橋梁設(shè)計要點范文

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橋梁設(shè)計要點

篇1

關(guān)鍵詞:問題;結(jié)構(gòu)設(shè)計;要點

中圖分類號:S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1、道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的分析

伴隨著我國交通業(yè)的高速發(fā)展,我國橋梁建設(shè)取得了一系成果,也出現(xiàn)了一些弊端,針對這些弊端,需要相關(guān)政府部門,加強(qiáng)管理力度,提升其道路橋梁設(shè)計水平,有利于日常交通業(yè)的順利進(jìn)行。下面是針對道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)問題的分析,以方便我們采取積極的措施,解決問題,促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)的完善。

1)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高。鑒于我國道路橋梁設(shè)計對于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求并不高,一旦在對道路施工進(jìn)行改造施工時就會不同程度地對道路交通的便利性造成麻煩和留置安全隱患,并且勢必會影響到橋型的美觀。因此,在進(jìn)行橋梁設(shè)計時就必須考慮到這一點,同時綜合現(xiàn)場因素,尤其是在橋梁的主梁或梁側(cè)預(yù)留一定的空間,以便為橋梁后期可能進(jìn)行改造施工創(chuàng)造施工空間與條件。

2)管道預(yù)留空間不足。每一座橋梁在設(shè)計中都需要設(shè)置專用的橋梁管道,但是在現(xiàn)實中往往在這一方面得不到充分的重視,導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因主要在于現(xiàn)代城市人口壓力過大或城市改造工程。城市改造工程在遇到管道預(yù)留空間不足的情況時,則僅僅能夠進(jìn)行一些擴(kuò)容處理,將橋梁管道在橋體之外,從而為交通線埋下不便的隱患,同時影響到橋體的美觀。另外,在面對橋梁管道預(yù)留空間不足的問題時,可以通過再次開挖的辦法進(jìn)行相關(guān)處理,但是這種處理形式不可避免地會在工程投資建設(shè)方面造成嚴(yán)重的浪費,并且也會對交通情況造成影響。

3)綠化帶專項防水設(shè)計缺陷。我們都知道,橋梁工程也不僅僅是為了滿通使用的功能,在橋體設(shè)計美觀上同樣也值得給予總夠的重視。因此,橋梁綠化帶專項防水設(shè)計就成為了橋梁裝飾工程的一項必要內(nèi)容。有關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員在對擬建橋梁工程展開設(shè)計工作時,有必要考慮保證橋梁工程在完成施工后所能受到的綠化美觀效果,同時在綜合考慮到擬建工程施工現(xiàn)場存在的各種影響因素之后,對設(shè)計成果要求具有絕對的橋梁結(jié)構(gòu)使用功用和外形美觀效果。

4)結(jié)構(gòu)設(shè)計選型問題。橋梁工程結(jié)構(gòu)選型的問題極為關(guān)鍵,不僅需要在結(jié)構(gòu)選型上滿足視距和凈空的要求,外形美觀和合理地結(jié)構(gòu)自重同樣被視為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個基本標(biāo)準(zhǔn)和原則,使得橋梁工程能夠成為城市建設(shè)中可實現(xiàn)功能與兼容城市風(fēng)貌的一道亮麗景觀。然而,實際的設(shè)計工作卻出現(xiàn)了嚴(yán)重地形式重于實用效果的偏側(cè)現(xiàn)象,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)選型不合理的問題就很自然了。

2、道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計工作設(shè)計內(nèi)容廣泛,本文主要以裝配式簡支橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點作論述如下:

1)主梁設(shè)計。裝配式簡支梁結(jié)構(gòu)區(qū)別于整體式簡支梁結(jié)構(gòu)的突出特點在于可將預(yù)制獨立構(gòu)件進(jìn)行運輸與吊裝,并且通過現(xiàn)場安裝、拼接制梁。在設(shè)計中即可實現(xiàn)對自動化、機(jī)械化的施工技術(shù)應(yīng)用,節(jié)省部分勞動力和施工原材料,并大幅提高人物力的生產(chǎn)效率,施工過程也不會受到季節(jié)的影響,是為采用此種橋梁設(shè)計型式的關(guān)鍵。主梁結(jié)構(gòu)作為橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件,設(shè)計型式通常分為 T 形和箱型兩種,箱型結(jié)構(gòu)主梁僅被應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁之中。設(shè)計采用箱型結(jié)構(gòu)主梁既需要對主梁結(jié)構(gòu)的間距與片數(shù)作要求,主梁間距與片數(shù)兩者相互制約,即間距小則片數(shù)多、間距大則片數(shù)少。而主梁的高度及細(xì)部尺寸則需根據(jù)相關(guān)的荷載計算方法確定,若主梁對稱布置,梁身所受荷載同樣對稱分布,即需以杠桿法進(jìn)行相關(guān)計算,否則即需以偏心受壓進(jìn)行相關(guān)計算。二種情況相同點在于內(nèi)力取值均以取最大值作為控制設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),但這種內(nèi)力取值標(biāo)準(zhǔn)不可作為主梁結(jié)構(gòu)各個截面的最不利狀況的受力計算,因為從其計算原理來看,計算結(jié)構(gòu)存在較多的不安全因素。

2)橋臺設(shè)計。橋臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)主要注重于型式的選擇。裝配式簡支橋梁對于橋臺結(jié)構(gòu)的選擇比較常見的有輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺和埋置式橋臺三種。輕型橋臺結(jié)構(gòu)型式具有體積小的特點,其設(shè)計應(yīng)用可作為一種擋土的翼墻結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土薄壁橋臺可設(shè)計將臺身埋置于橋梁護(hù)坡中,從設(shè)計角度講,既可以減小橋臺結(jié)構(gòu)受到上部荷載的作用力,又可以保證橋臺處的預(yù)留空間。但是,從某種程度上分析橋臺前的護(hù)坡由于是采用片石混凝土施工作表面防護(hù)的一種永久性設(shè)施,存在著被洪水沖毀而使臺身的可能,因此,在設(shè)計時必須進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算。

3)橋墩型式選擇。裝配式簡支橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等型式,其中單幅雙柱式橋墩結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用較為普遍。考慮到以往在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題,筆者希望在今后的設(shè)計工作中應(yīng)注意對于橋墩結(jié)構(gòu)型式的選擇要極為謹(jǐn)慎,如在巖溶性地帶、樁基礎(chǔ)施工困難地段應(yīng)根據(jù)實地情況避免過多地設(shè)計樁基,單柱單樁的設(shè)計為宜;而擬建施工現(xiàn)場位于河谷或受到滾石威脅時,則應(yīng)考慮設(shè)計增強(qiáng)橋墩結(jié)構(gòu)的整體抗撞擊能力,亦須單柱單樁設(shè)計為宜;對于高位墩柱長橋的情況,則應(yīng)考慮到橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載累積變位的問題,采用雙幅兩柱整體下部構(gòu)造設(shè)計為宜。

4)定線原則。根據(jù)給定的起終點,分析其直線距離和所需的展線長度,選擇合適的中間控制點。在路線各種可能的走向中,初步擬定可行的路線方案,(如果有可行的局部路線方案,應(yīng)進(jìn)行比較確定),然后進(jìn)行紙上定線。a.在 1:10000 的小比例尺地形圖上在起,終控制點間研究路線的總體布局,找出中間控制點。根據(jù)相鄰控制點間的地形、地貌、地質(zhì)、農(nóng)田等分布情況,選擇地勢平緩山坡順直的地帶,擬定路線各種可行方案。b.對于山嶺重丘地形,定線時應(yīng)以縱坡度為主導(dǎo);對于平原微丘區(qū)域(即地形平坦)地面自然坡度較小,縱坡度不受控制的地帶,選線以路線平面線形為主導(dǎo)。最終合理確定出公路中線的位置(定出交點)。

篇2

關(guān)鍵詞:橋梁工程;隔震設(shè)計

1橋梁工程隔震技術(shù)的原理和設(shè)計原則

現(xiàn)代橋梁工程的隔震設(shè)計技術(shù)原理主要是,通過在地震等地質(zhì)災(zāi)害或者其他震蕩原因來臨時容易遭受到破壞的橋梁結(jié)構(gòu)之間,利用科學(xué)有效地設(shè)計措施來有效地對這些橋梁結(jié)構(gòu)實行分隔,使其在遭受震蕩破壞時,能夠一個有效地緩沖空間,不會出現(xiàn)相互內(nèi)部橋梁結(jié)構(gòu)擠壓、破壞等問題,而實現(xiàn)這一設(shè)計要求的主要方法就是通過科學(xué)的計算和研究,來合理的延長橋梁結(jié)構(gòu)周期的方法,使其周期無法與地震的周期相吻合,進(jìn)而有效地達(dá)到提高其抗震能力的目的。需要注意的一點是,相關(guān)設(shè)計人員在進(jìn)行橋梁工程的隔震設(shè)計時,除了要在科學(xué)地設(shè)計好上述抗震技術(shù)之外,還需要重點保證好橋梁本身的質(zhì)量,這樣才能夠有效地提高整個橋梁工程的抗震性能。另一方面,相關(guān)設(shè)計人員在進(jìn)行橋梁工程的抗震設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個設(shè)計原則:第一,在進(jìn)行隔震設(shè)計之前,相關(guān)設(shè)計人員需要對于施工當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行考察,判斷其是否具備開展抗震設(shè)計的條件。第二,相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工當(dāng)?shù)氐木唧w地質(zhì)情況和地震周期來科學(xué)地設(shè)計橋梁的隔震裝置和隔震等級。第三,相關(guān)設(shè)計人員需要協(xié)調(diào)好隔震裝置和橋梁主體結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)定性。

2現(xiàn)代橋梁工程設(shè)計的隔震設(shè)計要點

2.1橋梁的隔震設(shè)計

橋梁是整個橋梁工程的基本組成結(jié)構(gòu)之一,它是承擔(dān)整個橋梁交通運輸壓力和抗震能力的重要結(jié)構(gòu),因此,相關(guān)橋梁工程抗震設(shè)計的設(shè)計人員要想有效地設(shè)計好整個橋梁工程的抗震設(shè)計,提高橋梁工程的整體抗震性能和安全性能,其首先應(yīng)當(dāng)從橋梁這一基本組成結(jié)構(gòu)入手,科學(xué)地設(shè)計好橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計。第一,做好必要的施工前調(diào)查工作。影響橋梁的抗震性能高低的有很多因素,而且不同的施工場地其本身的地質(zhì)情況也是不同的,因此,在進(jìn)行橋梁工程的設(shè)計和施工之前,相關(guān)橋梁工程的隔震設(shè)計人員需要事先到橋梁工程施工的實際場地進(jìn)行現(xiàn)場勘查,對整個橋梁工程當(dāng)?shù)乇旧淼牡刭|(zhì)情況、施工要求等進(jìn)行詳細(xì)的了解,從而有效地進(jìn)行分析并計算出橋梁的相應(yīng)隔震設(shè)計周期,以及橋梁地震等地質(zhì)災(zāi)害來臨時,對于地震能量吸收能力的標(biāo)準(zhǔn)性能需求。第二,做好橋梁隔震裝置的使用穩(wěn)定性保證工作。橋梁的隔震設(shè)計很大程度上依賴于隔震裝置,隔震裝置對于整個橋梁的隔震性能都有著不可替代的作用,因此,當(dāng)相關(guān)設(shè)計人員在進(jìn)行隔震裝置的設(shè)計時,如果發(fā)現(xiàn)震蕩之后的橋梁上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了位移的現(xiàn)象,那么這種情況下說明橋梁的安全性能會被大大的降低,因此,為了有效地保證抗震裝置的有效性,相關(guān)設(shè)計人員需要對隔震裝置進(jìn)行必要的完善設(shè)計。第三,橋梁的隔震性能強(qiáng)化。按照我國相關(guān)法律法規(guī)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)保證施工橋梁的抗震性能設(shè)計應(yīng)當(dāng)大于普通橋梁抗震性能的標(biāo)準(zhǔn)值以上。

