道路桥梁设计浅析

黄向飞

摘要：本文作者结合实际工作经验，对道路桥梁的设计进行了分析，供大家参考借鉴。

关键词：道路桥梁；设计；浅析

Abstract: The authors combine practical work experience, analysis of the design of roads and bridges, for all to draw.

Keywords: roads and bridges; design; analysis

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

近年来我国经济快速发展，人们对出行的需求越来越多，由此也带动着我国交通事业的快速发展，私人汽车数量的不断增加。与此同时城市道路供给与运输需求的矛盾也日益尖锐，不少城市的道路桥梁已经很难满足日益增加的运输需求，出现超负荷疲劳运作的现象，加之部分车辆存在超载，道路桥梁病害问题时有发生。路桥病害的发生不仅缩短了其使用寿命，给国家和人民带来巨大的经济损失，还为交通运输安全埋下了隐患，近年来由于路桥坍塌造成的事故也时有发生。

1 道路桥梁的设计原则及分析

1.1 道路、桥梁的设计原则

设计中资源利用是否经济合理，尊重实际, 技术先进,实事求是, 是否科学，完全取决于设计的水平和质量。具体而言,在设计中应坚持以下原则:

1.1.1 在道路桥梁设计中，严格执行国家现行的设计规范和国家批准的技术标准。

1.1.2 设计中尽量采用标准化设计,积极推广应用“可靠性设计方法”、“结构优化设计方法”等现代设计方法。

1.1.3 设计中注意把握因地制宜,就地取材,节省建设资金的设计原则。在满足建设功能要求的同时,利用一切可能地节约投资、节约多种资源,缩短建设工期。

1.1.4 道路桥梁设计中积极采用技术更加先进、经济上更加合理的新结构、新材料。

道路桥梁的设计者应考虑对施工现场的水文、地质、气象、河道等基本状况做到熟悉、了解，对施工中存在疑问之处应重新调查或是勘察。从而能有效避免由于基础资料原因造成的安全问题。

1.2 设计中注意桥梁的线形安全

在过去的道路桥梁的设计中，为了方便现场施工，桥梁无论长短，往往布置成直线在桥梁的布线设计中，造成了超长的直线桥梁在大规模的桥梁设计中，而超短的直线急弯桥梁却成了小河以及山区的桥梁设计现状，增加了事故发生的概率性。

1.3 设计桥梁平曲线

根据实际调查分析的结果可知，就平曲线半径与事故关系的研究说明，小半径曲线段所发生的事故的可能性更大。时速为100km/h的道路桥梁，当桥梁的平曲线半径小于2000m，发生事故的概率明显提高，由此可作为曲线半径的安全下限。其他道路则以设计时速按照相应的比例进行取值。与此同时，缓和曲线的设置对圆曲线上的安全特性具有明显的影响。由此，一般而言，平曲线都应设置缓和曲线。

1.4 设计桥梁的安全掌控

根据交通心理学的研究成果桥梁的直线长度不应超过以车辆计算形成速度70秒的长度距离。在桥梁的平面设计中桥梁的直线段长度，中长直线的桥梁使驾车者的反应敏感度降低，车速较高，从而引发了交通安全事故。同向平曲线之间以短直线相连，形成了所谓的“断背曲线”，相应的车辆在行驶经过这样的线路时，往往将直线段看做两端曲线相反的弯曲，线形并不连接在一起。由此，同向曲线之间的最小直线长度不应小于设计车速(以Km／h)的6倍(长度以m)。综合上述研究成果，道路桥梁的直线长度过长和过短都将影响行车的安全，根据交通安全的理论分析，可通过计算得出道路桥梁适宜长度的数值。

2 平纵线形组合以及衔接设计

2.1 弯坡叠加桥梁的设计

根据直观状况分析，这样的设计形式并不利于行车。平面曲线阶段有纵坡存在，形成了弯坡叠加状况，是高速公路桥梁设计中的常见的形式。可通过对坡和弯的组合进行安全特性的研究和设计，利用设计指标求的DC的值，并利用经验公式得到预测事故的值。同时对于预测事故值相对较大的区域，可采用工程改造，以增加标志等措施减少交通安全隐患。

