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[摘 要]自改革开放以来,我国政府在交通方面的关注度越来越大,同时对于交通设施的现状也做了很大的改善。在五年计划中,路桥问题一直占有很大的比重。国家投入了大量的人力物力财力来发展路桥行业,旨在使得交流更加方便,从而使得我国的经济可以迅速发展起来。
[关键词]路桥设计;技术要点;分析与探究
中图分类号:U448.14 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0173-01
前言:路桥行业的发展是政府及国家一直以来关心的问题,因为交通行业的发展直接影响着地区与地区之间的信息交流和经济交流,所以大力发展路桥事业是我们一直以来追求的目标。但是,盲目的发展并不是良好的渠道,路桥设计中的技术和注意要点还需要我们去耐心的发现并找出相应的解决措施。
1.对目前我国路桥设计现状的分析和判断
1.1 缺乏先进的理论基础及完善的结构体系是路桥设计的一大弊端
在我国一些路桥设计人员在设计时对结构的整体性、安全性和耐久性考虑片面,部分路桥结构整体性延性不足,计算图式和受力路线不明确,主要会引起以下几种情况:
(1)局部受力过大,强度要求过低;
(2)保护层厚度过小;
(3)构件截面过薄和过大。
这些现象都削弱了路桥结构的耐久性,会严重影响建筑的安全。此外,我国路桥设计师缺少动态思维方式,在针对不同的环境、不同的使用条件和不同的设计对象时,不能根据变化因素对结构体系做出相应的应对措施。在新技术新材料新工艺快速发展的情况下,对结构设计也提出了新要求,这时候设计人员的创新意识和与时俱进的设计理念就尤为重要。
在结构体系上,目前的路桥设计缺乏整体的设计规划,过于偏重设计建成时期结构的工作和服务能力而对其他时期的性能变化没有更为全面的考虑。桥梁工程是一个由许多结构件组成的一个系统结构,设计人员要用动态思维去解决面临的发展技术问题要尽可能的将未来所面临的问题也计算在内,保证路桥设计结构体系的完整。
1.2 设计结构的可靠性差、耐久性低是路桥设计的一大弊端
桥梁结构的建筑过程包括:施工期、服役期和超龄期三个阶段。
桥梁结构的可靠性的概念是:在规定的服役基准期内,在正常使用和维护的情况下,结合环境和结构抗力衰退等因素的影响,路桥结构在服役期过后的后续服役期内能完成预计功能的能力。我国路桥结构设计可靠性的重视程度大于耐久性,重视强度极端状态而不重视使用极限状态,重视路桥结构的建造而忽视检测和维修,不少大桥坍塌都是由于构建疲劳损坏所引起,影响了桥梁的承载能力和性能。
桥梁在建造和使用过程中,受到了外部和自身环境的影响导致结构各部分不同程度的损伤和劣化,有些桥梁仅用10年左右的时间就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为路桥结构最普遍的一个安全问题,设计时要从构造材料等角度采取措施加强结构耐久性。
1.3 设计结构的疲劳损伤情况无法缓解是路桥设计的一大弊端
路桥结构的疲劳损伤,是由于路桥所采用的材料不均匀和连续,存在许多微小的缺陷,在反复荷载作用下,这些微小缺陷会逐渐变化形成损伤,并渐渐在材料中形成大面积裂纹,裂纹得不到有效控制,极有可能会引起材料、结构因脆弱而断裂,造成严重后果。对疲劳损伤的研究不仅仅针对整个路桥结构,实际上路桥结构常常由于某些关键部位的局部疲劳而导致整个结构的失效。近几年,我国发生过几次大的路桥事故,都是因为结构疲劳损伤的情况引起的。另外,超载也是导致路桥结构疲劳损伤的重要原因。
2.分析路桥设计中存在的问题并提出相应的解决措施
2.1 路桥设计中注重对地基高度的调整