2.2隔震裝置的設(shè)計

隔震裝置在整個橋梁工程的抗震設(shè)計當(dāng)中,擔(dān)當(dāng)著一個至關(guān)重要的角色,它是強(qiáng)化整體橋梁工程隔震性能的重要保證,因此,相關(guān)橋梁工程抗震設(shè)計的設(shè)計人員要想有效地設(shè)計好整個橋梁工程的抗震設(shè)計,提高橋梁工程的整體抗震性能和安全性能,其就需要重點做好橋梁工程的隔震裝置的設(shè)計。根據(jù)橋梁隔震裝置本身特點,其設(shè)計主要可以分為隔震裝置的設(shè)計和其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計:(1)隔震裝置的設(shè)計隔震裝置的設(shè)計是整個橋梁工程隔震設(shè)計的核心內(nèi)容,目前我國所采用的隔震裝置設(shè)計方法當(dāng)中,屬彈性反應(yīng)譜法應(yīng)用范圍最為廣泛和應(yīng)用效果最好,原因在于彈性反應(yīng)譜法所采用的隔震裝置設(shè)計的計算方式大多都是比較簡單易懂、且符合相關(guān)要求規(guī)范的計算方法,其可以有效地降低隔震裝置在地震來臨時,受到震蕩而產(chǎn)生的變形程度,因此,相關(guān)隔震設(shè)計人員可以采用彈性反應(yīng)譜法來開展橋梁工程的隔震裝置設(shè)計。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計隔震裝置的內(nèi)部細(xì)部結(jié)構(gòu)構(gòu)建的合理設(shè)計也是隔震裝置設(shè)計當(dāng)中的重要一環(huán),隔震裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計是否設(shè)計準(zhǔn)確、精準(zhǔn)將直接決定著整個隔震裝置的性能和質(zhì)量,以及它的隔震功效在整個橋梁工程中的有效發(fā)揮,因此,相關(guān)橋梁工程抗震設(shè)計的設(shè)計人員要想有效地設(shè)計好整個橋梁工程的抗震設(shè)計,提高橋梁工程的整體抗震性能和安全性能,其還需要重點做好隔震裝置的內(nèi)部細(xì)節(jié)構(gòu)造的設(shè)計,提高隔震裝置的抗震性能。以現(xiàn)代橋梁工程中比較常見的伸縮縫和防落梁裝置等隔震裝置為例,這些都是現(xiàn)代橋梁工程當(dāng)中必備的抗震裝置,然而,由于目前我國相關(guān)方面的設(shè)計起步較晚,很多這些橋梁工程隔震裝置的內(nèi)部細(xì)節(jié)構(gòu)造設(shè)計尚存在著很多的不足,因此,相關(guān)隔震裝置設(shè)計部門應(yīng)當(dāng)予以重視,并且科學(xué)地根據(jù)其具體性能和功能方面,來科學(xué)地開展內(nèi)部細(xì)節(jié)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計,從而有效地提高這些抗震裝置的內(nèi)部細(xì)節(jié)構(gòu)造連續(xù)性,有效地提高其抗震性能。

3總結(jié)

綜上所述,現(xiàn)代橋梁工程設(shè)計當(dāng)中的隔震設(shè)計,其是橋梁使用壽命延長、安全性能強(qiáng)化以及車輛行駛穩(wěn)定性的重要保證,它對于橋梁工程的使用安全性能和穩(wěn)定性能強(qiáng)化有著不可替代的作用,因此,相關(guān)橋梁工程設(shè)計方和施工方一定要積極采取有效地設(shè)計理念和隔震技術(shù),來有效地開展橋梁工程的隔震設(shè)計,從而有效地提高相關(guān)橋梁工程的抗震性能和安全性能。

參考文獻(xiàn):

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[2]于微微,馮家駿,王冀.市政橋梁設(shè)計中隔震設(shè)計的重要性論述[J].科技風(fēng),2015,(4):36-37.

篇3

關(guān)鍵詞:公路橋梁;設(shè)計;橋梁布跨;下部結(jié)構(gòu)

Abstract: in the construction of highway bridge is a key, bridge construction has a direct influence on the whole road construction quality. How to improve road and bridge function, improve highway bridge social benefits and economic benefits is the highway bridge design personnel problems needed to resolve. This paper discusses the highway bridge design should pay attention to the points.

Keywords: highway bridge; Design; Across the bridge cloth; infrastructure.

中圖分類號:TQ639.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

一、公路橋梁設(shè)計設(shè)計基本要求

(一)使用上的要求

適用性是橋梁設(shè)計中應(yīng)當(dāng)首先考慮的問題。橋上行車道和行人道應(yīng)有足夠的寬度,既能滿足當(dāng)前交通量的需要,也要照顧到日后交通量的增長。橋梁應(yīng)具有足夠的孔徑和橋下凈空,以滿足洪水渲泄、安全行船和橋下交通順暢。此外,作為永久性建筑物,橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)保證使用年限,并便于檢查、養(yǎng)護(hù)和維修。

(二)強(qiáng)度及構(gòu)造上的要求

橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)當(dāng)合理,并具有足夠的承載能力,能夠保證橋上車輛和行人通暢便利,行駛安全。同時要求在制造、運輸、安裝、使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。

(三)經(jīng)濟(jì)上的要求

在適用、安全的前提下,橋梁設(shè)計應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理性。橋梁方案應(yīng)當(dāng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,構(gòu)件尺寸應(yīng)通過精心設(shè)計與計算,使材料消耗量最少,造價最低。從經(jīng)濟(jì)上考慮時,要考慮綜合效益,即運營及養(yǎng)護(hù)和維修費用、工期長短等等。

(四)施工上的要求

橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和安裝,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的裝配式結(jié)構(gòu)。在條件許可時,應(yīng)采用機(jī)械化和工廠化施工,采取先進(jìn)的施工工藝,以加快施工速度,保證工程質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益??紤]到橋梁失事大都發(fā)生在施工階段,因此,如何充分保證橋梁在施工狀態(tài)的安全和可靠,同樣也是設(shè)計人員的重要職責(zé)。

(五)美觀上的要求

橋梁應(yīng)以合理的受力結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過合理的建筑輪廓,具有美觀的外形。特別對于城市和瀏覽地區(qū)的橋梁建筑,應(yīng)反映時代風(fēng)貌,注意空間比例、節(jié)奏、明暗和穩(wěn)定感,分清主次,局部服從主體。

二、橋梁布跨設(shè)計要點

這是橋梁設(shè)計的主要項目之一。對于跨越河流的橋梁,橋梁中線宜與天然河道洪水流向正交,避免水流匯聚渦旋,影響橋梁安全,同時橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)充分考慮設(shè)計洪水水位要求,以及壅水高、河床淤積或漂流物等影響。當(dāng)橋梁上跨在建的高等級道路時,為了避免采用較大的跨度,降低建筑高度,節(jié)省投資,往往考慮是否可于道路的中央分隔帶處設(shè)墩;當(dāng)橋梁上跨已建的道路時,為便于施工組織,通常采用預(yù)制吊裝結(jié)構(gòu)以兩跨或多跨跨越道路。而同時應(yīng)避免橋梁與被交道路的交角過大。橋梁孔跨的布置,除滿足橋梁功能及其它條件的要求外,應(yīng)充分考慮到結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。一般來說,地質(zhì)越差或下部結(jié)構(gòu)投資越大,就越宜采用較大的跨度,以減少支承結(jié)構(gòu)的工程量,從而節(jié)省投資,反之亦然。因此,對于大型橋梁孔跨布置通常通過橋跨變化以顯出橋梁結(jié)構(gòu)的平順、流暢。值得一提的是,在同一個項目中應(yīng)特別注重跨徑的標(biāo)準(zhǔn)化分級,合適的跨徑分級可以在整個項目中形成一整套合理的橋型方案,若缺跨級則必然導(dǎo)致方案的不合理和日后的變更。

三、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

下部構(gòu)造設(shè)計主要指橋梁墩臺的設(shè)計。對于常見高度的橋墩。即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱。圓柱施工時外觀質(zhì)量易控制,且與樁基銜接方便,平原地區(qū)使用較多。但從美觀角度來說,方柱棱角分明,與上構(gòu)梁體協(xié)調(diào),有一定的視線誘導(dǎo)性,較美觀。從受力上看,截面積相等的圓柱和方柱。方柱的抗彎剛度耍大于圓柱,受力優(yōu)于圓柱,當(dāng)體系為連續(xù)剛構(gòu)時,方柱可以方便的調(diào)節(jié)兩個方向的尺度來調(diào)整墩柱的剛度,從而達(dá)到調(diào)整墩柱受力的目的。從施工角度說,圓柱施工更簡單,方柱與樁基銜接一般需增設(shè)樁帽,增加了工程量,而且對于山區(qū)地形橫坡較陡,增設(shè)樁帽會增加挖方工程量。易引起邊坡失穩(wěn)。山區(qū)高速公路橋臺一般采用重力式型臺、肋式臺、柱式臺。臺控制的填土范圍一般為4――10m,所以U臺高度最好控制在10m之內(nèi)。山區(qū)橋梁臺一個顯著特征就是橫向、縱向橫坡陡,為了適應(yīng)地形,減少開挖,節(jié)約土方量,臺設(shè)計時必須合理分臺階。樁柱式橋臺由于抗推剛度小,當(dāng)聯(lián)長較長,臺后填土較高時不宜使用,一般臺后填土商度宜控制在5m以下,聯(lián)長宜控制在150m以內(nèi)。埋置式肋式臺適用范圍廣一些,但也不宜太高,不宜超過12m。山區(qū)高速公路縱向地形陡峭,往往不能設(shè)置錐坡,這時采用柱式臺或肋式臺就會受到較大限制。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時,往往會出現(xiàn)U臺下設(shè)置樁基的情況。

四、軟基路堤設(shè)計要點

提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,減少路堤和路面結(jié)構(gòu)層的沉降 針對目前高等級公路軟土地基處理較多采用排水固結(jié)法,結(jié)合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現(xiàn)象,從提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發(fā),設(shè)計階段必須解決好下述若干問題。在設(shè)計階段,要盡可能考慮設(shè)置橋頭搭板,在搭板與橋臺連接處作構(gòu)造處理,若有可能可將橋臺處的伸縮縫移到橋墩上,使上部構(gòu)造的橋面連續(xù)擴(kuò)大到搭板內(nèi),減少橋臺處的變形因素。同時,認(rèn)真分析橋臺地基土層情況,確定如何使橋臺填土路堤更為密實的方法。鄰接搭板的路堤一定長度內(nèi),路基采用水泥穩(wěn)定碎石層處理,并設(shè)置一層鋼筋網(wǎng),使路基剛度逐漸過渡。設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)允分考慮臺背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題,選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺后部防護(hù)工程,盡量避免大河面小跨徑橋涵。設(shè)計單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定要求;對橋頭跳車的部位進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,提出施工指導(dǎo)意見;并且認(rèn)真詳細(xì)地進(jìn)行設(shè)計交底。

五、橋梁配筋設(shè)計要點

橋墩普通鋼筋混凝土帽梁設(shè)計中,常常存在帽梁的主拉應(yīng)力鋼筋(斜筋)的起彎點布置不合理,斜筋間距偏大,橋墩鋼筋布置中,梁支座下的牛腿構(gòu)造儀配置了主拉應(yīng)力斜筋,但斜筋未與水平向或豎直鋼筋焊接,形成了“浮筋”,預(yù)應(yīng)力混凝上窄心板的懸臂翼緣板長度為1.5m,懸臂翼板的頂層僅配置了橫橋向的主要受力,鋼筋未配置順橋向的縱向分布鋼筋,構(gòu)造不夠合理,連續(xù)梁中間支承附近的腹板內(nèi)未設(shè)縱向加強(qiáng)鋼筋。梁的主拉應(yīng)力區(qū)配置斜筋起彎點的規(guī)定,主要目的是保證斜截面抗彎效應(yīng)不小于正截面的抗彎效應(yīng),所以應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行,靠近支點的第一排彎起鋼筋頂部的彎折點,簡支梁或連續(xù)梁邊支點心位于支座中心截面處,懸臂梁或連續(xù)梁中間支點應(yīng)位于橫隔板靠跨徑一側(cè)邊緣處,以后各排彎起筋的梁項部彎折點,應(yīng)落在前一排彎起鋼筋的梁底部彎折點處或彎折點以內(nèi),主拉應(yīng)力鋼筋中“浮筋”是禁用的鋼筋形式,由于其兩端未與主筋相焊接,不能形成有效的握裹力及錨同構(gòu)造,所以也不能形成主抗拉應(yīng)力的效應(yīng)。因此,彎起鋼筋不得采用浮筋,分布鋼筋的作用,是將荷載分配傳遞給受力鋼筋,分擔(dān)混凝土收縮和溫度變化引起的拉應(yīng)力,固定受力鋼筋的位置,故應(yīng)按規(guī)范規(guī)定設(shè)置分布鋼筋,板內(nèi)應(yīng)設(shè)垂直于主鋼筋的分布鋼筋,分布鋼筋直徑不小于8mm,其間距應(yīng)不大于200mm,截面面積不宜小于板的截面面積的0.1%。在主鋼筋的彎折處,應(yīng)布置分布鋼筋。連續(xù)梁中問支承點附近受力較為復(fù)雜,支座邊緣常有局部拉應(yīng)力產(chǎn)生在腹板和底板中設(shè)置間距較密的縱向短鋼筋,有利于防止箱梁局部裂縫的展開,在支點附近剪力較大區(qū)段和預(yù)應(yīng)力混凝上梁錨固區(qū)段,腹板兩側(cè)縱向鋼筋截面面積應(yīng)予增加縱向鋼筋,間距宜為100~150m。

