城市道路桥梁设计研究

徐敏、刘奕

（聊城华鑫公路勘察设计有限责任公司，山东 聊城 252000）

0 引言

城市道路桥梁质量直接影响到城市的发展，因此正确、科学的设计能够促进建设有序发展，满足人们对道路桥梁安全需求的目标。近年来，随着我国经济的快速发展，道路桥梁的建设日益增多，城市道路已经成为一个重要的地区发展指标，因此道路桥梁的设计就显得尤为重要。

1 城市道路桥梁设计要求

1.1 安全性

在我国任何一个行业领域，都不能忽视安全问题，因此在城市道路桥梁设计中，工作人员也必须不断加强对安全的认识，进而促使城市道路桥梁设计达到一个合理、安全的目的，为构建和谐、稳定的社会奠定基础。另外，车辆行驶的车速也能客观地反映出公路和交通的管理水平，在保证行车安全、顺畅的前提下，工作人员必须对路口进行科学设计，明确道路桥梁中路口设计的性质，并采取立体交叉方式进行合理的路口设计[1]。

1.2 环保性

随着我国经济的持续发展，人们的生活水平明显提高，汽车的数量越来越多，但这也是造成许多城市越来越严重的环境质量下降和交通堵塞的主要原因。因此，在城市道路的设计中，应采取一些比较合适、行之有效的环保措施，如在公路桥梁上安装隔音屏、在道路两旁增设绿化等。

1.3 经济性

经济社会的迅速发展一定程度上改变了人们的观念，城市道路桥梁建设不仅要确保施工的质量，而且还要尽可能地减少工程的成本。道路桥梁设计要综合考虑道路中的交通流量、交通特点、道路现状、道路规划和市政设施布局等因素，合理选择设计形式，保证较高车速的同时确保具有较大交通量的主干路通行顺畅。另外，有些路段依据其对交通的影响，可以降低一定的标准，从而大大节省道路桥梁的建设费用。

2 城市道路桥梁设计工作中存在的不足

2.1 未按照市场发展设计

从我国城市道路桥梁设计的观点来看，一些道路桥梁未按照城市发展规划进行设计，不能达到市场化，阻碍了道路桥梁设计工作的有效开展。随着我国经济和社会的发展以及城市化进程的加快，道路桥梁的需求量越来越大，国内一些城市道路桥梁的设计工作受多种因素的制约，在设计时不能保证其科学性，进而导致不能与市场需要相适应[2]。

2.2 设计理念陈旧

在城市道路桥梁的设计中，必须保证其结构体系和设计思想的合理，从而达到较好的设计效果，进而为今后的建设起到一定的指导作用。从目前的道路桥梁应用和设计的观点来看，随着汽车数量的增多，路面荷载进一步加大，造成更为严重的磨损，同时这也对路面的养护工作提出了更高的要求。在一些较为偏远的路段，由于不能在第一时间内对道理桥梁上的病害进行修补，造成了一定的交通安全隐患，影响了人们的出行安全。因此，在进行道路桥梁设计时，设计人员应根据实际施工要求和施工条件，对现行的设计思想进行更新，以达到较好的设计效果。

2.3 过于追求经济效益

在某些城市，有的开发商忽视了项目的实际需要，一味地追求项目的经济效益，以次充好，偷工减料；为了达到更高的经济效益，大大缩短项目的工期，实际进度远远超过了项目的预期进度，由此带来了各种安全隐患。在实际道路桥梁设计中，存在许多影响因素，既要保证工期的缩短，又要节省造价，还要考虑到施工过程中的各种缺陷，并且施工单位发现问题后又不愿意进行整改。另外，在施工过程中还会出现结构不合理、设计不规范、参数不达标等问题，进而对今后道路桥梁的投入使用带来安全隐患。

2.4 设计缺乏监督

尽管我国已制定了许多有关道路桥梁设计的审查制度和标准，以规范道路桥梁的设计，降低安全隐患的发生，但在实际实施中仍然有一定的不足之处，无法完全贯彻执行，就无法发挥其应有的作用。而造成这些问题的根本原因在于，没有对道路桥梁的设计进行有效监控，使其设计的质量难以保证。另外，在我国道路桥梁设计领域，由于缺乏有效的竞争机制，使得监理与审计的实际作用不大，进而导致在监管水平上不能真正推动道路桥梁设计的标准化、科学化。