2.2 平面直线与曲线的联接

具体恰当的直线长度以及衔接曲线的半径取值，应根据桥梁的设计车速以及桥位的地形，确定道路安全的设计区间范围。在以前的设计过程中，桥梁的设计为了适应地形，从而造成了长直线与小半径的曲线相连，而根据道路行驶安全分析表明，长直线与小半径的曲线衔接处往往由于车辆高速行驶的惯性容易引发安全的隐患。

2.3 纵坡与平曲线的衔接设计

纵坡在于平曲线进行衔接的过程中，坡长越长、坡度越大，其所衔接的平曲线半径越小，发生事故的概率也将越大。根据相应的规律，在桥梁设计中通过计算由相同衔接方式的区段，并进行一定的改进。 道路桥梁设计过程中，较长的下坡接上下半曲线是具有危险倾向的设计，容易导致车辆在高速行驶状况下驶入平曲线，从而造成事故隐患。

2.4 平衡桥梁上平面曲线与竖曲线

根据现有的研究结果表明，平竖曲线平衡的半径推荐值的设置应综合考虑安全和成本等要素。 桥梁位于小半径如2000m以下平曲线上并且竖曲线部分或全部重叠时，应充分考虑平曲线的半径大小平衡状况，从而有益于交通安全。

3 桥面横向布置

3.1 设计中应注意考虑行车道数量

根据现有的道路形成安全运营调查比较考虑行车道的数量，四个车道采用在高速公路的桥梁中，从而保证了车道数量的设置满足了桥梁设计过程中的安全经济原则。当车辆的速度为120km/h，交通量超过四车道的道路桥梁可采用六车道或是八车道。当车辆形成速度小于120km/h，六车道或是八车道的采用应经过相关的技术认证。二级和三级公路在我国一般采用的是双车道，采用单车道的是四级公路。当二级公路的混合交通量较大时和，可采用两快两慢四个车道。城市的桥梁设置一本可采用六车道和八车道，只有很少的部分采用两个快车和两个慢车道等四个车道。根据实际的交通事故的调查表明，不应采用三车道的断面布置形式。

3.2 行车道宽度设计

在我国实行的是高速公路、一级公路桥梁采用3．75m的车道宽度，四级公路桥梁采用3．5m的车道宽。

3.3 残疾人通道的设计

设计者应考虑城市桥梁的人行道设计，应专门考虑残疾人轮椅的上下行走要求，相应的道路桥面施工则应满足残疾人能自主推行的宽度确定。

4 设计中桥孔布置

4.1 设计中通航河流的桥孔布置

在具体的设计过程中，应根据船运、筏运等的通航特点，充分考虑河床演变造成的航道变化，将通航孔设定在稳定的航道上，必要时还应预留通航孔。通航河流上，桥下的通航孔位置以及孔的数量直接影响了桥梁的是施工规模以及设计的难度。

4.2 河流中有流冰及漂浮物河流桥孔布置

在设计中应考虑有封冻以及流冰现象的河段，首先应调查冰层的厚度、冰块的最大尺寸、冰块的密度以及流冰的速度等基本的资料。桥孔布置过程中充分考虑到冰块的排泄，桥梁的墩台应建立破冰和防撞等措施。在有大量的漂浮物以及冲积物的河流中，桥孔的布置应保证河流中洪水和泥沙的顺利宣泄。

5 结语

进入二十一世纪我国经济飞速发展，城市化进程以及道路交通也在不断建设和发展。因此道路桥梁建筑行业的规模在不断扩大和加快，形式各样的桥梁设计也在不断拔地而起。在近几年的不断建设中路桥设计积累了丰富的经验，道路建设中桥梁是十分重要的也是与人们的生活密不可分的，在城市建设中，桥梁不仅仅是交通系统中的重要组成部分，也是城市化进程中的标志性建筑。作为设计者应充分考虑施工是设计指导的，设计中不能任意发挥，更不能生搬硬套，设计的重点放在施工中的环节上，做到设计明确易理解，这样才不会发生施工人员比照设计图无法顺利施工或按图施工却出现不同效果的情况和现象。施工到一定程度发现问题采取补救措施,整个工程造价势必受到影响。

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