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摘要:改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,从无到有,现已建成 8700km。 建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)以及一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了优质的服务。随着经济的发展,我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。特别是电子技术的广泛应用,为广大工程技术人员提供了方便快捷的计算分析手段。更重要的是我国的经济政策,为企业发展提供了多元化的筹资渠道,保证了建设资金来源。本文在这样的背景之下做了详细的阐述,分为两个部分。第一个部分是介绍了我国道路桥梁的现状和基本情况。第二个部分分别讲解了道路桥梁设计过程之中出现的问题,以及一些具体的解决。道路桥梁对于我国的经济发展有着非常重要的作用。我们要全面的分析这些问题,才能更好的服务大众。
关键词:道路桥梁;发展现状;桥梁设计;路面
Abstract: Since the beginning of reform and opening up, China's highway construction industry rapid development, especially highway construction, from scratch, has now completed 8700km. Building an important part of the bridge construction has also been a corresponding development across the great river (River), Strait (Bay), and in general highway and high-grade highways, bridges, overpasses, in various forms, and continuously improve the quality of the project, for the road transport a high-quality service. With economic development, China's building materials, equipment, construction technology has seen rapid development. Electronic technology widely used for the majority of engineering and technical personnel to provide a convenient means of computational analysis. More importantly, China's economic policies, diversified financing channels for enterprise development, to ensure that the sources of funds for construction. The detail in this context, is divided into two parts. The first part describes the current situation of China's roads and bridges and the basic situation. The second part explains the roads and bridges into the design process, as well as some specific solutions. Roads and bridges has a very important role in the economic development of our country. We want a comprehensive analysis of these issues in order to better serve the public.Keywords: roads and bridges; development status; bridge design; pavement
中图分类号:tu997文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1.我国道路桥梁发展现状分析
1.1现状。改革开放以来,国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一,为公路交通事业快速发展提供了机遇。1978年以来,我国公路事业发展快,建设规模大,也是最 具活力的时期,这段时期我国公路建设实现了跨越式的发展,取得了举世瞩目的成就。道路发展的突出成就是高速公路的飞速崛起,高速公路是交通运输现代化的重要标志之一。高速公路的建设带动了沿线经济的发展,快速运输日益显示出巨大的 经济效益和社会效益,形成了快速发展的高速公路带产业。高速公路不仅技术标准高、线形顺畅、路面平整、沿线设施齐全,而且无混合交通干扰,为公路交通运输 的快速、安全、高效、便捷和舒适提供了技术保证。
1.2我国公路建设存在的问题。我国公路建设发展迅速,取得了巨大成就,但是也存在一些问题:公路交通基础薄,各地发展不平衡;数量少,密度低;质量差、标准低,通车里程中,大部分为等级较低的三四级公路;公路设施不全,抗灾能力差;道路建设对环境破坏大;交通运输业的能耗高、污染严重,不符合可持续发展的要求等问题突出。
2.道路桥梁的具体规划。