3 改善城市道路桥梁设计措施

3.1 强化道路桥梁工程结构设计

目前的道路桥梁工程往往会出现超载现象，再加上车辆的颠簸和地基的沉陷，会对路面和桥梁的内部结构产生一定损伤。因此，在进行相关的结构设计时，设计人员一定要遵循科学的设计原则，根据力学的受力特点，进行相应的设计和计算，并逐步提高其稳定性，以最大限度地降低因设计不合理而引起的安全风险。在借鉴有关设计规范时，应加强跨径的质量准备，提高施工质量；在对有关设计资料进行科学的计算时，要遵循“实事求是”的原则，并参照同时期较高的设计内容，从而达到目前的设计水准，进而通过有效设计减少工程的施工难度，加快工程施工进度。针对某些常见的工程结构设计问题，采取相应的紧急措施，并完善相应的设计程序，减少工程质量问题。同时，通过制订一整套应急方案，采取相应的对策，提高施工期间的安保体系。

此外，在整个设计阶段，都要考虑到工程使用的寿命周期，从而提升相应的结构设计水平。在设计过程中，可能出现局部的设计问题，针对这些问题，设计人员应进行相关数据的搜集与研究，将所收集到的材料及内容与施工人员进行有效沟通，并作详尽地回答。

3.2 注意过渡段的设计，提高道路和桥梁的承载力

在桥梁工程设计中，道路桥梁的承载力是有关设计中的关键问题，目前在国内部分过渡段施工设计不合理的情况下，后续会很容易出现一些交通事故。在实际设计中，不均匀沉降和结构刚度是造成事故的主要原因，所以在设计中设计内容和施工质量都是主要的表现形式。在工程实践中，钢结构的刚度系数必须符合有关的设计规范。同时，各主要钢结构的节点必须达到设计强度，并在相应的承载力计算中，确保特定的强度，特别是某些特殊地区的建筑施工环境，其会对设计内容造成影响，进而可能导致了在设计中的内容与实际的施工情况并不相符。这主要是由于设计者不熟悉施工场地和周围的环境，并且在同一类型的建筑物中照搬相同的结构，造成相应的结构设计不合理，从而使道路桥梁的承载力下降。

因此，设计人员应通过对有关地形的认识，结合周围的建筑状况，使设计内容更精确、更灵活、更科学，同时还要与施工单位进行技术沟通，进一步提高有关的结构强度，这对道路桥梁工程关键部位的承载力和使用需求都是有益的。承载力的设计直接关系到道路桥梁的安全性，所以在设计过程中必须对其进行重视，并采取相应的措施来改善和提升城市道路桥梁的承载力。

3.3 提高设计人员专业能力

设计者的专业素质对道路桥梁的设计水平有很大的影响，其中最重要的是设计者的责任感。因此，在进行城市道路桥梁的设计时，应选用专业水平高、责任心强、经验丰富的专业设计人才。在设计前，设计者必须全面分析所设计的区域气候、地质条件、特殊的功能要求等，根据所需的资料进行详细调查，并对其进行合理设计，以达到更好的设计效果。此外，作为一名专业的设计者，还必须具有敏锐的洞察力，在设计时能够充分挖掘出其中不同的矛盾，制定相应的对策，从而保证工程施工顺利进行，同时还可以降低各种潜在的风险。

3.4 提高附属工程设计水平

大型的道路桥梁建设项目都会有相应的附属工程，这样才能更好地发挥道路桥梁的作用，在进行道路桥梁设计时设计人员一定要注意到这些附属工程。提升附属工程的设计水平可以提高后期道路桥梁在运行中的性能和耐用性，从而防止存在的安全隐患。比如：在超大道路桥梁设计中，设计人员需要根据具体的情况，设计出几个应急停靠区，以此更好地应付突发事件；高架桥项目，因为桥下有车辆，可以在桥头的位置设计一些活动门，以此更好地适应高架桥的需要；有些大型的道路桥梁，为了排水需要，会设计蒸发池，但与此同时蒸发池的设计需要增加铁丝网等设施，并设置警示牌，以防止事故的发生。