地基是建筑施工中最重要的工作之一,地基高度的不合理,给路桥结构建设带来很多不安全因素。由于地基土层极易风化,如果解决的不合理,就会导致地基不够坚实,地基下沉甚至地基崩溃等后果。①用封闭的防水技术,可以增强路桥地基的稳固性能,标高地基长度,以此来保护路桥地基强度。②设计人员应把握好地基高度,在设计阶段,就应当考虑上部结构,基础和地基共同作用,必要时采取有效措施加强上部结构的强度,可以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。
2.2 路桥设计中注重对混凝土裂缝宽度的调整
加强混凝土裂缝的宽度可以使路桥的拉力承受更多的重量。混凝土在钢筋架设拱桥的时候发挥了重要作用,混凝土裂缝宽度的设计,能使路桥本身的拉力加大,坚固了混凝体横截面。混凝土裂缝宽度的设计,采用了局部预防力的方法,使宽度适中,满足路桥建设施工的需要。裂缝宽度的设计需要调整钢筋的位置,钢筋位置影响着周围混凝土裂缝的宽度,对宽度的调整,可以使路桥拉力增强,承受更多的重量。
3.对于优化整个路桥设计过程的几点措施
3.1 提高对路桥结构中耐久型设计的重视
现行规范对路桥设计的要求是适用、经济安全、美观,对路桥的强度考虑多于耐久性,对使用周期中路桥的性能表现相当重视而忽视使用极限状态和对结构的维护。这种倾向很大程度上造成了工程事故频发、路桥结构质量差,性能不稳定、使用年限短等不良后果。设计人员应该从思想上改变这种倾向,充分重视对路桥结构耐久性的设计,不但让它在服役期内安全可靠的工作,同时要最大限度的延长它的衰退期,安全使用的年限越长,则其经济性和实用性越优化。
3.2 提高对路桥设计中疲劳损伤的重视
路桥结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的力量,会引起结构的震动,也会引起结构的积累疲劳损伤。在循环荷载作用下,这些缺陷会逐渐形成宏观裂纹,如果得不到控制,会引起材料和结构的断裂。早期的疲劳损伤不易被检测到,但带来的后果是不堪设想的。设计人员要充分重视对疲劳损伤的研究,尽量把疲劳损伤的因素消除,把造成不良后果的可能性降到最低,避免造成不可弥补的损失。
3.3 提高对路桥设计中路桥超载问题的重视
超载会使路桥的承载能力遭到破坏,损伤加剧,危害到路桥的安全性和耐久性。路桥超载主要有以下几种情况:
(1)路桥年限过长,超龄负载使用;
(2)路桥同时通行的车流量超过可承载的最大限值;
(3)车辆违规超载。超载:①会引起疲劳损伤问题;②由于超载引起的路桥内部结构的损伤不能恢复,使其工作状态发生变化,危害她的安全性和耐用性。
3.4 提高对施工中所涉及到的路桥优化设计的重视
(1)斜腹杆混凝土受拉开裂处理问题设计:应采用局部预应力的方法,也就是路桥只在斜腹杆内布置冷拉级预应力钢筋,拱片预制成型后张拉锚固,这样就大大降低了斜腹杆拉应力和混凝土裂缝开展宽度。
(2)泥岩地基处理问题设计:此基础的设计应采用岩面防水封闭技术,当基坑挖至设计标高后,经平整和清理基底后,快速的浇筑封底防水混凝土以保护地基。这一措施可以防止表层地基土膨化、保持地基土的强度。
(3)竣工阶段桥墩抗推问题在设计时,应在墩顶增设临时的水平拉杆,另一端锚固与桥台,临时支架拆除前进行预张拉。这样,墩基底的应力及抗滑稳定都能够满足规范的要求。
结束语
路桥设计中的问题依旧存在很多,目前发现的只是其中的冰山一角,所以,在以后的路桥设计工作中,一定要注意发现和总结,尽量能发现所有关于路桥建设的技术及其他方面的不足,并且找寻出相关的解决措施,从而使得整个路橋建设工程更加的完善。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[3] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,2004.
