時間:2022-08-11 07:20:07
序論:在您撰寫道路橋梁設計論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
范立礎院士曾經指出,我國多年來普遍采用的路橋設計理念與歐美等先進國家存在一定差距。比如,以“經濟、適用、安全、美觀”八字原則指導的傳統路橋設計偏重建設施工過程,輕視維護管理;重視結構強度,忽視耐久性。事實表明,這種相對短視的設計理念使我國在路橋運營和維護檢修中付出了嚴重代價。這種設計理念主要是基于建設施工過程的,同時兼顧設計使用年限,其嚴重缺陷是沒有給予路橋的環境影響和使用壽命以足夠的重視。與以往的設計理念不同,“耐久性設計”是基于全壽命周期的設計。所謂全壽命周期,其定義是道路橋梁從規劃設計開始到拆除的完整時間段。從時間長度上來看,全壽命周期不僅包含設計使用年限,還包含養護、維修、報廢、回收階段,是一個“從搖籃到墳墓”(fromcradletograve)的完整周期。采用“耐久性設計”的最顯著好處是,在設計時考慮全局成本而非僅建筑施工成本,從源頭上避免出現路橋后期運營維護費用過大的隱患。保證道路橋梁的耐久性使用需要設計、施工、運營和維護各階段的投入,“耐久性設計”尤其強調要把周期性維護檢修的成本考慮在內。在耐久性設計中,后期維護的可行性及維護難度作為重要因素被給予了較高的權重,這很有可能決定最終采用的設計方案。“耐久性設計”理念符合可持續發展觀念的設計理念,它以建筑設施的整體使用性能為目標函數,符合設計初衷和人民的根本利益。由于面向全壽命周期,“耐久性設計”理念有時也被稱作“全壽命設計”。后者作為目前許多學者所推崇和提倡的學術概念,其實擁有更廣泛的內涵?!叭珘勖O計”思想是“耐久性設計”理念的進一步發展,它要求設計人員不僅考慮建筑設施的使用性能,同時還必須考慮道路橋梁對周圍環境的深遠影響,以環境效益、社會效益、經濟效益的平衡為最終衡量目標。
2我國道路橋梁設計的實踐進展
伴隨著設計理念的逐漸完善與進步,我國道路橋梁設計實踐取得了長足進展。以發展的眼光來看,我國的路橋設計水平與發達國家的先進設計水平之間的差距在逐漸縮小,各地拔地而起的大跨度橋梁、城市立交橋、山區公路與隧道表明我國的路橋工程蓬勃發展。
2.1計算機輔助技術的深入應用與路橋設計水平的切實提高
在路橋設計過程中,利用專業軟件的快速優化、仿真分析、算法比較等功能或者計算機輔助設計(CAD)軟件,可以大大優化道路橋梁的設計過程。CAD的廣泛應用使得平面定線、縱斷面設計、橫斷面檢查、平面調整等流程自動優化進行,極大解放了我國道路橋梁設計人員的生產力,減輕了他們的勞動強度。目前國內路橋CAD軟件的發展呈現“百花齊放”的態勢,先后涌現出“緯地三維道路設計系統”“、路線大師”、“EICAD”“、海地”等優秀國產道路CAD軟件及“橋梁博士”、“橋梁大師”“、橋梁通”等優秀國產橋梁CAD軟件。CAD軟件的普及不僅表明我國路橋設計人員的從業水平整體較高,而且表明我國的路橋設計已經初步符合“標準化設計”的現代設計理念。隨著快速發展的計算機技術被運用于路橋設計和施工,通過數值模擬與仿真分析,設計師們能夠更精準地模擬路橋建造過程中的各種工況、路橋建成后的結構、外觀和功能,設施在臺風、地震及其他突發條件下的運行表現,路橋設施對周圍生態環境的影響以及視覺效果,便于方案在“全壽命周期”的時間尺度內進行綜合比較。
2.2智能檢測設備和無損檢測技術的應用與設計方案細節的動態調整機制
在路橋設計完成、施工完成、投入運行后,對路橋的定期維護和修養就成為保證其使用壽命的關鍵。智能檢測設備和無損檢測技術不僅可以使維護人員輕松發現裂縫和伸縮縫,及時進行維修防護;而且這些設備技術還使工程的遠程監控管理成為可能,從而降低運營成本。根據“耐久性設計”與“全壽命設計”的理念,運營維護期間發現的問題一般會及時反饋給設計者,以便分析成因,從而在以后的設計中有所借鑒。此外,針對保養維護期間發現的問題,設計師們根據實際情況對設計方案細節往往會進行動態的調整。例如,假設某所橋梁的整體設計壽命為100年,然而各部件的使用壽命并不可能達到100年。根據物料特性,橡膠支座壽命最多為20年,拉索壽命僅為15年,拉索的護套壽命為18年,鋼結構的最佳油漆保護期為15年。設計師在對零部件進行替換、修理、加固時應該充分考慮到技術與材料的升級換代,靈活調整原來擬定的加固方案。在傳統的路橋設計理念中,設計工作是“一勞永逸”的:隨著施工完成、設備投入使用,設計人員的使命就完成了。然而,在引入“動態調節機制”的“全壽命設計”中,設計人員是始終負責的。及時地反饋和調整機制不僅有助于提高設計人員的水平,更有利于維護道路橋梁的使用壽命。
3結束語
隨著經濟社會的逐步發展,我國道路交通問題日益突顯出來,我國也加大了對于橋梁建設的投入力度,道路橋梁設計是交通部門工作的重點。我國現階段道路橋梁結構設計常見問題主要有以下幾個方面。
1.1設計標準不高