3.5 合理选择设计方案

城市道路桥梁设计时，除了要充分考虑各种相关的因素之外，还要大胆运用新的技术，把它与传统的工艺相融合，从而达到最合理的效果。而要使设计方案得到最优，就必须给予设计者足够的时间。与此同时，所采取的新技术必须是经过实践验证的，但在应用新技术时也要考虑它的安全性。在进行桥梁结构形式和材料选用时，设计人员也应充分考虑到有关因素，采取新颖、合理的构造方式和合适的结构材料。道路桥梁的规划要综合考虑各种因素，既要对技术进行评估，又要考虑所选的道路桥梁的种类以及经济费用是否在规定的限度之内。比如，预制构件的结构，其具有设计简便、施工方便、施工成本低廉等优点，在城市道路桥梁中使用最为广泛。设计人员在进行这样的结构设计时，必须要做好相关的工作，将各个方面的因素都考虑进去。

此外，对于柔性桥墩的设计，由于它可以减少工程造价，所以受到了设计者的青睐。在实际工程中，采用整体刚性方法对柔性桥墩进行结构计算是必要的，采用这种方法可以求出一组桥墩的整体抗推刚力及各墩的刚度，并按其刚度与总刚度之比来分配制动力和温度力，进而分别求出各墩在水平力及墩台上的弯矩，并进行配筋与裂缝校核，最终完成设计。

3.6 及时更新设计理念

道路桥梁的规划设计既要适应目前的发展要求，又要与城市的发展保持同步，这就要求设计者具有远见的眼光来预测未来的发展趋势。在此基础上，还要进一步明确设计的方向和具体的设计，保证所提出的方案既能满足实际需要又能满足今后发展需要，为经济发展和人们的日常出行创造方便，从而彻底解决城市交通拥堵问题。

因此，广大的道路桥梁规划设计工作者应不断提升自己的学习能力和创造力，在实际设计中多借鉴国内外优秀的设计实例，深入挖掘设计师的设计潜力，提炼其设计精髓，并根据项目的设计需要和城市发展需要，对原有的设计方案进行改进和创新，从而形成一套具有实际应用价值和发展潜力的自主设计方案。

3.7 强化计算机技术的设计应用

随着科学技术的飞速发展，在工程设计中运用计算机技术已取得很好的成效。在城市道路桥梁的设计中，运用计算机技术可以提升工程项目的精确性和有效性，利用3D 建筑模型来构造相应的道路桥梁模型。结合BIM 施工技术的运用，通过有效分析道路桥梁的设计方案，工作人员能够及时发现问题，并对其进行针对性解决。

此外，利用计算机技术还可以对设计过程中有关数据进行快速计算，从而提高设计效率和质量。在这段时间里，设计者要加强自己的信息观念，正确理解BIM 技术的作用和使用价值，并通过可视化的方法对其进行可视化分析，获得有较大参考价值的设计成果，从而为我国现代城市基础设施的不断完善和路桥工程的可持续发展打下了坚实的基础。

4 城市道路桥梁设计中的注意事项

为适应城市长期发展的需要，有效完成道路桥梁设计工作，设计人员必须在设计过程中确定应注意的问题。一是对道路桥梁设计的控制机制进行审核，明确精细化、创新的应用状况，为有效完成具体的设计工作提供科学指导，进而保证道路桥梁的设计质量，避免影响后续的施工计划实施效果。二是对设计方法和工作思路进行分析，保证道路桥梁设计工作的质量，提高道路桥梁的施工效率和施工质量。三是对设计者的职业素养状况进行全面界定，探索在设计过程中控制体系的构建、执行情况，减少设计问题的发生概率，进而提高道路桥梁的建设效率。另外，设计者还要不断更新设计观念，选择合适的设计方法，促使具体设计工作取得预期结果，产生一定参考和使用价值，推动我国城市道路桥梁工程的发展。

5 结语

随着我国城市道路网的快速发展，道路桥梁在为人们日常生活提供便利的同时也对道路桥梁提出了更高要求。从规划、施工到投产，各个环节都要受到监管机构的监管。在桥梁设计中，设计者要根据具体情况，合理选择设计方案，以促使设计方案达到科学合理的目的，并且还要确保道路桥梁施工的原材料是可靠和安全的，严格控制质量，杜绝“豆腐渣工程”发生。在道路桥梁投入运营后，再对其进行定期维修，以确保在使用过程中的安全状况，并从根本上消除安全隐患。