結(jié)束語:橋梁設(shè)計要堅持“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工及養(yǎng)護(hù)”的設(shè)計原則,并針對公路橋梁中易出現(xiàn)的通病進(jìn)行設(shè)計和多方案比選,重視橋梁方案和施工方案相結(jié)合,從設(shè)計源頭實現(xiàn)公路的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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篇4

關(guān)鍵詞:橋梁;耐久性設(shè)計;混凝土材料;結(jié)構(gòu);超載

Abstract: in recent years, along with the vigorous development of our social economy and traffic construction, the durability also has become a bridge in the design of structure is related to the event in the national economy and people's livelihood. The durability of bridge structure refers to in the process of long-term use of the use of the bridge structure can maintain stable performance. The durability of bridge structure and the service life of the bridge are closely connected, once the durability of Bridges appear problem, will directly affect the safety of the bridge. This article first analyzes the reasons of the poor durability of bridge design, and illustrates several principles of durability design of bridge, and finally enhance the durability of Bridges is discussed in detail from four aspects. The main points of the design

Key words: Bridges; Durability design; Concrete materials; Structure; overload

中圖分類號:K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

我國橋梁設(shè)計耐久性差的原因分析

(一)環(huán)境影響

橋梁的施工及使用環(huán)境總是與設(shè)計的環(huán)境有一些差別,因此環(huán)境的影響是非常重要的?;炷恋目估瓘?qiáng)度大約只是其抗壓強(qiáng)度的10%,由于早期的水化熱影響、干縮應(yīng)變反應(yīng)強(qiáng)烈,加上環(huán)境溫度、濕度、日曬雨淋、沖擊荷載的影響,混凝土結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生裂縫。開裂后,由于水分子、氯離子的侵入,導(dǎo)致鋼筋表面的鈍化膜被破壞,從而使鋼筋腐蝕,破壞了鋼筋表面與混凝土之間的化學(xué)膠結(jié)力,其直接后果是鋼筋與混凝土不能很好的協(xié)同工作?;炷翗?gòu)件的強(qiáng)度和剛度逐漸削弱,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耐久性破壞。

(二)對耐久性設(shè)計的重視程度不夠

對于橋梁的細(xì)部設(shè)計不夠重視,從而導(dǎo)致相當(dāng)一部分橋梁并不是因為整體結(jié)構(gòu)安全不足出現(xiàn)問題,而是因為細(xì)部設(shè)計不到位而引起了局部構(gòu)件損壞,進(jìn)而大大降低了整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

許多設(shè)計人員不大注意從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)以及從設(shè)計、施工到使用全過程等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足,冗余性?。挥械挠嬎銏D式和受力路線不明確,造成局部受力過大;有的混凝土強(qiáng)度等級過低、保護(hù)層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過薄,這些都削弱了結(jié)構(gòu)耐久性。雖然可能滿足了設(shè)計規(guī)范的強(qiáng)度要求,但僅用了幾年就因為結(jié)構(gòu)耐久性出了問題,影響結(jié)構(gòu)安全。

(三)混凝土材料控制不嚴(yán)

混凝土材料的組成以及混凝土材料中有害成分的含量是混凝土耐久性優(yōu)劣的一個重要方面。例如,在以前對結(jié)構(gòu)耐久性認(rèn)識還不是很充分的時期,為了縮短施工周期、加快施工進(jìn)度,在混凝土中施加了大量的氯鹽早強(qiáng)劑,結(jié)果導(dǎo)致早期嚴(yán)重的鋼筋銹蝕。再如,在硫酸鹽環(huán)境中,不使用抗硫酸鹽水泥,而使用普通的硅酸鹽混凝土材料且不控制較小的混凝土水灰比,硫酸鹽很容易地滲入混凝土內(nèi)部,與硅酸鹽水泥成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物體積膨脹,導(dǎo)致混凝土粉碎性破壞。

(四)施工和管理水平有待提高

施工過程中的施工和管理水平不高是造成橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足的重要原因,施工質(zhì)量沒有達(dá)到規(guī)范和設(shè)計要求,包括: 原材料質(zhì)量低劣和施工工藝不合格等。混凝土配合比的計量不準(zhǔn),變異性較大。個別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴(yán)重的管理問題。

(五)橋梁維護(hù)缺乏全面統(tǒng)籌的系統(tǒng)管理

橋梁維護(hù)方面缺乏全面統(tǒng)籌的系統(tǒng)管理,未能有效地對橋梁的全壽命過程進(jìn)行管理。橋梁維修大多要到出了事故或不得不維修時才進(jìn)行,錯過維修的最佳時間,其維修效果也不佳。應(yīng)把整個地區(qū)的橋梁作為一個系統(tǒng)工程來研究,在財力一定的前提下,統(tǒng)籌考慮、合理安排橋梁維修。

橋梁耐久性設(shè)計的幾個原則

(一)力線平滑、應(yīng)力均勻流暢的原則

對于桿系結(jié)構(gòu),要求結(jié)構(gòu)應(yīng)力均勻流暢。應(yīng)力均勻流暢包括桿件橫截面內(nèi)應(yīng)力均勻,沿桿件長度方向內(nèi)力均勻及結(jié)點、邊界處應(yīng)力均勻。只有結(jié)構(gòu)應(yīng)力均勻,才能較好地發(fā)揮材料的強(qiáng)度,取得好的經(jīng)濟(jì)效益。

大跨度橋梁構(gòu)造復(fù)雜,結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系的合理與否直接影響結(jié)構(gòu)受力性能和耐久性能。對于結(jié)構(gòu)幾何或力學(xué)不連續(xù)部位(如主梁截面突變部位、集中荷載作用點附近的區(qū)域、彎折部分、開口或缺口等不連續(xù)區(qū)域)應(yīng)力分布復(fù)雜,鋼筋位置和數(shù)量很難確定,是結(jié)構(gòu)耐久性的薄弱部位,往往最容易產(chǎn)生病害。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要保證力的傳遞路線明確、簡潔、平滑,盡量避免突變。

(二)整體性、連續(xù)性和冗余性原則

合理的結(jié)構(gòu)整體性好,構(gòu)件體形變化平順。這不僅是美觀的要求,而且構(gòu)件體形變化平順、結(jié)點處或邊界處過渡平滑、結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)是力流平順的必要條件,同時,也可提高結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度。良好的整體性和冗余性可以保證橋梁在運營狀態(tài)具有良好的使用性能及對局部損傷和破壞具有適當(dāng)?shù)牡挚鼓芰?,這些特點有利于結(jié)構(gòu)抵抗諸如超載、地震等荷載。

(三)可檢性、可修性和可替換性原則

橋梁整體結(jié)構(gòu)的壽命和結(jié)構(gòu)各個部件的壽命是不等的,如橡膠支座的壽命一般在20年左右,鋼拉索的壽命約10年~50年,鋼結(jié)構(gòu)油漆保護(hù)壽命約在20年左右,因而對這些壽命期低于結(jié)構(gòu)壽命期的部件必須做到可檢查、可維修、可更換。

(四)結(jié)構(gòu)體系防水的原則

防止橋面雨水等對主梁和墩臺的侵蝕是減少橋梁病害和保證橋梁耐久性的基本要求之一,良好的構(gòu)造措施是實現(xiàn)這一要求的根本。特別是對于我國北方利用撒鹽進(jìn)行橋面除冰的地區(qū),應(yīng)特別注意在橋梁設(shè)計中處理好防水、隔水的問題,以阻止可能引起鋼筋嚴(yán)重銹蝕的鹽水的侵襲。

提高橋梁耐久性的設(shè)計要點

(一)改變傳統(tǒng)設(shè)計觀念,加強(qiáng)對橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)的耐久性重視

在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時要充分考慮到橋梁在經(jīng)過設(shè)計和建成后會用于承載交通運輸任務(wù),也會受到周圍自然災(zāi)害以及人為因素的影響,同時橋梁建設(shè)時所采用的材料性能會隨時間的推移而不斷地退化。

對于設(shè)計者而言,只有在對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的價值和意義有了正確的認(rèn)識后,才能在具體的設(shè)計中融入耐久性技術(shù)的安排。一般而言,不同環(huán)境下需建造的橋梁工程都有其鮮明的個性要求,作為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,不但要針對具體特點去解決設(shè)計與施工中的問題,而且還要想方設(shè)法地延長橋梁的使用壽命。因此,改變傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計觀念,提高對橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)的耐久性重視程度和研究深度是提高橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)耐久性的第一步。

(二)橋梁耐久性的構(gòu)造設(shè)計

1、上部結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計

(1)橋面鋪裝

橋面鋪裝是橋梁與車輛直接接觸的部件,也是橋面排水的第一道防線。橋面鋪裝一方面承受著汽車的沖擊碾壓剪切作用,另一方面又承受著主梁傳遞的反復(fù)應(yīng)力和撓變,經(jīng)常出現(xiàn)早期損壞,進(jìn)而破壞橋面防水系統(tǒng),最終導(dǎo)致主梁受橋面水影響而腐蝕主筋,鋪裝混凝土逐漸與主梁剝離,削弱了主梁的受力性能,影響了整個結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

(2)橋面防水層

橋面鋪裝與主梁之間的防水層是防止橋面水滲入主梁的第二道防線。不少設(shè)計中僅單一采用防水混凝土進(jìn)行防水。由于防水混凝土屬于剛性防水層,一旦開裂后防水性能便大為下降。

(3)主梁

主梁是全橋的主要承力構(gòu)件,一般在設(shè)計當(dāng)中均要進(jìn)行整體分析和局部分析,重視程度很高,從理論計算角度均能滿足規(guī)范要求??墒窃趯嶋H運營當(dāng)中,主梁(主要是箱梁)箱體內(nèi)長期大量積水的現(xiàn)象時有發(fā)生,甚至積水灌滿箱體的情況也有發(fā)生,極大地?fù)p傷了主梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋,使得主梁安全性大大下降。究其原因,很大程度上是對于主梁細(xì)節(jié)設(shè)計的不到位,主梁排水構(gòu)造設(shè)置不夠完善,橋面積水在長時間不能排出橋外時便通過梁頂裂隙進(jìn)入箱體,進(jìn)而在箱體內(nèi)不斷積累,最終形成箱體內(nèi)積水。

(4)伸縮縫

伸縮縫是橋面的重要組成部分,直接影響著橋梁的伸縮性、舒適性。伸縮縫在保證梁體縱向伸縮的同時,也應(yīng)重視防水設(shè)計。在很多設(shè)計中,采用直線式伸縮縫,這樣做固然設(shè)計比較方便,但在橋梁兩端的護(hù)欄處成為主要的漏水區(qū)域。因此,建議選用橫向兩端有翹頭的伸縮縫,使得整個伸縮縫形成一個閉合良好的u型槽,可以有效避免橋面積水沿伸縮縫這個排水薄弱環(huán)節(jié)下泄到分聯(lián)梁端及分聯(lián)墩蓋梁上。

下部結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計

(1)分聯(lián)墩蓋梁

分聯(lián)墩處由于上部結(jié)構(gòu)設(shè)置伸縮縫,橋面水經(jīng)常通過伸縮縫薄弱環(huán)節(jié)泄漏到分聯(lián)墩蓋梁上,尤其是采用除冰鹽的地區(qū),分聯(lián)墩蓋梁長期承受著腐蝕性除冰鹽水的腐蝕。因此,分聯(lián)墩蓋梁頂面應(yīng)該設(shè)置橫坡以便排走橋面流下的水,并且要在蓋梁保護(hù)層厚度方面重點考慮防腐蝕要求。另外,為了防止腐蝕性鹽水順墩身流下,避免對墩身和樁基產(chǎn)生不利的影響, 設(shè)計中可在蓋梁挑檐上設(shè)置滴水槽。

