道路桥梁路面结构设计浅析

道路桥梁路面结构设计浅析

摘要：道路桥梁结构设计的要点颇多，既要符合道路桥梁结构设计的原理，也要符合道路桥梁设计的实际情况。即水泥混凝土路面、连续配筋混凝土路面、钢纤维混凝土路面以及沥青路面等。本文主要对这四种路面结构类型进行了对比，分析路面结构设计的关键点，以及施工注意事项。

关键词：道路桥梁；路面结构；设计

道路桥梁结构设计是路桥施工的第一个关键环节，影响着道路桥梁工程的质量，所以，做好道路桥梁设计工作不仅仅是设计工作本身的需要，也是道路桥梁工程的质量要求。

1道路桥梁路面结构类型

1.1道路、桥梁设计的基本要求

对资源利用是否经济合理,技术先进,尊重实际,实事求是,是否科学,在很大程度上取决于设计的水平和质量。

但是，随着城市发展，单纯的水泥混凝土（素混凝土）路面并不能很好的适应城市交通发展。①水和水泥的需求量比较大。一般来说，每公里的水泥混凝土路面，大概需要250吨的水和400吨的水泥。②接缝多。由于地面结构的多处接缝，导致路面平整性比沥青路面差，行车舒适度较差。③路面标线效果差。由于水泥混凝土的颜色浅，路面标线与路面对比度差，容易出现交通事故。④损坏后维修困难。水泥混凝土路面亮度低，施工空间狭窄，对作业及交通组织不利。因此，路面一经损坏，维修难度非常大。

1.2钢筋混凝土路面

钢筋混凝土路面是素水泥混凝土路面改革的一种，其在水泥混凝土面板中加入了钢筋网，减少了路面面板裂纹的出现以及扩张。配筋率大约为0.1%-0.2%。钢筋直径约为0.8-1.2厘米，钢筋网的横筋间距约为55cm,纵筋间距25cm。把钢筋设置在路面面板以下的5-7cm处。在交通繁忙的地区，甚至可以采用双层钢筋网。

1.3连配筋混凝土路面

也是素水泥混凝土路面的技术创新。与钢筋混凝土一样，都是在混凝土路面面板中加入钢筋，但是配筋率更大，达到0.6%-10%.钢筋设置在面板较厚的地方，大约距面板表面7cm左右。横筋的直径约为8毫米，间距在0.4-1.2米之间,纵筋的直径约为14毫米，间距是0.07-0.2米之间。连配筋混凝土路面相比于素混凝土路面，其面板可薄18%，缩缝间距增大到100到300米。但是，连配钢筋混凝土的钢筋使用量高，而且施工技术也比较复杂。

1.4钢纤维混凝土路面

在基体混凝土中，均匀地加入钢纤维，减少基体的动态负荷力，从而集中应力，控制水泥混凝土裂缝产生，有效解决了素混凝土裂缝多的问题。另外，钢纤维与混凝土配合，相互之间产生较大的粘结力，从而增大混凝土的抗拉能力，提高延伸率，使整个结构可以均匀抵抗外力。因此，钢纤维混凝土路面可以有效提高单纯水泥混凝土路面的抗拉强度、抗裂性以及抗疲劳性，延长使用年限。

1.5结构化设计的必要性

传统桥梁设计流程首先是根据经验判断制定初始的设计方案，包括材料的选择、总体的布置、制造的工艺和结构尺寸等方面；接着是对结构进行分析；最后进行力学分析，检验设计结构是否可行，并根据不同情况进行修改。这种设计方法，只是对施工方案的可行性与安全性进行检验，不能够做到最优的设计，很难满足对桥梁结构设计需求日益复杂的要求，因此，结构化设计变得尤为必要。

结构化设计的方法主要是基于自顶向下细化、模块化和结构化程序设计等程序设计技术发展而来的，主要的思想就是把设计分为具有单一功能且相互的模块结构，主要包括详细设计和概要设计。结构化设计主要通过结构图进行设计阶段的描述。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，不仅是道路桥梁发展的需要，也是道路桥梁设计方法的最优选择。

2道路桥梁结构设计要点

道路桥梁结构设计工作设计内容广泛，本文主要以装配式简支桥梁的结构设计要点作论述如下:

2.1、主梁设计

装配式简支梁结构区别于整体式简支梁结构的突出特点在于可将预制构件进行运输与吊装，并且通过现场安装、拼接制梁。在设计中即可实现对自动化、机械化的施工技术应用，节省部分劳动力和施工原材料，并大幅提高人物力的生产效率，施工过程也不会受到季节的影响，是为采用此种桥梁设计型式的关键。主梁结构作为桥梁上部结构的主要承重构件，设计型式通常分为T形和箱型两种，箱型结构主梁仅被应用于预应力混凝土结构梁之中。设计采用箱型结构主梁既需要对主梁结构的间距与片数作要求，主梁间距与片数两者相互制约，即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸则需根据相关的荷载计算方法确定，若主梁对称布置，梁身所受荷载同样对称分布，即需以杠杆法进行相关计算，否则即需以偏心受压进行相关计算。二种情况相同点在于内力取值均以取最大值作为控制设计的标准，但这种内力取值标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算，因为从其计算原理来看，计算结构存在较多的不安全因素。

2.2桥台设计桥台结构的设计应主要注重于型式的选择

装配式简支桥梁对于桥台结构的选择比较常见的有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式具有体积小的特点，其设计应用可作为一种挡土的翼墙结构。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中，从设计角度讲，既可以减小桥台结构受到上部荷载的作用力，又可以保证桥台处的预留空间。但是，从某种程度上分析桥台前的护坡由于是采用片石混凝土施工作表面防护的一种永久性设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能，因此，在设计时必须进行相关的强度和稳定性验算。

根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案，（如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。a.在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。b.对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。

3施工注意事项

在施工过程中，要注意各种材料的品质，施工前必须对材料进行试验，保证材料在施工过程中的稳定性，不能随便更改。例如钢纤维混凝土路面，施工过程中，要严格按照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》，钢纤维的掺量以60kg/m3为初始掺量，然后根据路面实际情况，按照抗弯拉强度公式fr=6.0MPa来进行调整和控制，掺量≥48kg/m3.在路面修筑完成后，要立刻进行养护,作拉毛处理，7天保湿养生。

4结束语

总而言之，城市交通量大，道路桥梁承担着巨大的责任，关系到城市的经济发展。因此其路面结构设计非常重要。路面结构设计时，要根据该道路的自然环境以及交通特点合理选择路面结构类型，然后进行结构力学分析，科学选择设计方案，严格按照各种规范进行施工。建设出合格、实用的道路桥梁，为城市发展做贡献。

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