浅谈道路与桥梁的设计优化及其施工技术

李宏安

（吉林省交通规划设计院，吉林长春 130021）

1 道路桥梁设计原则

应严格遵守国家及行业的相关技术标准及设计规范，在进行道路桥梁设计前，必须了解和掌握工程施工的整体环境，先对工程中的各个环节进行设计，不可根据自己的凭空想象来设计。对工程的具体情况进行实地勘查，结合工程及施工地的实际情况，对众多的细节之处还应当备注说明;同时还应考虑到经济性，因地制宜地使用新技术、新材料，以降低成本，尽可能地在保证设计符合实际和相关规范的前提下，节省建设资金。

2 道路桥梁施工的重要性及其存在的问题

2.1 施工的重要性

施工与设计不可分离，必须给予高度的重视和关注。道路桥梁的建设包括无数个环节，在我国的经济发展中，道路桥梁是我国经济建设中不可或缺的一部分有着不可替代的作用。在工程施工中必须要注意每一个细节，方可顺利地完成其建设。

道路桥梁的施工与设计应该结合实际情况，工程设计师在设计工程时必须要基于实际情况，对现场进行勘察，项目的施工监管、讨论研究等每个环节都具有非常重要的意义。从实际现场出发进行设计，设计道路桥梁时还必须对细节做一些备注进行说明;尊重实际情况，现实中有很多设计的内容在具体的施工中丝毫没有体现，在完工后或者根本无法体现其作用。对于工期会造成很大的影响，这让经济负担变得繁重。

2.2 在施工中存在的问题

（1）一些施工人员对于施工过程都是凭借自身的经验在施工，桥梁和道路在施工的过程中没有严格地依照设计的方案来施工。导致的结果便是桥梁道路的施工程序混乱，在具体施工中，没有按照具体的施工方案的步骤进行，没有一步步有序地进行。

（2）施工的工艺问题。目前，很多的施工人员没有很清晰地了解新方法和新工艺，尽管在施工的过程中会加入一些新的方法和新的工艺能够大大提升道路桥梁的质量水平，可是在实际施工中，难以将这些新方法和新工艺巧妙地融入到实际施工过程当中。有的甚至是闻所未闻。这样的情况往往会导致新方法和新工艺错误地应用在实际施工中。

（3）存在材料问题。如今的桥梁道路施工的工期普遍都比较短，很难保证其安全性和耐久性。利益方太多，所承包的价位也比较低，一些以次充好、偷工减料的现象层出不穷，成本到包工头这一环节就己经很少了，导致工程在竣工后难以通过审查，无法交付，但是又硬性规定这些工程必须完成。所以最后无法正常地投入使用，只能是重新检修。

3 新型桥梁的设计构思

3.1 从平面二维向空间三维转变

20世纪70至80年代，在计算机技术及结构分析技术的巨大推动之下，成为桥梁设计从平面二维向空间三维转变的重要时期。原来经常以平面二维方式展现的桥梁设计图形能够以空间三维结构的形式展现。这种设计构思有利于桥梁与周围的景观达成更好的协调。这些部位不仅构成了该桥的主要空间结构，既是其重要的传力机制，又赋予了桥梁更加美观的外型。空间构架是该桥承载重量的主要部位，例如法国巴黎的一些桥梁就能很好地表现出空间三维设计构思的特色，吊杆又会将构架承载的力传给两顶点相交而成的主拱圈。

3.2 从简单向多样化转变

将桥梁的构型由传统简单化向着更加多样化的方向发展就成了新型桥梁设计中不可或缺的构思，从而与其周围的环境协调得更为合理。传统桥梁的简单构型已经不能满足新时代人们对美的需求。构造多样化的新型桥梁不但会使人们眼前一亮，在这里可以提一下荷兰鹿特丹伊拉斯穆斯大桥，一个典型工程实例。在设计时，由于这座桥梁位于岛屿的一端，人们就将其设计成了不对称的形式，令其与自身所处的特殊位置相协调。设计师则运用扇形的方式布置了由折线形桥塔所引出的拉索。这座构型奇特的桥梁不仅赋予人们一种别样的建筑之美，还减小了纵向的弯曲应力。