(2)樁頂

橋梁樁基安全直接決定著橋梁的整體安全,是橋梁設(shè)計的重中之重。樁基頂部與承臺或墩身相連,受截面突變的影響,屬于應(yīng)力集中的部位。樁基尤其是樁頂?shù)脑O(shè)計中必須要根據(jù)樁頂處的水位情況、土質(zhì)情況合理判定環(huán)境等級,選擇相應(yīng)的耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),最終確定保護(hù)層厚度。

(三)重視橋梁的超載問題

汽車超載主要有三種情況:一是早期修建的老橋超齡運營;二是橋梁通行的車流量超過原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);三是車輛違規(guī)超載。前兩種原因主要是設(shè)計荷載的變化和交通量的增加;第三種是車輛使用者違法超載營運,后兩種超載現(xiàn)象在我國公路運輸中較為普遍。

橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題,超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇,甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。另一方面,由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復(fù),將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化,從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。

(四)加強(qiáng)橋梁的運營管理和養(yǎng)護(hù)

1、橋梁運營管理

橋梁的運營管理是確保橋梁耐久性的重要環(huán)節(jié)。近年來,隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展,在橋梁運營中,車輛超載現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,給橋梁的安全和耐久性帶來嚴(yán)重影響。大量的超重車和超載車對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性極為不利,應(yīng)引起公路運營部門的高度重視。對于超載車應(yīng)嚴(yán)格限制;對于超重車過橋應(yīng)做好相應(yīng)的管理加固。

橋梁的養(yǎng)護(hù)維修

橋梁建成后應(yīng)及時、定期的進(jìn)行養(yǎng)護(hù),及時發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)存在的問題,并采取措施進(jìn)行處理。橋梁的養(yǎng)護(hù)主要應(yīng)注意以下幾個方面:

(1)對連接部位的構(gòu)造及時檢查、更換,如伸縮縫、支座、裝配式結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造等。

(2)經(jīng)常檢查橋面的排水和防水設(shè)施,保證橋面排水通暢。

(3)對結(jié)構(gòu)已損壞部位進(jìn)行檢查、養(yǎng)護(hù),如橋面鋪裝、蓋梁、梁底受拉區(qū)、梁頂負(fù)彎矩區(qū)、墩柱兩側(cè)、斜拉橋的斜索等。

橋梁在使用過程中,由于外界環(huán)境和車輛荷載的共同作用,有些結(jié)構(gòu)部位不可避免的要產(chǎn)生損傷。橋梁結(jié)構(gòu)一旦產(chǎn)生損傷,應(yīng)及時進(jìn)行維護(hù)。如鋼筋銹蝕后的修補(bǔ)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫修復(fù)以及橋面鋪裝病害的處理,以滿足結(jié)構(gòu)的防水性和耐久性要求。

結(jié)語

綜上,橋梁安全性和耐久性不足已成為迫切需要解決的問題,我們要積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法,除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外,要從橋梁設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計,同時需要研究疲勞和超載對于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響。這樣才能從根本上解決橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)耐久性差的問題,才能保障我國的交通建設(shè)事業(yè)持續(xù)、快速、健康的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞:公路橋梁設(shè)計;伸縮縫;橋梁設(shè)計安全性;主梁

前言

最近幾年,我國道路建設(shè)面積在不斷擴(kuò)張,不論是總數(shù)或是通車?yán)锍蹋谑澜缟吓琶急容^靠前。橋梁作為道路建設(shè)工作中非常關(guān)鍵的一個構(gòu)成部分。它的品質(zhì)會對項目的總體品質(zhì)產(chǎn)生很大影響。在判定橋梁品質(zhì)是不是優(yōu)秀時,往往分析它的受力水平,它的寬度和強(qiáng)度以及穩(wěn)定性等如何。在具體設(shè)計中,也應(yīng)該將這些要素認(rèn)真分析,經(jīng)由精準(zhǔn)的設(shè)計來確保結(jié)構(gòu)安全,保證經(jīng)濟(jì)性較高。

1 公路橋梁上部設(shè)計應(yīng)注意的方面

在具體開展設(shè)計工作時,必須認(rèn)真分析主梁以及搭板等結(jié)構(gòu)。從施工難易程度,主梁設(shè)計等進(jìn)行考慮。通??梢圆捎闷胀ǖ匿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)進(jìn)行單孔跨徑不大于10m的主梁橋梁的設(shè)計,對于那些不屬于該區(qū)間的橋梁,最好是使用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。那些長度在100m以內(nèi)的或者是不大于20m跨徑橋梁都比較適合采用簡支空心板這一結(jié)構(gòu),對于那些不在這個區(qū)間之內(nèi)的橋梁可使用別的類型結(jié)構(gòu)。不過,那種無法開展支架澆筑工作的跨河項目,最好是使用簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。那種受到地形干擾較大的跨徑較大項目,如果使用現(xiàn)澆措施,其面對的困難較多,所以最好是使用預(yù)制類型。

在實際工作中,就算是存在平曲線,其平直度也不大。因此在設(shè)計預(yù)制體系時,要認(rèn)真分析平曲線對項目的影響。站在行車平穩(wěn)性這個層面上來分析,最好是不要在橋上設(shè)置太多的伸縮縫,這主要是因為它們的存在會導(dǎo)致通行不穩(wěn)定。針對單孔而且跨徑小于16m的項目來講,僅需要布局一個伸縮縫就可以,同時還要在橋的另外一邊按照一定規(guī)則來處理。針對那些跨徑不符合上述規(guī)定的橋梁,最好是在橋墩地方設(shè)置伸縮縫,在兩邊的橋臺地方按照相應(yīng)措施來處理。橋梁的伸縮縫按照這種原則來進(jìn)行設(shè)計則可以達(dá)到行車舒適的目的,從而使得安全事故發(fā)生的可能性得到有效減少。

2 公路橋梁下部設(shè)計基本準(zhǔn)則

在橋梁的下部設(shè)計中應(yīng)該將重點放在橋墩以及橋臺等部分設(shè)計。對于一些普通結(jié)構(gòu)的橋梁而言,橋墩設(shè)計一般比較適合采用框架式體系,這種體系主要是將柱式墩身上置蓋梁。雙柱式橋墩適合在橋梁斜交角度小于30°時采用,其余的角度范圍則比較適合三柱式橋墩。橋墩蓋梁設(shè)置不太適用于一些有特殊設(shè)計要求的橋梁,所以應(yīng)該盡量取消這種結(jié)構(gòu)設(shè)計,要明確一點簡潔又美觀是橋墩設(shè)計應(yīng)該遵循的一般原則。在不同地形,墩臺基礎(chǔ)也是不同,要視地質(zhì)情況來進(jìn)行設(shè)計,橫向坡度比較大的山嶺重丘區(qū),為了避免大面積的開挖應(yīng)該采用樁柱式。對于橋梁下部橋臺設(shè)計,應(yīng)該重點考慮橋臺后填土高度給施工帶來的影響,所以要對填土高度進(jìn)行一個控制。填土高度在軟土路段臺后應(yīng)該控制在6m以下,對于一般路段,高度數(shù)值則可以適當(dāng)?shù)脑龃?,適宜控制在10m以下。重力式是臺身在橋臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)時一般會采用的。合理的受力以及造價控制都是在進(jìn)行橋梁設(shè)計時所應(yīng)該遵循的原則,所以為了更好的實現(xiàn)這一要求,臺身前墻在臺高8m以上時應(yīng)該設(shè)置10:1的前傾斜坡,階梯式則比較適合應(yīng)用在橫向地面變化大的重力式橋臺的設(shè)計中。

3 公路橋梁設(shè)計中安全性的要求

在設(shè)計時,最看重的是安全。安全關(guān)乎使用人的生命,相關(guān)群體的切身利益。項目的安全性主要體現(xiàn)為它的受力水平是不是符合設(shè)計規(guī)定,結(jié)構(gòu)是不是牢靠。如果安全性較低,受力水平不高,此時橋梁會因為較大的負(fù)載力而發(fā)生安全方面的不利現(xiàn)象。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計較差,就會導(dǎo)致嚴(yán)重的傾斜或是塌陷問題。除此之外,在設(shè)計時必須分析它的持久性,保證建設(shè)的項目有能力應(yīng)對自然或是外在的影響。項目在完工之后會受到很多要素的影響,如酸雨以及磨損等。安全是設(shè)計的重點內(nèi)容。

4 設(shè)計影響要素

4.1 人員方面的問題

設(shè)計是項目開展的必然依據(jù)。只有做好了設(shè)計工作,才可以保證項目的品質(zhì),才能夠?qū)⑺膬r值很好的體現(xiàn)。在開展道橋設(shè)計工作時,首先確定結(jié)構(gòu)方案。不過在具體工作中,很多人過分看中經(jīng)濟(jì),此時得到的項目就存在很多質(zhì)量方面的問題,這時候就會引發(fā)一系列的安全性問題。其次,公路橋梁設(shè)計人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)水平也是影響公路橋梁設(shè)計好壞的重要因素。設(shè)計人員的設(shè)計思路和結(jié)構(gòu)構(gòu)造理論不成熟,有些設(shè)計人員認(rèn)為只要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)就可以保證整個橋梁工程的質(zhì)量,從而忽視整個橋梁結(jié)構(gòu)體系的合理性。甚至在設(shè)計各個結(jié)構(gòu)時沒有采用規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)。

4.2 橋梁設(shè)計中的傾向問題

在開展設(shè)計工作時,將重點放在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及受力性等要素方面,忽視了持久性的相關(guān)內(nèi)容。我國的許多建設(shè)單位都過分的看中速率,為了及早完工,只要涉及的項目在一定階段之內(nèi)不會產(chǎn)生惡性事故就會將其運行,在設(shè)計時也存在這種現(xiàn)象。在設(shè)計時,未認(rèn)真分析結(jié)構(gòu)和材料特性等內(nèi)容,未認(rèn)真分析設(shè)計的使用時間,或是標(biāo)注好了使用時間,但是建成的橋梁因為設(shè)計問題或者忽視橋梁的耐久性設(shè)計而導(dǎo)致橋梁的實際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計使用壽命。缺少耐久性設(shè)計的橋梁往往導(dǎo)致橋梁工程事故頻頻發(fā)生。

4.3 設(shè)計時應(yīng)充分考慮到橋梁的超載問題

超載對橋梁產(chǎn)生的影響主要有兩類。第一種是在經(jīng)過長久通行之后,橋梁的通行量大于設(shè)計量。第二種是車輛不按照規(guī)定通行,導(dǎo)致超載。一旦發(fā)生超載現(xiàn)象,就會導(dǎo)致橋梁性能發(fā)生很大改變,長此以往就會引發(fā)許多安全方面的問題。因為超載導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在受損之后無法復(fù)原,此時性能就會改變,導(dǎo)致安全性無法保證。在實際工作中,很多單位過分看中利潤,無法避免超載問題,而且這種現(xiàn)象還會在很久的一段時間內(nèi)存在。因此,作為設(shè)計人員,在開展工作時,必須認(rèn)真分析這一實情,盡管在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)按照核定的負(fù)載量來設(shè)計,但由于超載現(xiàn)象的存在,使得橋梁的使用壽命因為承受過多的負(fù)荷而大大降低。所以設(shè)計時不考慮這個因素也會對整個工程質(zhì)量的評定造成不良后果。

5 結(jié)束語

當(dāng)開展橋梁設(shè)計工作時,必須認(rèn)真分析安全和持久性方面的內(nèi)容。這主要是因為它們關(guān)乎到項目最終的品質(zhì)。除此之外,還要在保證安全的前提下,盡量降低花費,以此來保證項目的效益。橋梁設(shè)計工作是一項非常繁瑣的工作,在設(shè)計時會面對很多問題,這就需要相關(guān)工作者認(rèn)真分析,將不利現(xiàn)象控制在一定范圍之內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]施萬滿,喬俊峰.對現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計的思考[J].內(nèi)蒙古公路與運輸,2010,2.

