矿区公路桥梁设计对策探讨

张金华

(黔西南州交通勘察设计院)

1 现阶段我国矿区道路桥梁在设计过程中存在的安全隐患

1.1 一般性缺陷

因考虑不全面而造成的设计缺陷是设计者在桥梁设计过程中容易常犯的错误。在现实的设计过程中，为满足设计要求，设计人员通常会对桥梁结构强度的计算结果进行认真考虑。同时还会从材料、结构体系、结构维护等多方面进行综合分析，但是也难免出现纰漏。因人为因素造成设计工作综合性因素考虑不周全的现象非常普遍，如因道路桥梁的设计图式不够明确，使局部构建的受力过大而导致了安全隐患的发生;再如混凝土等级、和易性、坍落度等参数与设计不符、保护层厚度不足等问题都会给道路桥梁工程的安全性与使用寿命造成很大的威胁。同时在矿区道路桥梁设计过程中，因设计人员态度不严谨、质量责任意识淡薄等因素的存在，使他们在勘测过程中不能够对矿区的地质条件进行精确勘探，从而直接导致桥梁安全问题的发生。

1.2 设计方案过于模式化

随着经济的快速发展，在道路桥梁等基础工程建设规模不断扩大的同时，对于这些工程的设计标准也提出了更高层次的要求，并且随着生产与运输量的逐渐增加，对工程的整体质量带来了严峻的挑战。随着矿区生产设备与生产技术的不断提升，矿物产量获得了大幅度提升，这对道路桥梁的承载能力也提出了更高的要求。但在现阶段的道路桥梁工程设计过程中，很多设计单位仍然大范围沿用过去的设计方案，使现阶段的道路桥梁工程设计呈现出严重的模式化状态，无法满足矿区日益增长的生产运输需求。设计工作作为道路桥梁工程的灵魂，其在很大程度上直接决定着工程的质量、实用性、造价、工期、技术经济性等指标。缺乏创新意识、设计观念落后、设计程序模式化等现象的存在，给工程的安全性、资源配置等问题造成了严重的影响。因此，在道路桥梁工程设计过程中，必须结合实际施工条件，对设计方案进行及时的完善与创新，以满足新形势下道路桥梁工程的设计需求。

1.3 设计理念与构造体系有待完善

在矿区桥梁的设计过程中，对桥梁的构造、连接等进行详细的数据分析，以设计出一个技术经济性合理的构造方案，是设计工作的首要任务，但在实际的设计过程中仍然面临着各种各样的问题。首先，设计人员为了片面追求计算过程中的数据需求，通常会忽略桥梁结构材料、结构体系、结构构造的实际需要;其次，设计过程中人为因素的存在给工程埋下了严重的质量安全隐患，如对桥梁的整体结构认识不到位、桥梁图式表达不明等，这些问题的存在将给桥梁结构造成严重的威胁。

2 矿区公路桥梁设计因素分析

2.1 桥梁结构形式的选择

桥梁的平面与立面构成了桥梁体系的综合特征，选择合理的结构形式来满足结构本身的线型、合理性、耐久性等要求，是在设计过程中首先应考虑的问题。

2.2 桥梁的设计

桥梁的设计过程主要包括结构体系的设计与桥位的选择两个方面。在桥梁结构体系设计过程中，首先应将工程投入运营后的整体性、舒适性、耐久性等因素予以高度重视，在此过程中往往是通过预应力连续结构来进行实现。在具体的设计过程中，设计方案还应具有沿汽车行驶方向滑移的功能，对于单向高速公路而言，该设计因素的需求尤为突出。现阶段的很多设计方案多使用柔性桥墩，尤其对于高桥墩而言，桥墩的稳定性、位移等因素已经成为制约桥墩结构设计的关键性因素。在曲线和大纵坡的情况下，使用墩梁固结的钢构体系，在改善桥梁受力与整体性能方面，能够因避免墙体滑移而降低结构总体变位，从而使结构的稳定性获得较大程度的提高。在桥位的选择过程中，出于对水文等因素的考虑，应尽量在河道顺直、河岸相对比较稳定的地方设置桥位。同时，应尽量保持桥体轴线与主流的正交，以便于排洪工作的开展和桥体结构本身的安全。