我国公路发展规划及其发展趋势。根据我国国民经济和社会发展的长远规划,我国公路在未来几十年,通过以下发展阶段: 第一阶段:近期达到的交通运输紧张状况有明显缓解,对国民经济的制约状况有明显改善。第二阶段:在2010年左右达到公路交通基本适应国民经济和社会发展的需要。第三阶段:在本世纪中叶基本实现公路交通运输现代化,达到中等发展国家水平。随着社会的进步和科学技术的发展,公路运输的发展呈如下趋势:(1) 随着高速公路由单线向跨区域和全国网络的发展,开展公路快速客、货运业务;(2) 公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中,更强调在专业化原则上的合作,包括不同运输方式之间的合作,与服务对象的合作;在经营管理方面,现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统; (4) 逐步加强运输规划,使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来,同时还根据效率与效益原则,把运输服务向纵深推进。
3.道路设计应当遵循的准则。
路基是在原地面按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填的岩土结构物,是路面结构的基础。它是公路最基本的組成部分之一,起着保证路面结构稳定和承受本身岩土自重、路面重量、由路面传递而来的行车荷载的作用。2、路基设计应根据公路的功能、道路等级、交通量,结合沿线地形、地质等自然条件进行综合设计,保证其具有足够的强度及稳定性。 路基设计中应重视排水设施与防护、加固设施的设计,对取土、弃土也应做专门设计,防治水土流失、赛堵河道及诱发路基病害。路基断面形式应与沿线自然环境相协调,避免深挖、高填造成的不良影响。路基设计应于线路设计相配合,尽量避免通过特殊地质和水文条件的路段,增强公路防灾抗灾的能力。路基设计应从地基处理、路基填料选择、路基强度与稳定性、防护工程、排水系统、以及关键部位路基施工技术等方面进行综合设计。路基设计的内容 A.选择路面断面形式,确定路基宽度和路基高度;B.选择路基填料和压实标准;C.确定边坡形状和坡度;D.路基排水系统布置和排水结构设计;E.坡面防护和加固设计;F.特殊地基处理; G.附属设施设计。
4.设计指标的汇总。
4.1我国现行的公路沥青路面规范规定,以设计弯沉值计算路面高度,对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求,各层材料的计算模量采用抗压回弹模量,瀝青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂实验测得的劈裂强度。
4.2桥梁的规范。梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准;拱式桥和涵洞以净跨为准。重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。
4.3涵洞:按照构造形式,涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。圆管涵由 洞身及洞口两部分组成。 洞身是过水孔道的主体,主要由管身、基础、接缝组成。 洞口是洞身、路基和水流三者的连接部位,主要有八字墙和一字墙两种洞口型式。 拱涵是指洞身顶部呈拱形的涵洞,一般超载潜力较大,砌筑技术容易掌握,便于 群众修建,是一种普遍的涵洞形式。盖板涵是涵洞的一种形式,它受力明确,构 造简单,施工方便。盖板涵主要由盖板、涵台及基础等部分组成。盖板涵与单跨 简支板梁桥的结构形式基本相同,只是盖板涵的跨径较小。箱涵不是盖板明渠,箱涵的盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体,可用来排水、过人及 车辆通过。箱涵适用于软土地基,但造价就会高些。
桥涵构造 桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他 车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证.包括(1)桥跨 结构(或称桥孔结构,上部结构,路线遇到障碍而中断时,跨越这类障碍的结构 物)、(2)支座系统、(3)桥墩(位于桥梁的中间部位,支撑相邻两跨上部结构的 建筑物) 、(4)桥台(指的是位于桥梁两端并与路基相连接的支承上部结构和承受 桥头填土侧压力的构造物)、(5)墩台基础(桥梁建设中,桥墩和桥台的合称,是 支承桥梁上部结构的建筑物)。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件, 过去称为桥面构造.包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明。涵洞是设于路基下的排水孔道,通常由洞身、洞口建筑两大部分组成。
5.结束语。
21世纪还将出现一种水下密封隧道式桥梁。意大利墨西拿海峡大桥在设计时就有这种比选方案,这种桥下部结构为承台固基,上部结构则是一个沉埋水下管段式密封隧道,这是针对墨西拿海峡大桥常年狂风大浪、恶劣气候而精心选定的桥隧方案。 21 世纪方兴未艾的结合梁型的桥梁、斜拉桥、悬索桥也将得到长足发展。60年来,新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,公路铁路两用桥向着大跨度、重荷 载、高时速方向发展。从大桥主跨度上看,武汉长江大桥主跨为 128 米,而正在建设中的武汉天兴洲长江大桥主跨则达到504米,比 2000 年修建的世界最大公铁两用桥丹麦厄勒海峡大桥主跨还长14米。从荷载和时速上看,武汉天兴洲长江大桥荷载达到了2万吨,而南京大胜关长江大桥设计时速达到了300公里,成为世界上设计运行速度最高的铁路桥梁。公路桥梁也在朝着美观、大跨、轻型的方向发展。
从上世纪90年代初开始,我国的桥梁建设者就积极开展从内陆建桥向跨海 建桥的研究和谋划。刘自明说,大跨、轻型、快速施工是 21 世纪的跨海桥梁发展的方向。2005 年建成的东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥,全长32.5公里,当时是全球 30 多座跨海大桥中最长的一座;而贯通的杭州湾跨海大桥,全长约 36 公里,又改写了这项世界之最。青岛跨海大桥、厦门跨海大桥等亦是中外闻名。未来的桥梁发展趋势是:向着更长、更大、更柔的方向发展,更加重视桥梁 美学及环境保护。目前,世界上已经出现草桥、塑料桥、玻璃桥、充气桥、智能 结构桥等。随着世界经济的发展,桥梁事业也必将迎来刚广阔的发展空间。桥梁 工程在新纪元的梦想就是连接全世界。在了解了桥梁的几大种类与各自特点后,我们不仅要对已有的桥梁技术进行改进,更要在新桥梁的建设上,创造更完善的设计理论,注重桥梁与环境的和谐统一,改进各式桥梁缺点,不断探求新的技术思想,科技理念,通过大家的不断努力,让桥梁工程开创更加灿烂的辉煌。