篇6

關(guān)鍵詞 山區(qū)橋梁 設(shè)計 問題 要點

中圖分類號: TU997 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高,公路建設(shè)也進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時期。在我國的平原地區(qū)基本上已經(jīng)實現(xiàn)了村村通公路,而在我國的廣大山區(qū)由于地形比較復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)落后等原因,公路建設(shè)在很長一段時間內(nèi)都處于緩慢發(fā)展甚至停滯的狀態(tài),但在最近幾年山區(qū)公路的建設(shè)也開始提速。在山區(qū)公路建設(shè)中,橋梁工程是重要的組成部分,因此做好山區(qū)橋梁工程的設(shè)計是保證山區(qū)橋梁工程施工質(zhì)量的必要前提。

一、山區(qū)橋梁設(shè)計的原則

1、結(jié)構(gòu)安全原則

安全是進(jìn)行橋梁設(shè)計時必須遵循的一個原則,而對山區(qū)橋梁的設(shè)計來說這點尤為重要,因為山區(qū)的地形復(fù)雜,對橋梁的結(jié)構(gòu)安全要求更高,這需要通過采用合理的結(jié)構(gòu)受力計算成果和構(gòu)造設(shè)計方案來保證。在進(jìn)行負(fù)荷計算時,除了計算施工載荷和地震載荷等常規(guī)載荷外,還應(yīng)該考慮到山區(qū)強(qiáng)風(fēng)載荷的計算等。對于處于嚴(yán)寒地區(qū)的橋梁還應(yīng)考慮雪荷載和凍漲力的影響;在水流流速比較大的河段還應(yīng)考慮到水流對橋梁的沖擊載荷。結(jié)構(gòu)計算分析方法現(xiàn)均采用計算機(jī)來完成,為了確保結(jié)構(gòu)分析的正確無誤,現(xiàn)在一般最少采用兩套不同的程序進(jìn)行分析,并對關(guān)鍵截面內(nèi)力按照力的平衡原理進(jìn)行手工核算。

2、使用舒適原則

山區(qū)交通的路況比較復(fù)雜,地面起伏較大,因此這給駕駛?cè)藛T和乘客的舒適性造成了很大的影響。使用舒適既是乘客和駕駛?cè)藛T的基本需要,也是保證交通安全、減少事故發(fā)生的重要措施之一,因此在進(jìn)行山區(qū)橋梁的設(shè)計時必須要滿足使用舒適的原則。為了達(dá)到這個要求,在進(jìn)行山區(qū)橋面的選擇時,應(yīng)盡量選用連續(xù)的板、梁及鋼結(jié)構(gòu)。使連續(xù)段的長度盡可能加長,同時盡量使伸縮縫減少,這樣可以有效地避免車輛和伸縮縫撞擊而產(chǎn)生的不適感。在進(jìn)行橋梁主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計時,應(yīng)保證構(gòu)件有足夠大的剛度,這樣可以避免在車輛駛過橋梁時產(chǎn)生較大的震動和彈性變形。

3、經(jīng)濟(jì)性原則

在山區(qū)進(jìn)行公路橋梁建設(shè)時,由于施工的難度較大、原材料的運輸困難等一系列的原因,使得在同樣的設(shè)計方案下山區(qū)橋梁的建設(shè)成本要遠(yuǎn)高于平原地區(qū),同時山區(qū)往往又是我國經(jīng)濟(jì)比較落后的地區(qū),因此進(jìn)行橋梁設(shè)計時必須要遵循經(jīng)濟(jì)性的原則。在對山區(qū)橋梁進(jìn)行初步設(shè)計的時候,應(yīng)以公路工程所在地的施工條件和地理環(huán)境因素作為參考,對可供選擇的多種設(shè)計方案進(jìn)行充分論證,在保證橋梁性能的條件下選擇經(jīng)濟(jì)性最佳的設(shè)計方案,從而達(dá)到節(jié)約施工成本的目的。

4、與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)原則

山區(qū)橋梁建設(shè)由于施工周期長,施工范圍廣,因此不可避免地會對山區(qū)的環(huán)境造成一定的影響。為了使橋梁建成后與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào),在橋梁的設(shè)計時必須考慮到施工的影響,使所設(shè)計的橋梁在建成后與周圍的自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。這就要求設(shè)計人員進(jìn)行橋梁設(shè)計時應(yīng)盡可能避免橋梁的建造過程對山體進(jìn)行大規(guī)模開挖和回填,這樣不僅不利于山體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,而且還會對山體的植被造成大規(guī)模的破壞。同時,在設(shè)計時還應(yīng)考慮到施工材料和方案的選用,避免對山區(qū)的水體造成污染。只有這樣才能使設(shè)計出的橋梁與自然和諧相處。

二、山區(qū)橋梁設(shè)計的要點

1、橋位選擇

由于山區(qū)的地形和地貌條件比較復(fù)雜,因此在進(jìn)行山區(qū)橋梁的設(shè)計和建設(shè)時橋位的選擇極其重要。在選擇橋位時應(yīng)盡量使所選擇的橋梁位于河岸比較穩(wěn)定的河段,兩岸應(yīng)盡量有高地或山嘴等。如果河流的徑流量比較小,則所選擇的橋位也應(yīng)與河流的軸線呈正交狀態(tài)。另外,在選擇橋位時必須避免對地面及地下重要設(shè)施的拆遷,同時還要考慮到原材料的運輸及施工場地安排等因素,還要考慮到不要對山區(qū)環(huán)境造成大的破壞。山區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造條件要遠(yuǎn)比平原地區(qū)復(fù)雜,因此進(jìn)行橋位選擇時首先應(yīng)對橋梁建設(shè)部位的工程地質(zhì)情況有詳細(xì)了解,橋位應(yīng)選擇在地質(zhì)構(gòu)造簡單、土層堅硬、有基巖存在的地方,而不能選擇在地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)地,容易發(fā)生泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的位置。

2、橋型的選擇

山區(qū)橋梁的橋型比較多,有裝配式梁橋、支架現(xiàn)澆梁橋、拱橋、纜索承重橋等各種橋型。在進(jìn)行橋型選擇時必須根據(jù)所建橋梁所在地的具體情況,按照上文介紹的橋梁設(shè)計的總原則進(jìn)行選擇,同時也應(yīng)考慮到橋型的選擇要有利于施工和原材料的運輸。

3、下部結(jié)構(gòu)的選擇

山區(qū)橋梁下部及基礎(chǔ)的選擇主要取決于上部結(jié)構(gòu)所采用的結(jié)構(gòu)形式,山谷河流的形態(tài)斷面及工程地質(zhì)等條件。它與平原區(qū)橋梁相比,其橋下凈空一般不受水文和通航條件的限制,地形、地質(zhì)條件較平原區(qū)復(fù)雜。下部結(jié)構(gòu)的選擇包括橋墩、橋臺和基礎(chǔ)的設(shè)計等。

(1)橋墩的設(shè)計

山區(qū)橋梁因地形條件的限制往往采用高橋墩,橋墩的種類主要有柱式墩、薄壁墩及重力式墩等。柱式墩以施工方便,結(jié)構(gòu)輕巧而被廣泛采用,其適應(yīng)的高度范圍一般應(yīng)控制在30m以下,柱徑一般不小于80cm。如果橋墩的高度超過了30m,這時應(yīng)盡量選用薄壁墩,在薄壁墩上應(yīng)該預(yù)先留出通氣孔,這樣可以使橋墩的受力性能大大改善,也有利于對內(nèi)外溫差進(jìn)行調(diào)節(jié)。薄壁墩內(nèi)不應(yīng)設(shè)置水平隔板,這樣會大大增加施工的難度。在進(jìn)行高橋墩的設(shè)計時,必須考慮到墩頂因溫度載荷或活載產(chǎn)生過大的位移對橋身結(jié)構(gòu)造成的危害。

(2)橋臺的設(shè)計

橋臺的設(shè)計往往受山區(qū)地形的限制較大,橋臺型式的選擇是否合適,直接影響到兩側(cè)山體開挖和臺前填土是否可以實施。橋臺的常用型式有重力式U型臺、倒T式橋臺、扶壁式橋臺、肋式臺及柱式輕型柱式臺等。位于傾角較大的山體斜坡上的橋臺不宜采用臺前設(shè)有填土錐坡的橋臺類型,只有在地形較為平緩的地段采用填土錐坡橋臺。根據(jù)這一原則,橋梁布孔時應(yīng)盡量采用無填土高度的橋臺,適當(dāng)增加橋長,避免因橋臺設(shè)置引起的大面積山體開挖和臺前錐坡的不穩(wěn)定性。因此山區(qū)橋梁橋臺設(shè)計盡量采用U型臺、倒T式橋臺、扶壁式橋臺及柱式輕型橋臺等類型,具體設(shè)計時應(yīng)具體問題具體分析。

(3)基礎(chǔ)的設(shè)計

山區(qū)橋梁基礎(chǔ)類型選擇基本上同平原區(qū),其不同的是,山區(qū)橋梁由于地形條件復(fù)雜,在某些橋位處,兩側(cè)的地質(zhì)巖性差異較大,從而將一側(cè)設(shè)置成擴(kuò)大基礎(chǔ)而另一側(cè)則采用樁基礎(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)是山區(qū)橋梁最常用的基礎(chǔ)類型,其它類型的基礎(chǔ)采用較少。作為連接基礎(chǔ)的承臺,往往要考慮橋梁縱、橫斷面的地形變化情況,采用臺階式或折線式,以便與地形地貌自然地融合起來,并且還能充分保證橋梁的受力要求??傊?,山區(qū)橋梁的設(shè)計,其基礎(chǔ)選型應(yīng)充分考慮工程地質(zhì)及地形的實際情況,不同的地質(zhì)條件采用不同的基礎(chǔ)型式,不輕易簡化基礎(chǔ)類型,以免造成工程費用的增加或影響到結(jié)構(gòu)的安全性。

三、結(jié)語

近些年來我國的橋梁設(shè)計技術(shù)不斷提高,但在山區(qū)橋梁的設(shè)計上還有一些問題需要解決。集中體現(xiàn)在我國各地的地質(zhì)情況復(fù)雜多變,在進(jìn)行橋梁設(shè)計時必須根據(jù)具體的情況進(jìn)行設(shè)計方案的選擇,不能照搬已有的設(shè)計方案,因此這需要我國的橋梁設(shè)計工作者不斷提高山區(qū)橋梁的設(shè)計水平。本文對山區(qū)橋梁設(shè)計的原則進(jìn)行了介紹,并分析了進(jìn)行橋梁工程設(shè)計時應(yīng)注意的一些要點,希望能為從事橋梁設(shè)計工作的人員提供一些參考,促進(jìn)我國山區(qū)橋梁設(shè)計事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]黃光來.探討山區(qū)公路橋梁的設(shè)計原則與要點[J].中華民居,2011(03)

篇7

Abstract: In this paper, combine with the present situation of city bridge health monitoring, as well as the key design element integration with existing technologies, to provide comprehensive, forward-looking design scheme of the system, in order to eliminate or reduce the current single monitoring system to repeat construction, realize the information sharing and interoperability.

Key words: city bridge; health monitoring; cluster monitoring; design

中圖分類號:[TU997] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號

隨著城市橋梁病害的增多,橋梁養(yǎng)護(hù)與維修工作日趨繁重,管理者亟需一套針對城市橋梁結(jié)構(gòu)的實際安全性能,進(jìn)行遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測與實時評估的智能管理系統(tǒng),以確保城市橋梁以及整個交通運輸體系的安全運營。因此將現(xiàn)代城市橋梁管理理論與“數(shù)字城市”技術(shù)相結(jié)合從而形成城市橋梁集群化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測管理,將是未來城市橋梁信息化管理的新模式。

1. 城市橋梁健康監(jiān)測現(xiàn)狀

我國已有約60座以上的大型橋梁安裝了橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng),其中包括了一部分城市橋梁,這些健康監(jiān)測系統(tǒng)由少則50、多則500個以上的傳感器組成,其費用約占到橋梁總造價的0.5-2.0%,但是按照功能要求和效益-成本分析兩大準(zhǔn)則來看,系統(tǒng)還存在著以下問題。

1)監(jiān)測范圍滿足不了需求。開展監(jiān)測的范圍較小,一般只注重大江大河,而隨著城市橋梁的發(fā)展,城市干道橋梁的管養(yǎng)任務(wù)日益繁重。

2)只針對具體某一座或某幾座橋梁,還只能作為單個的“信息孤島”,并沒有從城市橋梁管理的角度集成為統(tǒng)一的平臺,信息不共享,缺乏與其它管理系統(tǒng)的有機(jī)銜接。

3)缺乏引導(dǎo)與規(guī)劃,系統(tǒng)功能還不夠全面,偏重監(jiān)測內(nèi)容和技術(shù)輕視測試數(shù)據(jù)處理和評價的設(shè)計方案越來越不易被橋梁業(yè)主所接受,系統(tǒng)投入使用后,后續(xù)升級及再開發(fā)困難。

4)軟硬件開發(fā)平臺不統(tǒng)一,由于城市橋梁的類型眾多,監(jiān)測項目不盡相同,針對每一座具體橋梁開發(fā)出一套專用的監(jiān)測軟件,存在著開發(fā)周期長,代碼可移植性差,不能重復(fù)等缺點,造成人力資源和開發(fā)成本的增加。