[关键词]路桥设计;技术要点;分析与探究
中图分类号:U448.14 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0173-01
前言:路桥行业的发展是政府及国家一直以来关心的问题,因为交通行业的发展直接影响着地区与地区之间的信息交流和经济交流,所以大力发展路桥事业是我们一直以来追求的目标。但是,盲目的发展并不是良好的渠道,路桥设计中的技术和注意要点还需要我们去耐心的发现并找出相应的解决措施。
1.对目前我国路桥设计现状的分析和判断
1.1 缺乏先进的理论基础及完善的结构体系是路桥设计的一大弊端
在我国一些路桥设计人员在设计时对结构的整体性、安全性和耐久性考虑片面,部分路桥结构整体性延性不足,计算图式和受力路线不明确,主要会引起以下几种情况:
(1)局部受力过大,强度要求过低;
(2)保护层厚度过小;
(3)构件截面过薄和过大。
这些现象都削弱了路桥结构的耐久性,会严重影响建筑的安全。此外,我国路桥设计师缺少动态思维方式,在针对不同的环境、不同的使用条件和不同的设计对象时,不能根据变化因素对结构体系做出相应的应对措施。在新技术新材料新工艺快速发展的情况下,对结构设计也提出了新要求,这时候设计人员的创新意识和与时俱进的设计理念就尤为重要。
在结构体系上,目前的路桥设计缺乏整体的设计规划,过于偏重设计建成时期结构的工作和服务能力而对其他时期的性能变化没有更为全面的考虑。桥梁工程是一个由许多结构件组成的一个系统结构,设计人员要用动态思维去解决面临的发展技术问题要尽可能的将未来所面临的问题也计算在内,保证路桥设计结构体系的完整。
1.2 设计结构的可靠性差、耐久性低是路桥设计的一大弊端
桥梁结构的建筑过程包括:施工期、服役期和超龄期三个阶段。
桥梁结构的可靠性的概念是:在规定的服役基准期内,在正常使用和维护的情况下,结合环境和结构抗力衰退等因素的影响,路桥结构在服役期过后的后续服役期内能完成预计功能的能力。我国路桥结构设计可靠性的重视程度大于耐久性,重视强度极端状态而不重视使用极限状态,重视路桥结构的建造而忽视检测和维修,不少大桥坍塌都是由于构建疲劳损坏所引起,影响了桥梁的承载能力和性能。
桥梁在建造和使用过程中,受到了外部和自身环境的影响导致结构各部分不同程度的损伤和劣化,有些桥梁仅用10年左右的时间就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为路桥结构最普遍的一个安全问题,设计时要从构造材料等角度采取措施加强结构耐久性。
1.3 设计结构的疲劳损伤情况无法缓解是路桥设计的一大弊端
路桥结构的疲劳损伤,是由于路桥所采用的材料不均匀和连续,存在许多微小的缺陷,在反复荷载作用下,这些微小缺陷会逐渐变化形成损伤,并渐渐在材料中形成大面积裂纹,裂纹得不到有效控制,极有可能会引起材料、结构因脆弱而断裂,造成严重后果。对疲劳损伤的研究不仅仅针对整个路桥结构,实际上路桥结构常常由于某些关键部位的局部疲劳而导致整个结构的失效。近几年,我国发生过几次大的路桥事故,都是因为结构疲劳损伤的情况引起的。另外,超载也是导致路桥结构疲劳损伤的重要原因。
2.分析路桥设计中存在的问题并提出相应的解决措施
2.1 路桥设计中注重对地基高度的调整
地基是建筑施工中最重要的工作之一,地基高度的不合理,给路桥结构建设带来很多不安全因素。由于地基土层极易风化,如果解决的不合理,就会导致地基不够坚实,地基下沉甚至地基崩溃等后果。①用封闭的防水技术,可以增强路桥地基的稳固性能,标高地基长度,以此来保护路桥地基强度。②设计人员应把握好地基高度,在设计阶段,就应当考虑上部结构,基础和地基共同作用,必要时采取有效措施加强上部结构的强度,可以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。
