍巖、結構、地層和臨近構筑物的受力、變形、破壞的數值，設計量化有了科學的依據。而計算機輔助設計（CAD）手段大大改觀了繪圖工作的狀況，彌補了傳統設計的缺陷，大大提高了道路橋梁設計質量。

2.4 建設規(guī)模

近年來，我國道路橋梁建設飛速發(fā)展，長江、黃河和沿海地區(qū)逐步建成了一大批世界級橋梁，在世界橋梁中都具有顯著的地位。比如，我國第一座由懸索橋和斜拉橋構成的特大型組合橋梁，其全部由中國人自己設計、施工、監(jiān)理、管理，是當時國內工程規(guī)模最大、建設標準最高、投資最大、技術最復雜、技術含量最高的現代化特大型橋梁工程，也是我國第一座組合型橋梁。近年來，橋梁建設中逐漸增加了鋼制主梁的比例和規(guī)模。結構輕巧的橋梁鋼梁在我國公路橋梁、鐵路橋梁建設中得到了廣泛應用，尤其是在大跨徑橋梁和鐵路客運專線中的應用越來越多。此外，目前的橋梁設計越來越重視審美功能，保證其耐久性與審美性并重。

2.5 結構形式

我國傳統的道路橋梁隧道運用的是雙洞分離式的結構形式，但其左右線間距不能滿足建設需求，所以連拱式和小凈距式的隧道結構形式隨之出現。而橋隧相連和實現地下互通等特殊條件或功能技術要求使得分岔式隧道結構形式、橋隧混合結構形式和地下立交結構形式的工程實踐越來越普遍。連拱隧道中墻形式已經發(fā)展為夾心式曲中墻，實現了不對稱連拱隧道和無中墻。隨著我國道路基礎建設的不斷完善，交通壓力得到了緩解，有利于快捷城市交通的全面建設。在新時期的經濟發(fā)展中，建成連接大中城市的道路橋梁體系是我國交通運輸的發(fā)展方向，推動國家和區(qū)域性經濟中心、交通樞紐、重要對外口岸高速公路網絡的建設。同時，也要提高區(qū)域間、省際間、大中城市間快速客貨運輸的高效性、便捷性、安全性和舒適性，以有效應對自然災害等突發(fā)性事件。隨著國家高速公路網放射線和縱橫網格相結合的布局的形成，城市向外放射、橫連東西、縱貫南北的大通道格局開始形成。

3 結語

作為道路橋梁工程施工建設的基礎，道路橋梁設計會直接對道路橋梁的后期正常施工和長期使用產生影響。因此，施工企業(yè)必須不斷更新自身的設計理念，注重道路橋梁設計環(huán)節(jié)，根據其中可能出現的隱患進行設計，解決傳統設計中的隱患，大大提高我國道路橋梁設計水平，推動我國道路橋梁發(fā)展。

參考文獻：

[1]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.

[2]陳軻.我國道路橋梁設計的理念變更與實踐進展研究[J].河南科技，2017（3）：113-114.