5)目前的健康監(jiān)測系統(tǒng)由于監(jiān)測時間較短,尚未能充分利用監(jiān)測數(shù)據(jù)在各種時間尺度上蘊(yùn)含的信息,實現(xiàn)從中挖掘數(shù)據(jù)演變規(guī)律的長效機(jī)制,也還沒有將橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)監(jiān)測上升為對結(jié)構(gòu)整個生命過程的跟蹤式監(jiān)測,從而實現(xiàn)指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)管理的目的。

2 . 城市橋梁集群監(jiān)測系統(tǒng)的內(nèi)容及其設(shè)計

2.1集群監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵因素

城市橋梁集群監(jiān)測系統(tǒng)是一個“開放”式的系統(tǒng),它的建立和完善是一個相當(dāng)龐大的工程,在系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃時,應(yīng)考慮以下關(guān)鍵因素:

1)資金規(guī)劃

目前我國大規(guī)模的橋梁建設(shè)其投入是巨大的,進(jìn)行健康監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)有充足的資金支持,這也是目前健康監(jiān)測系統(tǒng)建立的主要資金來源,但對于大范圍的城市在役橋梁,其養(yǎng)護(hù)管理的投入嚴(yán)重不足。因此,城市橋梁集群監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)資金的一次性籌集存在一定的困難,在現(xiàn)階段,提倡“綜合規(guī)劃,分步實施”的集散型方式更具有現(xiàn)實意義。

2)技術(shù)規(guī)劃

在技術(shù)上,由于健康監(jiān)測所面臨問題的解決不可能一蹴而就,高新技術(shù)和自動化設(shè)備的研制和應(yīng)用在我國還剛剛起步,許多關(guān)鍵性的技術(shù)還有待突破,目前的理論研究與實踐應(yīng)用還存在著較大差距,需要在實踐中逐步發(fā)展完善,以達(dá)到最佳的效果。

3)橋梁壽命

對于新建橋梁,其建成初期安全狀況大多良好,此時建立健康監(jiān)測系統(tǒng)主要是為橋梁積累重要的原始數(shù)據(jù)以及監(jiān)測突發(fā)性事故(地震、撞擊等)下結(jié)構(gòu)的響應(yīng),因此只需在關(guān)鍵部位布設(shè)測點即可。

4)儀器壽命

橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)自身也有使用期及壽命的問題,而且由于系統(tǒng)大多使用電子設(shè)備,在惡劣環(huán)境中損壞的可能性更大。根據(jù)橋梁的實際情況采取分階段實施的方案,不僅可以節(jié)省費用,還可以延長系統(tǒng)使用周期。

2.2 集群監(jiān)測系統(tǒng)及其功能分析

橋梁集群監(jiān)測系統(tǒng),包括安裝于橋梁上的豎桿,豎桿上安裝著攝像頭,豎桿還安裝著與攝像頭配合連接的供電裝置和無線發(fā)送裝置,攝像頭通過無線發(fā)送裝置將視頻信號傳送至與無線發(fā)送裝置相匹配連接的無線接收裝置,無線接收裝置通過有線或無線的方式與一級可視接警終端相配合連接或者無線接收裝置通過有線或無線的方式與二級可視接警終端相配合連接,安裝在一級可視接警終端上的智能聲光警示裝置與一級接警終端相配合連接,一級接警終端與二級可視接警終端通過有線或無線的方式相配合連接。本實用新型接警響應(yīng)時間短,使出警及時,避免出警的目的地誤報,提高出警效率。

在國內(nèi)外橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則研究的基礎(chǔ)上,城市橋梁集群監(jiān)測系統(tǒng)以基于GIS的城市橋梁管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),增加分布式遠(yuǎn)程橋梁監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、系統(tǒng)集成管理平臺等三個核心部件,具體由不同的模塊組成,GIS系統(tǒng)的電子地圖技術(shù)將與橋梁屬性相關(guān)聯(lián),方便對城市全部范圍的橋梁分布狀況及屬性的把握。

2.2.1 分布式遠(yuǎn)程橋梁監(jiān)測系統(tǒng)

主要包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)動態(tài)采集模塊和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊。其中傳感器模塊由各種類型的傳感器及二次儀表等部分組成,主要監(jiān)測載荷變化、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境變化及結(jié)構(gòu)實際工作狀況;數(shù)據(jù)采集模塊主要由微機(jī)控制的數(shù)據(jù)采集儀器組成,功能是收集由傳感器傳來的原始信號,并進(jìn)行信號調(diào)理、根據(jù)系統(tǒng)功能要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行分解、變換等預(yù)處理,以獲取所需要的參數(shù);數(shù)據(jù)傳輸模塊主要是建立遠(yuǎn)程傳輸?shù)耐ㄓ嶆溌?,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸。分布式遠(yuǎn)程橋梁監(jiān)測系統(tǒng)是集群監(jiān)測系統(tǒng)最前端和最基礎(chǔ)的系統(tǒng)。

2.2.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

主要由監(jiān)測系統(tǒng)局域網(wǎng)模塊、與其它局域網(wǎng)或主干網(wǎng)的連接模塊及遠(yuǎn)程控制模塊組成,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通訊、傳輸及遠(yuǎn)程控制功能,是聯(lián)系分布式遠(yuǎn)程橋梁監(jiān)測系統(tǒng)與系統(tǒng)集群管理平臺的橋梁。

2.2.3 系統(tǒng)集群管理平臺

系統(tǒng)集群管理平臺由中心數(shù)據(jù)庫管理模塊、數(shù)據(jù)分析及處理模塊、結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估模塊、決策支持模塊以及監(jiān)測系統(tǒng)控制管理與維護(hù)模塊組成。

上述三個組成部分分別在不同的硬件和軟件環(huán)境下運行,承擔(dān)著各自不同的功能,它們之間的協(xié)同工作,將實現(xiàn)集群監(jiān)測系統(tǒng)對城市重要橋梁的在線監(jiān)測及評估的功能。

3 結(jié)論

本文為保障城市橋梁的公共安全,提出了城市橋梁集群監(jiān)測系統(tǒng)的概念,此系統(tǒng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建了一個覆蓋城市重要橋梁的結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程在線監(jiān)測系統(tǒng),對保障城市交通安全暢通具有極其重要的意義和價值,并隨著研究的深入,逐步實現(xiàn)橋梁管理的信息化和科學(xué)化。

參考文獻(xiàn):

[1]馮良平,李娜,張革軍,張新越.中國長大跨橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)現(xiàn)狀及趨勢[J].公路,2009,(5):176-181.

篇8

關(guān)鍵詞:大跨徑;預(yù)應(yīng)力混凝土;技術(shù)分析

中圖分類號:TU528.571 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:

Abstract: based on the analysis of long-span prestressed concrete bridge design of technical problems, first of all, the paper introduces the long-span prestressed concrete bridge, the general situation of the design, including technical introduction and general application two aspects; Secondly, this paper introduces a five span prestressed concrete continuous box girder bridge project survey; Then, the paper analyzes the long-span prestressed concrete bridge design of the technical characteristics, main girder bridge design, with a basic design and construction process three aspects; Finally, this paper puts forward the improved bridge designs of the technical problems existing in the measures, mainly has the reasonable design, simulation and parameter prediction, temperature correction and do work stress test.

Keywords: long-span; Prestressed concrete; Technical analysis

目前,隨著經(jīng)濟(jì)、科技與交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展,大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁憑借其優(yōu)良的整體性能與結(jié)構(gòu)已得到廣泛應(yīng)用。但是由于技術(shù)、主客觀條件等因素的影響,其在設(shè)計與施工過程中存在一些難度與問題,因此,及時利用經(jīng)濟(jì)與科技等措施使得這些問題得以解決是非常有必要的。

1、大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計技術(shù)

1.1、大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計技術(shù)介紹

在進(jìn)行大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計時,要充分考慮參數(shù)的選取、施工的具體狀況與環(huán)境與橋梁整體結(jié)構(gòu)等諸多因素,此外,還受到所選擇的混凝土材料的均勻性與穩(wěn)定性等質(zhì)量指標(biāo)的制約。因此,在施工過程中,要做到大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的實際施工狀態(tài)與設(shè)計的狀態(tài)完全吻合,有很大的難度。在施工的過程中,有必要加強(qiáng)對施工的預(yù)拱度、梁體整體內(nèi)部的應(yīng)力等的嚴(yán)格控制。它的顯著優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)整體的受力性能良好,使得橋體非常堅固、耐久性較好。但是它也有明顯的缺點:所用混凝土材料的離散性較大、施工中存在的不確定因素很多、缺乏相應(yīng)的調(diào)控手段以及施工過程中的難度較大。

1.2、設(shè)計應(yīng)用概況

大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁主要包括大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋、T型剛構(gòu)橋以及連續(xù)橋梁三種類型。在施工過程中,常運用的控制方法主要有糾偏終點控制法、現(xiàn)代控制理論所包含的自適應(yīng)控制法與誤差容許值控制法三種方法。目前,我國南京二橋北汊主橋跨徑為165米,是國內(nèi)跨徑最大的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。截至目前,我國主跨徑在200 米以上的連續(xù)箱梁鋼構(gòu)橋大約有55 座,而在250米以上的大約有12 座。

2、工程簡介

本文以某座五跨徑(47m+80m+116m+80m+47m=370m)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋為背景,該橋的橋面寬度是40m。主要的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是:

橋梁設(shè)計的安全等級:一級

所建道路的等級:城市主干路

車速設(shè)計:60 公里/小時

橋面縱波度最大設(shè)計值:2%

橋梁設(shè)計荷載:公路-I級;人群荷載是3.5kn/m2

橋梁橫斷面寬度設(shè)計:全寬是40m,橋面兩邊的橫斷面寬度布置均為5m(人非混行道),中間是30m(機(jī)動車雙向八車道)

洪水頻率設(shè)計:1/300,洪水位設(shè)計為50.45m

抗震設(shè)防烈度:7 度

3、大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計中的技術(shù)要點分析

3.1、主梁設(shè)計

主梁的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)采用C50混凝土,單箱雙室結(jié)構(gòu),截面為箱形,主跨支點、次中支跨支點處的梁高分別是7m 和4.5m。主梁的寬度是40m,由上、下行兩幅橋,中間設(shè)有寬度是2cm的裂縫。在主梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,做到適當(dāng)增加主梁的高度,令主跨的高跨比為1/16.6,同時使主梁變高段通過1.5 次拋物線實現(xiàn)過渡。對于主梁內(nèi)力的分析,應(yīng)該綜合考慮預(yù)應(yīng)力、活載、溫度力及施工荷載等因素,并對施工控制方法進(jìn)行合理分析,保證橋梁的主梁最大拉應(yīng)力在1Mpa 的范圍內(nèi),最大主壓應(yīng)力不超過15Mpa。對于預(yù)應(yīng)力的布置,應(yīng)該根據(jù)橋梁的實際情況,對主梁的縱、橫、豎三類預(yù)應(yīng)力進(jìn)行合理分配。

3.2、橋墩與基礎(chǔ)設(shè)計

橋墩作為支撐整個橋梁的支柱,應(yīng)采用C40混凝土,呈上寬下窄并以進(jìn)行曲線過渡的形狀,橋墩中心設(shè)有凹槽以用來裝飾,順橋向設(shè)計為等寬度,分為4.7m 和3.4m 兩種類型,橫橋向頂部寬為8.8m,底部寬為6m。對于全橋承臺的設(shè)計,采用統(tǒng)一的C30混凝土,而樁基礎(chǔ)采用C25混凝土,且為嵌巖樁。結(jié)合建設(shè)實際,合理設(shè)計橋梁基礎(chǔ),例如,主橋墩(8、9號)的承臺高度是5m,每個承臺下面有9根徑為2m、長28m 的鉆孔灌注樁,全橋共有36 根??梢?,在橋墩設(shè)計中要考慮

空心橋墩的受力性能,盡力使其性能好并且節(jié)省材料,在承臺及基礎(chǔ)的設(shè)計中要考慮河水沖刷和基礎(chǔ)施工措施對其產(chǎn)生的影響。