参考文献
杨少伟《路勘测设计》2008
叶见曙《结构设计原理》2008
朱林《路基路面》2008
王首绪《公路施工组织及概预算》2007
关键词:道路桥梁;发展现状;桥梁设计;路面
Abstract: Since the beginning of reform and opening up, China's highway construction industry rapid development, especially highway construction, from scratch, has now completed 8700km. Building an important part of the bridge construction has also been a corresponding development across the great river (River), Strait (Bay), and in general highway and high-grade highways, bridges, overpasses, in various forms, and continuously improve the quality of the project, for the road transport a high-quality service. With economic development, China's building materials, equipment, construction technology has seen rapid development. Electronic technology widely used for the majority of engineering and technical personnel to provide a convenient means of computational analysis. More importantly, China's economic policies, diversified financing channels for enterprise development, to ensure that the sources of funds for construction. The detail in this context, is divided into two parts. The first part describes the current situation of China's roads and bridges and the basic situation. The second part explains the roads and bridges into the design process, as well as some specific solutions. Roads and bridges has a very important role in the economic development of our country. We want a comprehensive analysis of these issues in order to better serve the public.Keywords: roads and bridges; development status; bridge design; pavement
中图分类号:tu997文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1.我国道路桥梁发展现状分析
1.1现状。改革开放以来,国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一,为公路交通事业快速发展提供了机遇。1978年以来,我国公路事业发展快,建设规模大,也是最 具活力的时期,这段时期我国公路建设实现了跨越式的发展,取得了举世瞩目的成就。道路发展的突出成就是高速公路的飞速崛起,高速公路是交通运输现代化的重要标志之一。高速公路的建设带动了沿线经济的发展,快速运输日益显示出巨大的 经济效益和社会效益,形成了快速发展的高速公路带产业。高速公路不仅技术标准高、线形顺畅、路面平整、沿线设施齐全,而且无混合交通干扰,为公路交通运输 的快速、安全、高效、便捷和舒适提供了技术保证。
1.2我国公路建设存在的问题。我国公路建设发展迅速,取得了巨大成就,但是也存在一些问题:公路交通基础薄,各地发展不平衡;数量少,密度低;质量差、标准低,通车里程中,大部分为等级较低的三四级公路;公路设施不全,抗灾能力差;道路建设对环境破坏大;交通运输业的能耗高、污染严重,不符合可持续发展的要求等问题突出。
2.道路桥梁的具体规划。
我国公路发展规划及其发展趋势。根据我国国民经济和社会发展的长远规划,我国公路在未来几十年,通过以下发展阶段: 第一阶段:近期达到的交通运输紧张状况有明显缓解,对国民经济的制约状况有明显改善。第二阶段:在2010年左右达到公路交通基本适应国民经济和社会发展的需要。第三阶段:在本世纪中叶基本实现公路交通运输现代化,达到中等发展国家水平。随着社会的进步和科学技术的发展,公路运输的发展呈如下趋势:(1) 随着高速公路由单线向跨区域和全国网络的发展,开展公路快速客、货运业务;(2) 公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中,更强调在专业化原则上的合作,包括不同运输方式之间的合作,与服务对象的合作;在经营管理方面,现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统; (4) 逐步加强运输规划,使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来,同时还根据效率与效益原则,把运输服务向纵深推进。
