绿色设计理念在市政桥梁设计中的应用研究

2021-07-27孙玉平

工程与建设 2021年2期

关键词：桥梁工程市政工程项目

孙玉平

(安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥 230031)

0 引言

国内各地区的市政桥梁工程项目直接关系着当地的城市建设水准，为更好地践行绿色节能理念，实现各地区经济的可持续性发展，各级地方政府应将绿色设计理念引入市政桥梁工程项目中。基于此，探究绿色设计理念在市政桥梁设计中的应用有着重要意义。

1 绿色桥梁设计

1.1 设计原则

绿色桥梁设计的基础为桥梁结构，具有经济实惠且构造简单的特点，充分适用统一化标准，能够彰显出市政桥梁工程项目的耐用性与经济性。在设计绿色桥梁时，要严格控制工程量，降低施工成本，缩短施工周期，确保工程项目的各项工艺流程符合要求，在满足上述要求的前提下，需要充分考虑工程项目的周边环境，充分发挥桥梁工程的优势，凸显桥梁环保性以及安全性。在桥梁设计施工的全过程中，应充分展现绿色设计理念，尽可能降低后续维修、改造、保养成本，节约能源消耗，提升工程项目的经济性以及社会效益。如图1所示即为融入绿色设计理念的市政桥梁工程。

图1

1.2 性能特点

绿色桥梁的性能特点主要有以下几方面：

(1) 充分结合工程项目的设计、施工方案，确定原材料价格与工程项目的整体造价，市政桥梁工程项目与市场的需求关系联系不大；一般情况下，市政桥梁项目主要由各级地方政府的相关职能部门负责，职能部门会结合地区的经济发展与社会结构情况决定具体的实施方案。

(2) 工程项目的建设规模会在一定程度上影响设计施工效果，进而影响当地的生态效益、经济效益、社会效益。

(3) 桥梁工程项目的运营寿命极为重要，直接关系着周边环境社会经济的发展。

(4) 绿色桥梁工程项目要保证在运营期间内不会形成有毒、有害物质，避免在桥梁达到使用年限后难以处理废品。

(5) 绿色桥梁工程项目要能够抵抗大风、冰雪等外部不利影响因素的干扰。

2 绿色设计理念在市政桥梁设计中的应用

2.1 勘测作业

勘测工作是桥梁工程项目最重要的环节，勘测作业质量直接关系到后续桥梁工程项目的设计质量以及施工作业质量。为更好地践行绿色设计理念，在勘测阶段，技术人员需要对桥梁工程项目进行初步探测、定测、详勘，技术人员在开展勘测作业时，要充分依照勘测作业规范开展相应活动，结合工程项目的实际情况，科学合理地设置工作任务。根据交通要求、桥梁工程项目的任务需求，合理布设两个以上的桥位方案，确保设计方案的合理性；设计方案评审专家与政府有关职能部门在选用方案时，应确保备选方案符合相关要求，深入分析方案后续影响，重点关注设计的合理性以及勘测方案的可操作性，将环境影响、养护成本、运营成本考虑在内。

2.2 绿色设计的体系选用

各种桥梁结构体系均有不同的适用范围，在设计市政桥梁工程项目时，要全面考虑项目的实际情况，科学选用绿色设计体系，合理选用梁桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥、吊桥等形式，以实现既降低桥梁工程项目造价，减少资源消耗，又便于后续维修养护工作的开展的目的。

2.3 绿色结构设计

设计单位在设计市政桥梁工程项目时，要合理运用绿色设计理念，综合考虑市政桥梁在运行寿命周期内所面临的各种环境因素与荷载情况，并将上述因素作为设计核心，提升结构计算的精确度，保障桥梁的运行安全。例如，在河道或海上建造市政桥梁工程项目时，桥梁设计要综合考量桥梁结构对湿热空气、风力载荷的承受力，与此同时，还要考虑桥梁下部基础受侵蚀性物质影响的防腐措施；若市政桥梁工程主体结构为钢结构，也要充分考虑钢结构防腐问题，提升工程项目的设计质量[1]。如图2所示即为绿色河道市政桥梁工程项目。

图2

融入绿色设计理念的桥梁工程需要具有经济实惠且构造简单的特点，能够展现出市政桥梁的适用性、耐用性、经济性。在设计市政桥梁结构时，要严格控制各项工序的工程量，降低施工成本，缩短施工周期，确保工程项目的各项工艺流程符合要求，凸显桥梁结构的稳定性、环保性以及安全性。设计人员在设计市政桥梁项目时，要妥善运用最佳利用原则，实现绿色设计，充分运用模块化的桥梁工程设计方法，借助模块化设计的便捷性，使市政桥梁结构各构件更易于更换，确保拆除后的构件具有利用价值。

桥梁设计团队还要充分运用零污染以及最小能耗的基本原则，实现绿色设计理念，在设计市政桥梁工程项目时，要深入分析桥梁的结构受力，科学合理地设置桥梁上部结构、下部结构及附属设施；在充分考虑结构安全性的前提下，选取性价比最高的施工材料，降低施工作业成本，提升工程项目的经济利益、社会效益。

设计人员还需充分考虑技术先进性原则，实现绿色设计理念，在对市政桥梁工程项目进行设计时，要充分结合项目周边环境，利用项目资源，尽可能选取最先进、最适宜的技术手段，提升市政桥梁工程项目的施工作业质量、效率。

2.4 桥梁工程体系

桥梁设计团队在设计桥梁工程项目主体结构时，要充分融入绿色设计理念，高度重视市政桥梁工程的质量问题，将更多的资源、精力投入在绿色生态设计领域，尤其重视设计过程中各施工建筑材料的应用方案，尽可能地降低原材料的工程量，实现桥梁工程项目主体结构的较高实用性。在有效完成上述工作要求的前提下，还要充分重视市政桥梁工程项目周边环境的污染问题，优先选用环保性能较佳的绿色原材料，进而提升桥梁主体结构的环保性能，增强工程项目的环保特点[2]。

在施工作业进程中，施工建设团队应该严格依照图纸进行施工，使用能够实现工程项目生态化、绿色环保的施工原材料，充分践行材料最少、材料最优的设计原则，并保障后续施工作业进程顺利推进，最大化地利用环保材料的循环属性，降低市政桥梁工程项目对周边环境造成的生态污染，降低施工作业成本，降低能源消耗，实现绿色设计理念。

2.5 桥梁附属工程

设计团队在设计市政桥梁项目附属工程时，要将重点放在排水系统、伸缩缝、桥梁支座、照明系统等方面。施工团队应充分结合市政桥梁项目的设计方案，确定附属项目的整体造价，并结合项目周边地区的经济发展情况，决定附属工程具体的施工方案。附属工程建设规模会在一定程度上影响桥梁整体的施工效果，进而影响市政桥梁项目的生态效益、经济效益、社会效益，直接关系着周边环境社会经济的发展。基于此，设计、施工团队应确保桥梁项目的附属工程不会产生有毒、有害物质；在设计市政桥梁附属工程时，融入绿色设计理念，能够在一定程度上弥补市政桥梁工程项目的缺陷，提升桥梁设计工作的实用性、科学性、合理性[3]。例如，设计人员在市政桥梁的排水系统中可采用性能较高的PVC管等材料，提升排水系统的抗腐蚀性、实用性、节能性；与此同时，设计人员需要精确、全面地统计市政桥梁工程所处区域的降水情况以及水利条件，进而确定排水系统的数量，增强排水系统功能的有效性；通过科学合理地设置市政桥梁项目的附属工程，提升桥梁运行的稳定性、安全性，增强工程项目的经济利益、社会效益。