3.3 从单一形式向组合形式转变

进行科学合理的组合也是新型桥梁的设计构思之一。除了将桥梁的构型向着多样化的方向发展，以组合形式设计出来的桥梁同样能够以更加美观的造型而更好地与周围的环境相融合。在新型桥梁设计中比较常见的组合形式有拱与拉索体系的有机组合、梁拱的有机组合等。日本美浦博物馆步行桥就是组合形式的新型桥梁的突出代表之一，设计师采用的是拱索组合的形式。别出心裁的设计使得桥梁仿佛是山体的一部分般与周围的环境和谐融洽。隧道近端的桥体则有许多固定在隧道附近的悬索构成，这种组合将桥体、桥前面的山谷及桥后面的隧道更好地协调在一起。

3.4 在桥梁的设计构思中更好地融入景观理念

随着新的桥梁建筑理念的产生，力求花最少的钱打造出更加贴近生活即实用性更强的造型优美的桥梁。脱离环境而存在的桥梁，必定会显得与周围景观格格不人，新型桥梁的设计更加趋向于在达到安全使用的同时，诸如在桥梁中间设置一些别致的咖啡屋、便利店，在桥的两侧放置一些赏心悦目的画作或者雕塑等，德国明登市威悉河上的人行桥就很好地突出了这一点。这就是新型桥梁将自身设计建设与景观理念更好地结合的表现。由于河岸需要设计出满足实际需求而与环境交相呼应的桥梁，满足不平行，以及环境的特殊性，于是就有了现在这座桥面呈弯曲状的外形优美的小桥。

4 对新型桥梁的施工技术优化的研究

新型桥梁的出现，满足了时代发展对桥梁安全性、适用性及美观度所提出的更高的要求。不仅离不开施工技术的优化。使得以往存在于桥梁施工中的一些困难问题得到了很好的解决，也与崭新的建筑理念与设计构思的产生与发展密切相关。

在施工时使用最佳的吊杆张拉力对奉化桥与大沽桥来说就显得尤为重要。在实际的桥梁工程施工中，多次调整吊索的话很可能与施工目标相差甚远。例如天津的奉化桥与大沽桥结构的特殊性，若对吊索加以调整的话，那么会造成大量人力、物力与时间的浪费。为了创造出最大的社会效益与经济效益，就要寻找最恰当的张拉顺序。

在人们的大量研究之下，优化后的方法变得更加的科学合理，为包括奉化桥与大沽桥等在内的诸多桥梁的施工带来了福音。施工人员只需对少部分的吊索实施拆分与反复张拉的操作，逐渐提出了一些吊索结构的索力施工技术的优化方法，相比于传统的吊索张拉方法，这种方法可以直接应用于斜拉桥的施工当中。在此方法中大多数的吊索只需进行一次张拉就能达到施工目标。人们在这个施工技术方法的基础之上，又进一步研究出了无应力索的施工技术方法。过去，人们往往十分不容易甚至是无法测量拱桥中吊索的延伸量，而现在，这种更为合理的技术就得以应用于拱桥的施工之中去了。所以，通过人们的不断探究，将控制对象由不易或者不可测量的延伸量变为可以测量的索力。

施工的工艺和水平很大程度上是取决于工程设计水平的高低。所以，在设计过程中，应该严格遵守以下一些原则:按照国家审批的技术标准和设计规范来进行道路桥梁的设计。注意因地制宜地就地取材，节省施工的成本;在设计之前，设计师必须要到施工现场做好勘察工作。应该严格利用标准化的设计，采用通俗易懂的、现代化的设计方法尤其在设计过程中加入可行的新材料、新技术和新工艺。

5 结语

通过全文的叙述，桥梁不但是以便利通行的建筑设施而存在，而且，随着人们对新时代的桥梁的安全性、适用性及美观度提出了更高的要求，使工程技术人员知道了应适应时代发展，以及人们审美能力的提高，建造出经济效益与社会效益都十分显著的新型桥梁，这已成了人们的追求。无可置疑，在人们的不懈钻研与努力之下，更多的桥梁设计与施工方面的新技术、新材料、新构想会不断地涌现出来，在计算机等先进科学技术的应用中，更多的优秀设计构思与施工技术将推动桥梁建筑业走向更加美好的明天。

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