2.2 路桥设计中注重对混凝土裂缝宽度的调整
加强混凝土裂缝的宽度可以使路桥的拉力承受更多的重量。混凝土在钢筋架设拱桥的时候发挥了重要作用,混凝土裂缝宽度的设计,能使路桥本身的拉力加大,坚固了混凝体横截面。混凝土裂缝宽度的设计,采用了局部预防力的方法,使宽度适中,满足路桥建设施工的需要。裂缝宽度的设计需要调整钢筋的位置,钢筋位置影响着周围混凝土裂缝的宽度,对宽度的调整,可以使路桥拉力增强,承受更多的重量。
3.对于优化整个路桥设计过程的几点措施
3.1 提高对路桥结构中耐久型设计的重视
现行规范对路桥设计的要求是适用、经济安全、美观,对路桥的强度考虑多于耐久性,对使用周期中路桥的性能表现相当重视而忽视使用极限状态和对结构的维护。这种倾向很大程度上造成了工程事故频发、路桥结构质量差,性能不稳定、使用年限短等不良后果。设计人员应该从思想上改变这种倾向,充分重视对路桥结构耐久性的设计,不但让它在服役期内安全可靠的工作,同时要最大限度的延长它的衰退期,安全使用的年限越长,则其经济性和实用性越优化。
3.2 提高对路桥设计中疲劳损伤的重视
路桥结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的力量,会引起结构的震动,也会引起结构的积累疲劳损伤。在循环荷载作用下,这些缺陷会逐渐形成宏观裂纹,如果得不到控制,会引起材料和结构的断裂。早期的疲劳损伤不易被检测到,但带来的后果是不堪设想的。设计人员要充分重视对疲劳损伤的研究,尽量把疲劳损伤的因素消除,把造成不良后果的可能性降到最低,避免造成不可弥补的损失。
3.3 提高对路桥设计中路桥超载问题的重视
超载会使路桥的承载能力遭到破坏,损伤加剧,危害到路桥的安全性和耐久性。路桥超载主要有以下几种情况:
(1)路桥年限过长,超龄负载使用;
(2)路桥同时通行的车流量超过可承载的最大限值;
(3)车辆违规超载。超载:①会引起疲劳损伤问题;②由于超载引起的路桥内部结构的损伤不能恢复,使其工作状态发生变化,危害她的安全性和耐用性。
3.4 提高对施工中所涉及到的路桥优化设计的重视
(1)斜腹杆混凝土受拉开裂处理问题设计:应采用局部预应力的方法,也就是路桥只在斜腹杆内布置冷拉级预应力钢筋,拱片预制成型后张拉锚固,这样就大大降低了斜腹杆拉应力和混凝土裂缝开展宽度。
(2)泥岩地基处理问题设计:此基础的设计应采用岩面防水封闭技术,当基坑挖至设计标高后,经平整和清理基底后,快速的浇筑封底防水混凝土以保护地基。这一措施可以防止表层地基土膨化、保持地基土的强度。
(3)竣工阶段桥墩抗推问题在设计时,应在墩顶增设临时的水平拉杆,另一端锚固与桥台,临时支架拆除前进行预张拉。这样,墩基底的应力及抗滑稳定都能够满足规范的要求。
结束语
路桥设计中的问题依旧存在很多,目前发现的只是其中的冰山一角,所以,在以后的路桥设计工作中,一定要注意发现和总结,尽量能发现所有关于路桥建设的技术及其他方面的不足,并且找寻出相关的解决措施,从而使得整个路橋建设工程更加的完善。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[3] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,2004.