2.3 桥梁方案的设计

在矿区桥梁方案的设计过程中，设计主体主要包括跨越山谷的桥梁和跨越河流的桥梁。对于跨越山谷的桥梁而言，因该类桥梁大都离城市较远，对于桥梁的美观性要求较低，通常选用施工工序较为简单的方案来进行施工，并且通常使用T型梁、空心板等构件来构建桥梁的结构体系，因该方案操作简单、便于管理且经济技术性指标合理等而被广泛应用。在工程整体的布置过程中，应当考虑到高跨比的匹配，确保桥梁跨度能够略大于桥墩的高度，这样的桥梁整体造型也会非常美观;对于跨越河流的桥梁而言，若要跨越河水，首先应该确定水文状况，并根据水文状况来确定桥梁的设计方案;对于没有通航的河流而言，可以选择一些工序相对比较简单、施工方便、经济性合理的桥型来进行建造，并注意上下的结构体系;对于通航的河流而言，首先应对设计水位、通航等级等因素进行充分分析之后，再进行设计方案的选择。在桥梁设计方案的选择过程中，还应充分考虑排洪与通航的基本要求，并根据主航道的位置与水流的流向将桥梁设计方案作出相应的调整。

3 关于矿区公路桥梁设计的建议

3.1 加强对于桥梁结构设计的重视程度，提高设计水平

在对矿区桥梁设计过程中，应当对外界条件、车辆、人为因素等因素进行综合的考虑与分析，并对桥梁投入使用之后可能出现的因材料退化而导致的桥梁结构损伤予以高度重视，尤其对于大跨度的桥梁设计方案而言，这种因材料退化造成的结构损伤会对桥梁本身造成很大的损失。因此在设计过程中，应对这些影响因素进行综合考量，对可能出现的问题进行及时分析，以避免今后设计过程中此类问题的发生，从而真正提高桥梁的使用寿命。

3.2 选择合理的设计方案

合理的设计方案不仅可以提高工程的技术经济性指标，还会提高桥梁本身的质量、安全性与使用寿命。因此，在开展设计工作时，设计人员必须对矿区的周边环境进行综合分析，以消除因环境因素给桥梁造成的影响。此外，不同的结构设计因素也会使最终的设计方案有所区别，因此在设计过程中还应对影响设计的其他各种结构因素进行详细分析。

3.3 加强对于新型施工材料与施工工艺的应用

因矿区的运输吨位一般都较大，这也使矿区的地质条件呈现出一定的复杂性。因此，在开展设计工作过程中，还应对现阶段的施工材料和设计工艺等予以高度重视。钢筋混凝土的质量在很大程度上直接决定着桥梁结构的安全性、实用性和耐久性，因此应选择高质量的钢筋混凝土来确保这些因素的要求。除了采取相应的措施来确保混凝土的使用状态之外，还应采取相应的构造措施，以从根本上消除因材料问题给桥梁本身带来的负面影响。

4 结语

综上所述，矿区道路桥梁设计是一项受多种因素影响的复杂性系统工程，其中任何一个因素的存在可能给桥梁的安全性造成一定的威胁。为此，作为设计人员，应对这些因素进行综合的考虑与分析，以制订出一套科学合理的桥梁工程设计方案。同时，我们还应对矿区地质因素所产生的负面影响予以高度重视，并对设计理念、设计技术等进行不断的完善与创新，以打造出高质量的道路桥梁精品设计工程。

:

［1］杨大勇.我国公路桥梁建设现状和存在的问题［J］.黑龙江科技信息，2008，(27).

［2］万敏.我国桥梁景观设计的现状与发展［J］.桥梁建设，2002，(6).

［3］贡金鑫，赵国藩.国外结构可靠度理论的应用与发展［J］.土木工程学院，2005，38(2):1-7.