3.道路设计应当遵循的准则。
路基是在原地面按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填的岩土结构物,是路面结构的基础。它是公路最基本的組成部分之一,起着保证路面结构稳定和承受本身岩土自重、路面重量、由路面传递而来的行车荷载的作用。2、路基设计应根据公路的功能、道路等级、交通量,结合沿线地形、地质等自然条件进行综合设计,保证其具有足够的强度及稳定性。 路基设计中应重视排水设施与防护、加固设施的设计,对取土、弃土也应做专门设计,防治水土流失、赛堵河道及诱发路基病害。路基断面形式应与沿线自然环境相协调,避免深挖、高填造成的不良影响。路基设计应于线路设计相配合,尽量避免通过特殊地质和水文条件的路段,增强公路防灾抗灾的能力。路基设计应从地基处理、路基填料选择、路基强度与稳定性、防护工程、排水系统、以及关键部位路基施工技术等方面进行综合设计。路基设计的内容 A.选择路面断面形式,确定路基宽度和路基高度;B.选择路基填料和压实标准;C.确定边坡形状和坡度;D.路基排水系统布置和排水结构设计;E.坡面防护和加固设计;F.特殊地基处理; G.附属设施设计。
4.设计指标的汇总。
4.1我国现行的公路沥青路面规范规定,以设计弯沉值计算路面高度,对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求,各层材料的计算模量采用抗压回弹模量,瀝青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂实验测得的劈裂强度。
4.2桥梁的规范。梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准;拱式桥和涵洞以净跨为准。重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。
4.3涵洞:按照构造形式,涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。圆管涵由 洞身及洞口两部分组成。 洞身是过水孔道的主体,主要由管身、基础、接缝组成。 洞口是洞身、路基和水流三者的连接部位,主要有八字墙和一字墙两种洞口型式。 拱涵是指洞身顶部呈拱形的涵洞,一般超载潜力较大,砌筑技术容易掌握,便于 群众修建,是一种普遍的涵洞形式。盖板涵是涵洞的一种形式,它受力明确,构 造简单,施工方便。盖板涵主要由盖板、涵台及基础等部分组成。盖板涵与单跨 简支板梁桥的结构形式基本相同,只是盖板涵的跨径较小。箱涵不是盖板明渠,箱涵的盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体,可用来排水、过人及 车辆通过。箱涵适用于软土地基,但造价就会高些。
桥涵构造 桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他 车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证.包括(1)桥跨 结构(或称桥孔结构,上部结构,路线遇到障碍而中断时,跨越这类障碍的结构 物)、(2)支座系统、(3)桥墩(位于桥梁的中间部位,支撑相邻两跨上部结构的 建筑物) 、(4)桥台(指的是位于桥梁两端并与路基相连接的支承上部结构和承受 桥头填土侧压力的构造物)、(5)墩台基础(桥梁建设中,桥墩和桥台的合称,是 支承桥梁上部结构的建筑物)。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件, 过去称为桥面构造.包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明。涵洞是设于路基下的排水孔道,通常由洞身、洞口建筑两大部分组成。
5.结束语。
21世纪还将出现一种水下密封隧道式桥梁。意大利墨西拿海峡大桥在设计时就有这种比选方案,这种桥下部结构为承台固基,上部结构则是一个沉埋水下管段式密封隧道,这是针对墨西拿海峡大桥常年狂风大浪、恶劣气候而精心选定的桥隧方案。 21 世纪方兴未艾的结合梁型的桥梁、斜拉桥、悬索桥也将得到长足发展。60年来,新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,公路铁路两用桥向着大跨度、重荷 载、高时速方向发展。从大桥主跨度上看,武汉长江大桥主跨为 128 米,而正在建设中的武汉天兴洲长江大桥主跨则达到504米,比 2000 年修建的世界最大公铁两用桥丹麦厄勒海峡大桥主跨还长14米。从荷载和时速上看,武汉天兴洲长江大桥荷载达到了2万吨,而南京大胜关长江大桥设计时速达到了300公里,成为世界上设计运行速度最高的铁路桥梁。公路桥梁也在朝着美观、大跨、轻型的方向发展。
从上世纪90年代初开始,我国的桥梁建设者就积极开展从内陆建桥向跨海 建桥的研究和谋划。刘自明说,大跨、轻型、快速施工是 21 世纪的跨海桥梁发展的方向。2005 年建成的东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥,全长32.5公里,当时是全球 30 多座跨海大桥中最长的一座;而贯通的杭州湾跨海大桥,全长约 36 公里,又改写了这项世界之最。青岛跨海大桥、厦门跨海大桥等亦是中外闻名。未来的桥梁发展趋势是:向着更长、更大、更柔的方向发展,更加重视桥梁 美学及环境保护。目前,世界上已经出现草桥、塑料桥、玻璃桥、充气桥、智能 结构桥等。随着世界经济的发展,桥梁事业也必将迎来刚广阔的发展空间。桥梁 工程在新纪元的梦想就是连接全世界。在了解了桥梁的几大种类与各自特点后,我们不仅要对已有的桥梁技术进行改进,更要在新桥梁的建设上,创造更完善的设计理论,注重桥梁与环境的和谐统一,改进各式桥梁缺点,不断探求新的技术思想,科技理念,通过大家的不断努力,让桥梁工程开创更加灿烂的辉煌。
参考文献
杨少伟《路勘测设计》2008
叶见曙《结构设计原理》2008
朱林《路基路面》2008
王首绪《公路施工组织及概预算》2007