浅谈公路与桥梁改造设计

冀永安 张学文

摘 要：公路、桥梁是陆地交通体系的重要组成部分，在国民经济建设中发挥中重要的基础保障作用。改革开放以来，我国建设了大量公路、桥梁设施，推动了经济的发展和社会的进步。随着使用时间的不断增加，这些桥梁、公路不同程度的发生损耗，出现质量病害，给交通安全和通畅造成了严重威胁。做好公路、桥梁改造，是当前各级政府的重要任务之一。文章围绕公路和桥梁改造设计有关内容进行探讨，阐述了常用方法和设计原则。

关键词：公路；桥梁；改造设计；加固

引言

作为陆地大国，一直以来我国政府都高度重视公路交通体系建设情况。各级政府每年都会投入大量资金、资源进行路网工程建设。进入21世纪以来，我国公路交通事业呈现出飞速发展势头，公路里程逐年上升，公路规格、规模持续增加，公路交通事业呈现出一片繁荣景象。与此同时，我们也应该看到，尽管我国公路交通事业取得了较大成绩，但同日益增加的运输需求相比还有很大差距，繁重的交通运输量加大了公路设施的工作载荷，特别是超载现象多发，严重损害了路网工程的正常运行，缩短了公路、桥梁设施的使用周期。与此同时，我国现有路网中的很大一部份为上世纪七、八十年代建设的，随着社会的发展，原有的设计标准已经不适应当前公路交通运输水平，而且长期的使用，也给这些公路造成较大损耗，性能指标有所下降。上述因素，都给我国公路、桥梁设施的改造、改建工作提出了要求。公路、桥梁的改造施工已经成为当前陆地交通设施管理部门的重要任务。作为公路、桥梁等基础设施改造工程的起点，改造施工设计尤为显得重要。既要保证技术要求，又要充分利用原有基础，尽量控制工程经济成本。改造设计的水平高低，很大程度上决定了公路、桥梁改造工程的整体质量，必须认真对待。下面结合作者多年工作经验，就公路、桥梁改造设计中涉及的主要问题逐一进行分析、探讨，以供广大同行参考。

1 关于公路路线改造设计

1.1 正确设定公路等级和相关技术指标

实际工作中，为了方便公路的管理和运营维护，国家出台标准，根据不同的规模、用途和性能将公路分为若干等级。在进行路网建设时，必须综合考虑地区交通需求和实际情况，科学设置公路等级。公路的等级要和当地路网中长期规划相适应的，以满足长期公路交通运输需求，并合理控制建设、运维成本，确保经济效益。公路相关技术指标要根据公路需要具备的性能、用途、交通情况、地形地势及原有公路的平面、纵断面线形等相关因素进行设定，既要保证来往车辆通行安全，提高运输效率，也要考虑经济方面的影响，灵活设定，科学设定。

1.2 科学设计路线的平面线形和纵断面线形

线形设计是公路设计中的重要组成部分。设计过程中注意保持公路线形的连续性、流畅性。受地形影响，许多地区的公路并非单纯的平面结构，线形设计需要考虑空间因素方面的影响。线形设计要强调和公路沿线周边环境保持协调，要充分依靠、利用当地的地势、地形，通过科学的公路线形设计，将沿线自然要素串联起来，达到最大化合理利用已有基础的目的。公路改造工程的线形设计，出于施工成本考虑，要充分利用原有公路线形，对于某些施工难度较大的地段，可以根据具体情况和要求进行适当调整。需要改造的公路，往往已建成多年。改造时公路沿线周边情况，特别是人群聚居地、城镇等发展情况与当初施工建设时差距很大。进行改造设计时需要根据现有的情况进行针对性调整，要与沿线城镇发展规划相适应，满足沿线城镇发展建设需求。设计工作人员要与当地政府单位保持常态联系，及时掌握城市发展对公路建设的要求，以便更加准确、合理的开展公路改造设计。

1.2.1 关于平面线形设计

需要注意的是，老旧公路的平面线形指标多数偏低，与当前公路交通承载要求存在一定差距，在进行改造设计时，需要对这部分指标进行调整，以满足当前道路通行需要。为做好这项工作，首先要全面、充分地了解老旧公路的线形指标情况，有针对性地进行调整（例如平曲线最小半径，缓和曲线最小长度等），既使之满足道路使用要求，又不过分提高，造成资源的浪费。老旧公路原有线形指标可以使用的，应尽量继续使用。例如同向、反向曲线之间最小长度。

1.2.2 关于断面线形设计

切实保障各控制点高程达到设计要求。常见的纵断面控制点包括改造公路相连的桥梁、道路和途径城镇等路段，改造设计时，要尽可能提高原路段控制點的利用率，有公路桥梁需要改造的，应先拆除老旧桥梁，然后再原有位置建设新桥，新建公路的纵断面要至少要与原有路面持平或更高，以免影响排水。如果改造公路和其他公路相交，根据相交道路的等级适当调整改造工程的纵断面。路线穿越城镇时尽量利用原路纵断面或加铺路面面层，以保持与两侧地形、地物相一致。

2 关于桥涵改造设计

和公路不同，桥涵的改造方式较多，根据具体情况，可以采用老旧设施拆除，重新建设新桥涵、进行拓宽改造或者予以保留处理。具体工作中要根据以下几方向进行桥涵改造方式的选择：一是要考虑原有桥涵目前状态能否满足载荷要求，在不能满足要求的情况下，能否采取加固的方式达到标准。二是原有桥涵能不能适应现阶段的排洪抗涝要求。三是经济指标的考虑。在评估过程中，要综合考虑各类因素的影响，原有设施满足要求的应充分加以利用，由于桥涵加固难度很大，所以多数采用拆除重建的方法。

3 关于公路、桥梁的加固设计

对于存在质量病害，但不许重建的公路、桥梁工程，通常采用加固的方法消除隐患，延长使用寿命。在进行加固设计时，要仔细研究病害形成原因及影响，根据施工现场实际情况，选择合适的加固方法和施工材料，确保设计的科学性和实用性。首先，加固施工势必会对道路通行产生影响，要尽可能将这种负面影响控制到最低限度，要秉持绿色施工理念，注意节约资源和环境保护，常见的加固方法有以下几种。

桥面裂缝的维修加固处理：裂缝是公路、桥梁常见质量病害，一般采用填充法处理。首先将裂缝部位的水泥混凝土层凿成毛面，然后用清水反复冲洗加固部位。然后采用灌浆填充的方法进行裂缝修补，填充作业使用的材料包括水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。

4 结束语

公路桥梁作为陆地交通网络的主要基础设施，其运营质量直接关系到国家经济建设、国防安全和民生保障情况。随着运营时间的延长，交通运输载荷的增加，公路、桥梁设施质量病害频频发生，必须随时密切注意道路、桥梁运行状态，及时排除隐患，保障交通运输安全、畅通。我国老旧公路、桥梁改造工程量大，任务繁重，有关部门和单位要高度重视公路、桥梁改造工作，采用新理念、新技术、新材料，既要推进交通基础设施的升级换代，也要控制好工程成本，更要保护好环境，避免资源浪费和环境污染问题的发生，实现社会效益和经济效益的最优化。

参考文献

[1]JTG D30-2004.公路路基设计规范[S].

[2]JTG D50-2006.公路沥青路面设计规范[S].