3.3主梁施工

在主梁的施工過程中,要根據(jù)橋體結(jié)構(gòu)的具體部分采用不同的施工方法。墩頂現(xiàn)澆段要利用墩旁托架進(jìn)行混凝土澆注的施工方法,待施工和臨時錨固完成后,再通過安裝掛藍(lán)的方法進(jìn)行懸臂施工,施工過程中要注意合理澆注工程中的每個階段,然后依次張拉橫向、縱向、豎向預(yù)應(yīng)力。次中跨合攏段應(yīng)采用支架現(xiàn)澆施工的方法,但是邊跨現(xiàn)澆段的模板與之間的連接結(jié)構(gòu)應(yīng)在次中跨合攏后可以縱向活動。待合攏段的混凝土達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度后,再張拉合攏預(yù)應(yīng)力的鋼束,然后再將臨時錨固設(shè)施拆除掉以實現(xiàn)體系的轉(zhuǎn)換。中跨合攏段應(yīng)采用掛藍(lán)施工方法,之后再采取一系列的措施與測試??梢姡紫纫龅皆O(shè)計方案的合理性與可行性,然后在施工過程中,要做到具體的施工工程與設(shè)計的一致。

4、改進(jìn)措施

4.1設(shè)計合理

這是解決大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計中存在問題的最有效、最直接的措施。設(shè)計方案關(guān)系到大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的具體步驟的正確與否,因此,做到設(shè)計合理至關(guān)重要。例如,采用先進(jìn)的設(shè)計手段與設(shè)備和設(shè)計理念、橋梁跨徑總體布置的合理、縱向及豎向預(yù)應(yīng)力束的設(shè)計要合理。此外,還應(yīng)對預(yù)應(yīng)力束與度進(jìn)行合理計算與確定,一般來說,對結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力度的控制不應(yīng)小于0.7,如果超過這一點,就會容易引起構(gòu)件的變形與橋體產(chǎn)生裂縫,這是導(dǎo)致箱梁產(chǎn)生

裂縫的最重要的因素。

4.2、模擬計算與參數(shù)預(yù)測

在施工過程中,模擬計算是進(jìn)行施工控制的基礎(chǔ),主要有倒裝分析法、正裝分析法與無應(yīng)力狀態(tài)法。一般來說,對大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁,必須先進(jìn)行正裝計算,而且其結(jié)果常可以作為應(yīng)力檢測的依據(jù),而倒裝可以為預(yù)拱度提供計算依據(jù)。對施工過程中的參數(shù)進(jìn)行充分的識別與預(yù)測是保證設(shè)計合理的重要環(huán)節(jié)。由于施工受到的隨機(jī)因素較多,無法進(jìn)行實時測量,因此要利用先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行合理預(yù)測。目前,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的參數(shù)識別與誤差預(yù)測已得到廣泛應(yīng)用。

4.3、溫度修正

溫度是導(dǎo)致在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中存在誤差的不可忽略的因素,它影響著橋體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與標(biāo)高、混凝土等材料的穩(wěn)定性與應(yīng)用性等性能。常用的消除溫度影響的方法有在溫度影響較低的時間段進(jìn)行關(guān)鍵施工步驟的運作,或者是通過利用相對標(biāo)高的辦法消除溫度產(chǎn)生的影響?,F(xiàn)在,基于溫度場與將溫度作為一種導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的因素來考慮等方法也被應(yīng)用于施工過程中,而且具有精細(xì)化研究的優(yōu)點。

4.4、做好應(yīng)力測試工作

應(yīng)力測試是大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計與施工過程中的重要內(nèi)容,對于保證施工的順利進(jìn)行與安全具有重要作用。但是受到技術(shù)、設(shè)備等因素的制約,應(yīng)力測試的結(jié)果往往不夠精確,因此,在施工過程中,收集全面而充分的資料、注意工程內(nèi)外界因素的變化并及時做好測試記錄、及時檢查出現(xiàn)異常的監(jiān)測點,既能保證橋梁的在建狀態(tài)與設(shè)計方案相吻合,也能夠保證施工的順利進(jìn)行。此外,還要通過多設(shè)元件的方法對結(jié)構(gòu)的特性與應(yīng)力進(jìn)行精確測試,以保證所測數(shù)

據(jù)的全面及時。

5、結(jié)語

綜上所述,由于一些主客觀原因,大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在設(shè)計與施工過程中存在一些問題。通過采取先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備與現(xiàn)代的設(shè)計理念等措施可以有效防止問題的發(fā)生,并保證橋梁施工的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

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[2]杜波,馬穎,黨勝玻,大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋下?lián)系某梢蚣按?/p>

施[J],山西建筑,2010,2:316―317

篇9

關(guān)鍵詞:公路橋梁設(shè)計;伸縮縫;橋梁設(shè)計安全性;主梁

Abstract: The design and construction of highway bridge is comparatively obvious differences in different terrain conditions, whether it should take into account the bridge structure has adequate security, whether the vehicle safety and comfort can be ensured, whether in the economy can achieve the expected benefits, whether the convenience of construction. Should focus on the various factors together, so as to avoid the trouble of construction and traffic due to the design of ill-considered discomfort to a certain extent.

Key words: highway bridge design; bridge expansion joints; safety design; girder

中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: 文章編號:

前言

目前,國內(nèi)的公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,公路橋梁的建設(shè)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大。截至2010年底,全國公路總里程400.82萬公里,高速公路達(dá)7.41萬公里,居世界第二位;公路橋梁總計62萬座,總長2.73萬公里,其大橋2051座,大橋39381座,已成為僅次于美國的第二橋梁大國。公路橋梁建設(shè)是公路建設(shè)工程的重要組成部分。公路橋梁的質(zhì)量制約了公路建設(shè)的質(zhì)量。高質(zhì)量的公路橋梁應(yīng)當(dāng)具有高的承載力、適宜的橋面寬度、高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、高穩(wěn)定性和耐久性等等。在公路橋梁設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)充分考慮到這些因素,通過可靠的結(jié)構(gòu)計算分析和合理的構(gòu)造處理措施來保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性要求。并且加強(qiáng)從橋梁設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計。

1、公路橋梁上部設(shè)計應(yīng)注意的方面

主梁、伸縮縫、搭板等這些部分的合理構(gòu)造是在公路橋梁的上部設(shè)計中應(yīng)該引起足夠的重視。從施工的難易程度,主梁的設(shè)計一般會發(fā)生的情況有:通??梢圆捎闷胀ǖ匿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)進(jìn)行單孔跨徑不大于 10m 的主梁橋梁的設(shè)計,對于不在這個范圍的其余跨徑的橋梁,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一個較好的選擇。對于橋長在 100m 以內(nèi)的或者是不大于 20m跨徑的橋梁都比較適合采用簡支空心板這一結(jié)構(gòu),對于不在這個范圍內(nèi)的橋梁則可以選擇其他類型的連續(xù)結(jié)構(gòu)。但是,如果是那些很難進(jìn)行支架現(xiàn)澆施工的跨河橋梁,應(yīng)該盡量選擇簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。對于那些受地形影響比較大的山區(qū)內(nèi)的中等跨徑大橋,要進(jìn)行現(xiàn)澆施工是非常有難度的,所以則應(yīng)該采取預(yù)制的結(jié)構(gòu)。

有時候在實際工程中即使出現(xiàn)了平曲線,它的平直度也是很小小的,所以在進(jìn)行預(yù)制結(jié)構(gòu)的設(shè)計時,要將平曲線對橋梁的影響予以考慮,跨度的布置和設(shè)計和平原地區(qū)相比也是有所不同的。從行車平穩(wěn)舒適這一角度來進(jìn)行考慮,則應(yīng)該在橋上盡量減少設(shè)伸縮縫的施工,因為伸縮縫在一定程度上會影響行車的平穩(wěn)性。對于單孔橋梁并且跨徑不大于 16m 的而言,只需要設(shè)置 1 道伸縮縫就足夠了,然后在橋梁的另一端采用橋面連續(xù)來進(jìn)行施工。對于跨徑不在該范圍的單孔橋梁,則應(yīng)該在橋墩處進(jìn)行伸縮縫的設(shè)置,在兩側(cè)的橋臺處采用橋面連續(xù)的方式進(jìn)行連接。橋梁的伸縮縫按照這種原則來進(jìn)行設(shè)計則可以達(dá)到盡量的使行車舒適的目的,從而使得安全事故發(fā)生的可能性得到有效的減少。

2、公路橋梁下部設(shè)計基本準(zhǔn)則

在橋梁的下部設(shè)計中應(yīng)該將重點放在橋墩以及橋臺等部分的設(shè)計。對于一些普通結(jié)構(gòu)的橋梁而言,橋墩的設(shè)計一般比較適合采用框架式體系,這種體系主要是將柱式墩身上置蓋梁。雙柱式橋墩適合在橋梁斜交角度小于 30°時采用,其余的角度范圍則比較適合 3 柱式橋墩。橋墩蓋梁的這一設(shè)置不太適合用于一些有特殊設(shè)計要求的橋梁,所以應(yīng)該盡量取消這種結(jié)構(gòu)設(shè)計,要明確一點的就是,又簡潔又美觀是橋墩設(shè)計應(yīng)該遵循的一般原則。在不同的地形,墩臺的基礎(chǔ)也是應(yīng)該不同的,要視地質(zhì)情況來進(jìn)行設(shè)計,橫向坡度比較大的山嶺重丘區(qū),為了避免大面積的開挖應(yīng)該采用樁柱式。對于橋梁下部橋臺的設(shè)計,應(yīng)該重點考慮橋臺后填土高度會給施工帶來的影響,所以要對填土的高度進(jìn)行一個良好的控制。填土的高度在軟土路段臺后應(yīng)該控制在 6m 以下,對于一般路段,高度數(shù)值則可以適當(dāng)?shù)脑龃笠恍?,適宜控制在 10m 以下。重力式是臺身在橋臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)時一般會采用的。合理的受力以及造價的控制都是在進(jìn)行橋梁設(shè)計時所應(yīng)該遵循的原則,所以為了更好的實現(xiàn)這一要求,臺身前墻在臺高 8m 以上時應(yīng)該設(shè)置 10:1 的前傾斜坡,階梯式則比較適合應(yīng)用在橫向地面變化大的重力式橋臺的設(shè)計中。

3、公路橋梁設(shè)計中安全性的要求

橋梁設(shè)計的最基本的要求是安全性。安全性關(guān)系到橋梁使用者的生命和財產(chǎn)安全。橋梁的安全性體現(xiàn)在橋梁的承載能力是否達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)構(gòu)是否牢固。倘若安全性不高,承載能力低,可能會因為橋梁在受到高負(fù)荷時候產(chǎn)生安全問題;結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,結(jié)構(gòu)不牢固,則容易出現(xiàn)傾斜甚至倒塌的情況。此外橋梁設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮到橋梁的耐久性,使建造出來的橋梁具有抵御自然或者人為造成的侵蝕。橋梁在建成后會受到各種條件的侵蝕,比如風(fēng)化、酸雨、使用磨損等等。公路橋梁設(shè)計的安全性是工程的重中之重。

4、影響現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計的一些因素

4.1公路橋梁中設(shè)計人員因素

公路橋梁設(shè)計是指導(dǎo)公路橋梁工程建設(shè)的綱領(lǐng),如何設(shè)計出高質(zhì)量的公路橋梁直接決定了工程是否達(dá)標(biāo)。在公路橋梁設(shè)計時的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案,然而公路橋梁設(shè)計人員過分的注重經(jīng)濟(jì)因素,往往會導(dǎo)致橋梁設(shè)計的結(jié)果缺陷,從而引發(fā)一系列的安全性問題。其次,公路橋梁設(shè)計人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)水平也是影響公路橋梁設(shè)計好壞的決定因素。設(shè)計人員的設(shè)計思路和結(jié)構(gòu)構(gòu)造理論不成熟,有些設(shè)計人員認(rèn)為只要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)就可以保證整個橋梁工程的質(zhì)量,從而忽視整個橋梁結(jié)構(gòu)體系的合理性。甚至在設(shè)計各個結(jié)構(gòu)時沒有采用規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)。此外,設(shè)計人員還容易忽視公路橋梁所在的地理位置,忽視公路橋梁所處的環(huán)境對橋梁的長期影響,橋梁的質(zhì)量因為當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件而受到影響。最后,各種新材料,新的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到工程建設(shè)技術(shù)中也使橋梁建設(shè)的設(shè)計技術(shù)不斷創(chuàng)新,這對設(shè)計人員的理念創(chuàng)新和經(jīng)驗要求提出了新的挑戰(zhàn)。

4.2橋梁設(shè)計中的傾向問題

現(xiàn)行的公路橋梁設(shè)計時,重點都放在橋梁建設(shè)時的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載能力等安全性問題,而忽略公路橋梁的耐久性問題。目前,國內(nèi)的很多工程建設(shè)都在求速度,為了盡快完成工程,只要設(shè)計出的工程在短時間內(nèi)不出問題就可以順利向使用者交付,在橋梁設(shè)計時也出現(xiàn)類似的問題。在設(shè)計時沒有從結(jié)構(gòu)和材料等角度對橋梁的耐久性進(jìn)行設(shè)計。在公路橋梁設(shè)計時沒有明確標(biāo)明橋梁的設(shè)計使用年限,或者盡管標(biāo)明設(shè)計使用年限但是建成的橋梁因為設(shè)計問題或者因為忽視橋梁的耐久性設(shè)計而導(dǎo)致橋梁的實際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計使用壽命。缺少耐久性設(shè)計的橋梁往往導(dǎo)致建成的橋梁工程頻頻發(fā)生事故,較差的結(jié)構(gòu)使用性和較短的使用壽命。

4.3設(shè)計時應(yīng)充分考慮到橋梁的超載問題

超載對公路橋梁的影響有兩種:首先,一段時間內(nèi)橋梁通行的車流量超過了原先的設(shè)計水平,這是設(shè)計荷載的變化和交通量的增加。其次是車輛違規(guī)超載,這是車輛使用者違法超載營運。橋梁的超載可能使橋梁的結(jié)構(gòu)材料的功能特性發(fā)生變化,時間長久就會引發(fā)一系列的安全問題。由于超載造成的橋梁內(nèi)部的結(jié)構(gòu)損傷后不能恢復(fù),將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化,從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。由于過分的追求經(jīng)濟(jì)效益,超載不可避免的現(xiàn)象,而且這種狀況屢禁不止,并且這種狀況還要在很長時間內(nèi)一直存在,設(shè)計者也要充分考慮的這個現(xiàn)實情況,盡管在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)按照核定的負(fù)載量來設(shè)計,但由于超載現(xiàn)象的存在,使得橋梁的使用壽命因為承受過多的負(fù)荷而大大降低。所以設(shè)計時不考慮這個因素也會對整個工程質(zhì)量的評定造成不良后果。

5、結(jié)束語

安全性和耐久性是公路橋梁設(shè)計的重中之重,關(guān)系到整個公路橋梁質(zhì)量是否合格。在公路橋梁設(shè)計時應(yīng)充分考慮到公路橋梁工程需求合理經(jīng)濟(jì)的選擇設(shè)計方案,保證安全性的同時力求實現(xiàn)工程的最大收益。橋梁設(shè)計是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)的工程,在橋梁設(shè)計過程中仍然有許多重大的理論問題需要解決,需要設(shè)計人員具有豐富的理論知識,并且盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]施萬滿. 對現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計的思考

2]萬敏.我國橋梁設(shè)計的現(xiàn)狀和發(fā)展

篇10

關(guān)鍵詞:高架橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁模板支架混凝土澆筑

一、 工程概況

某高速公路高架立交橋分別為:主線58.04m+91.292m+58.04m 三跨,C 匝道45.854m+76.790m+46.057m 三跨, D 匝道45.751m+74.242m+45.751m 三跨;主線橫橋向為雙向四車道分離式斷面(中間設(shè)3m 中央分隔帶),匝道均采用單向雙車道斷面。C 匝道橋墩高20m,且曲線半徑僅350m,超高達(dá)6%。箱梁梁高較高,其中主線梁高為2.5m~5.0m,匝道梁高2.3m~4.5m; 大跨徑連續(xù)箱梁采用48mm ×3.5mmWDJ 扣件式多功能鋼管滿堂支架全斷面現(xiàn)澆的方法施工。

二、 高架橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)工藝

2.1 地基處理

由于匝道支架范圍內(nèi)地基濕軟,允許承載力較小,且承臺前后有一定長度的回填土,為了保證在箱梁施工過程中及養(yǎng)生時支架不發(fā)生下沉,要求承臺基坑加填土分層填筑,逐層夯實,分層厚度不大于30cm。地基處理前,需將原地面處理到墊塊頂標(biāo)高以下90cm 處,原地基整平后,進(jìn)行碾壓,壓實度要達(dá)到90% 以上,然后在原地面上填筑30cm 厚的礦渣,用振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

2.2 模板支架搭設(shè)

本支架采用扣件式滿堂支架。其結(jié)構(gòu)形式為:縱橫向立桿間距均為90cm,支架搭設(shè)前,首先將起終點軸線放出,在曲線半徑較小的跨,將支架由跨中分為兩段,支架軸線與該段箱梁結(jié)構(gòu)中心線起、終點重合。然后將該段起終點掛線連接起來,每隔90cm 在垂直于該軸線的左、右兩個方向上按支架位置布置混凝土墊塊,掛線抄平控制第一根立桿底標(biāo)高。

2.2.1 施工模板支架方案設(shè)計驗算

1)支架架設(shè)、立模設(shè)計。首先進(jìn)行測量放線 ,然后在搭設(shè)支架的帶狀位置用干硬性水泥砂漿精平地面,再鋪上厚5cm×寬25cm 的木板,最后在木板上搭設(shè)支架。支架以兩橋墩 中心連線為軸線,并垂直于中心點法線往兩翼及跨兩端對稱搭設(shè)。依照現(xiàn)有圖紙將其劃分為0 號~1 號斷面,2 號~3 號斷面,4號~5 號斷面,6 號~6 號斷面等四段分別進(jìn)行計算,各段設(shè)計荷載的限值取該段最大凈截面積的荷載。經(jīng)過計算比較選出最佳組合,豎桿縱橫向間距依次分別為:60cm×60cm,90cm ×60cm,60cm ×60cm,60cm×30cm,支架步距視架子實際高度采用120cm 或60cm,利用可調(diào)下托調(diào)整支架橫桿使之保持整體水平,確保可調(diào)U 型頂托螺旋調(diào)節(jié)幅度不超過25cm。

2)支架、模板內(nèi)力驗算方法。以2 號~3號斷面為例: 支架豎桿縱橫向間距為3.3.2.2 支架觀測在支架預(yù)壓前,測出各點的初始標(biāo)高。支架縱、橫向要各設(shè)一軸線,在堆載前、中、后進(jìn)行支架縱、橫向位移觀測,并作詳細(xì)的記錄。沉降量由專人負(fù)責(zé)觀測并整理數(shù)據(jù),測量組配合,支架偏移觀測由測量負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)并整理數(shù)據(jù)。

2.2.2. 數(shù)據(jù)分析

堆載后支架預(yù)壓期為30d。卸載前,將所設(shè)觀測點標(biāo)高進(jìn)行測量并做對比,卸載后,再次測量觀測點標(biāo)高,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,確定施工前預(yù)提標(biāo)高設(shè)置值。因支架變形和梁的撓度中跨中值最大,故梁的預(yù)拱度最高值設(shè)在跨中,其他各點預(yù)拱度以梁端為零,按二次拋物線計算可得。

預(yù)拱度曲線方程為:y=4f拱x(L-x)/L2。

式中:跨度為L,預(yù)應(yīng)力箱梁跨中矢高為f拱。

2.2.3 卸載

預(yù)壓到期后,進(jìn)行卸載。卸載時,由高到低,由內(nèi)向外逐層進(jìn)行,卸完土袋后,開始鋪設(shè)底板膠合板。

2.2.4 膠合板鋪設(shè)

鋪設(shè)前,將腹板混凝土外邊線放出并做好標(biāo)志。底板膠合板橫向布置4 塊,并保證邊緣處每塊膠合板最少伸出腹板外2cm。鋪設(shè)時,接縫處要保證平整、嚴(yán)密,并將每塊板邊緣處全部用小釘釘在下層板條上。膠合板鋪設(shè)完成后,根據(jù)預(yù)壓結(jié)果,檢查底板高程,并通過調(diào)整上托來調(diào)整底板標(biāo)高。

2.2.5 側(cè)模安裝

側(cè)模安裝前,要對腹板混凝土精確放線,縱向1m 一個控制點,根據(jù)控制點將腹板混凝土邊線用鉛筆畫出。在膠合板邊貼1cm厚海綿條后進(jìn)行側(cè)模安裝。側(cè)模安裝采用現(xiàn)場拼裝的方法,先將翼板下頂板按設(shè)計標(biāo)高+8mm 掛線調(diào)好,然后在其上順橋向鋪設(shè)10×10 方木,橫橋向每隔60cm 鋪設(shè)一道橫向方木,橫向方木鋪好后,開始加要立柱,立柱下要支撐在縱向10×10 方木上,立柱施工時要注意留出膠合板層和5×10 板條間隙,在將立柱固定后,順橋向釘設(shè)5×10 板條,間距35cm,然后鋪設(shè)膠合板。模型固定完畢后,將側(cè)模每90cm 一道,橫向二道用3m 鋼管支撐在立桿上,并固定底板處穿心絲,穿心絲要全部上雙帽,支撐要牢固。完畢后,將翼板下三道立桿每2.7m 一道橫向打斜撐加固,防止支架變形造成腹板混凝土跑模。底板空心絲用Φ16 螺紋鋼筋兩頭焊φ1 4 圓鋼套絲使用。

2. 3鋼筋綁扎施工

2.3.1 鋼筋加工、入模

在綁扎鋼筋前,注意綁扎底板和腹板A類、B 類鋼筋網(wǎng)片。橫梁骨架安裝前,先將梁底支座鋼板預(yù)埋好。然后安裝橫梁鋼筋骨架,并加墊塊進(jìn)行墊塊,橫梁鋼筋安裝前要將橫梁位置腹板上精確標(biāo)出。橫梁兩端1m范圍內(nèi)先將箍筋套在鋼筋骨架上,但不要綁扎定位,骨架Ⅰ和骨架Ⅱ穿過橫梁后,焊接腹板骨架筋和部分受剪鋼筋。

2.3.2 內(nèi)模安裝

在腹板鋼筋綁扎完成并經(jīng)監(jiān)理檢驗合格后進(jìn)行內(nèi)模吊裝。內(nèi)模采用加工場加工、吊車吊裝進(jìn)行施工。吊裝內(nèi)模時,每個箱室由兩邊向中間吊裝,每個箱室由一節(jié)變截面內(nèi)模、兩節(jié)2.44m 內(nèi)模和一節(jié)1.77m 內(nèi)模組成。

2.3.3 頂板鋼筋綁扎

頂板鋼筋綁扎前,放出頂板邊線,并根據(jù)圖紙預(yù)埋防撞墻鋼筋;鋼筋綁扎過程中,要及時復(fù)核鋼筋頂面高程;鋼筋綁扎完成后,開始支設(shè)翼板邊混凝土模型,并在距混凝土邊10cm 處釘設(shè)直徑3cm 的半圓PVC管作為滴水槽模型。

2.4混凝土澆筑施工

2.4.1 橫梁、底板、腹板混凝土澆筑混凝土澆筑順序為:1)橫梁、腹板;2)底板;3)腹板補(bǔ)料、頂板。每跨為一個澆筑段。箱梁混凝土采用罐車運輸,泵車泵送。

2.4.2 頂板混凝土澆筑

第一跨底板混凝土澆筑完成后,返回補(bǔ)充第一跨腹板混凝土,澆筑頂板混凝土前,標(biāo)出頂板混凝土澆筑標(biāo)高。混凝土收面要掛線,頂板收面分三步進(jìn)行:頂板混凝土放料后,第一步,根據(jù)設(shè)計標(biāo)高人工用鐵鍬將混凝土大面整平;第二步,用鋁合金尺根據(jù)標(biāo)高橫向收面,人工配合補(bǔ)料,以控制混凝土面標(biāo)高及平整度;第三步,人工用木抹子收面,在混凝土初凝前,用木抹子進(jìn)行二次壓面,以消除混彈凝土面產(chǎn)生的細(xì)微裂紋。

2.4.3 養(yǎng)護(hù)

混凝土初凝后,要對頂板混凝土進(jìn)行覆蓋,頂板混凝土初凝后,先用塑料膜覆蓋,然后用麻袋片覆蓋,灑水后再覆蓋一層土工布,并灑水養(yǎng)護(hù),每天3 次~4 次,嚴(yán)禁混凝土面及養(yǎng)護(hù)材料出現(xiàn)干燥現(xiàn)象,養(yǎng)護(hù)期不小于7d。

2.5 模板、支架拆除

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%時,可進(jìn)行內(nèi)模拆除,內(nèi)模拆除要徹底,并將箱室內(nèi)清理干凈?;炷翉?qiáng)度達(dá)到100%時,方可拆除底板模型及支架,拆除時要從跨中向橫梁處進(jìn)行。