我國道路橋梁設計對規范標準的要求并不高,進行施工就會對道路交通產生諸多不便或產生安全隱患,還會對橋型的美觀程度造成一定的負面效應。所以設計時應充分的考慮這個方面,結合現場環境,很多時候都需要在橋梁的主梁或梁側部分預留一定空間,為日后的施工打下良好的基礎。
1.2管道預留空間不足
專用橋梁管道是每一座橋梁設計中必須要考慮到的方面,但在具體的設計和施工中往往是忽略這一點的。產生的原因主要是城市化所帶來的人口壓力過大或城市改造工程。城市改造工程很有可能產生管道預留空間不足的情況,而在很多時候我們只能采用少量的擴容處理,將橋梁管道在橋體之外,這樣做的直接后果就是會對交通線產生不利影響,還可能影響到橋體的美觀。遇到橋梁管道預留空間不足的情況時,再次開挖是比較適宜的方法,但一大弊端就是會加大工程的資金投入力度,同時也不利于交通情況。
1.3綠化帶專項防水設計缺陷
橋梁工程必須具有一定的使用功能,除此之外還要有一定的美觀性。所以橋梁綠化帶專項防水設計應運而生。在設計橋梁結構的過程中,綠化美觀需要在設計的考慮范疇內。通盤考量了所有的影響因素后,必須要保證橋梁結構使用性和美觀性。
1.4結構設計選型問題
橋梁工程結構選型問題在設計中是比較重要的一個方面,滿足視距和凈空的要求的同時,還要具有美觀的外形和科學合理的結構,這也視為橋梁結構設計的基本標準和原則,盡可能的打造出功能和美觀于一體的橋梁工程,為城市平添一抹亮色。但在具體的設計時,關注實用功能的比較多,而忽視結構選型,結構選型不合理也就不足為怪了。
1.5裝飾結構設計問題
我國的橋梁工程結構設計中安全材料不合標準的情況是比較常見的。一項工程要想成為精品,所使用的材料可以說是最為關鍵的,其是保障橋梁結構的安全運行根本。所以必須要保證裝飾材料的可靠性,可以采用材料取樣試驗的方式來嚴把材料的質量關,為橋梁工程的安全運行保駕護航。
2道路橋梁結構設計要點
2.1主梁設計
不同于整體式簡支梁結構,裝配式簡支梁結構最為重要的特點是可將預制獨立構件進行運輸與吊裝,并且通過現場安裝、拼接制梁。對于自動化、機械化施工技術的應用在設計中就可以完成,這樣就大幅度的節省了施工成本,勞動生產力也有顯著的提高,季節變化也無法對施工造成實質上的威脅。橋梁上部結構的主要承重構件就是主梁,一般的設計型式有T型和箱型,箱型結構主梁大多在預應力混凝土結構梁中應用。設計采用箱型結構主梁需要對主梁結構的間距與片數作要求,主梁間距與片數兩者相互制約,即間距小則片數多、間距大則片數少。而主梁的高度及細部尺寸是以荷載的計算方法加以確定的,若主梁對稱布置,梁身的荷載也是呈對稱分布,此時要用杠桿法來計算,如若不然就要以偏心受壓來計算。上述兩種情況的相同之處是控制設計的標準是內力的最大值,要注意的是此標準不可作為主梁結構各個截面的最不利狀況的受力計算,主要是因為很多不安全的因素夾雜在計算結構中。
2.2型式的選擇應為橋臺設計橋臺結構設計的重點
在橋臺結構的選擇上,裝配式簡支橋梁主要有輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺、埋置式橋臺三種。輕型橋臺結構型式體積較小,比較適合擋土的翼墻結構設計。鋼筋混凝土薄壁橋臺可設計將臺身埋置于橋梁護坡中,這樣不僅能夠降低橋臺結構受上部荷載的作用力,還能夠使橋臺留有足夠的空間。但護坡容易受到洪水的侵襲使臺身,所以設計時不可缺少的是對強度和穩定性的計算。
2.3橋墩型式選擇
雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是裝配式簡支橋梁結構設計的主要型式,單幅雙柱式是最為常見的。鑒于以往的經驗教訓,設計時應謹慎選擇橋墩結構型式,在巖溶性地質、樁基礎施工難度比較大的地方應以實際情況為前提,減少樁基的設計,單柱單樁的設計是比較適合的。而在施工在河谷或容易受滾石威脅的地方時,設計的重點應該放在如何加強橋墩結構的整體抗撞擊能力上,也比較適合單柱單樁設計。對于高位墩柱長橋,設計時應重點考量橋梁上部結構荷載累積變位的問題,這是雙幅兩柱整體下部構造設計是比較理想的。
2.4定線原則
(1)在1:10000比例尺的地形圖上在起、終控制點間研究路線的總體布局,找出中間控制點。根據相鄰控制點間的地形、地貌分布情況,盡量選擇地勢平緩地帶,確定各種路線方案。
(2)山嶺重丘地形,定線時應以縱坡度為主;而平原微丘地區地面自然坡度較小,縱坡度不受控制的地帶,選線以路線平面線形為主,最終合理確定出公路中線的位置。
3結束語
道路橋梁設計的關鍵
在選擇道路橋梁設計方案之后,就要對設計方案的關鍵問題進行具體分析,其主要內容包括兩方面,一是道路橋梁的質量,即道路橋梁的堅固性和耐久性;另一方面是道路橋梁的美觀性。道路橋梁設計中的質量問題確保道路橋梁設計中出現質量問題,首先應對各施工階段實施有效的監管,尤其是各種材料質量是否符合標準應嚴格把關,在此基礎上開展工作。道路橋梁設計的加固性①地基的加固,即應在項目施工之前,對施工地點進行詳細的地質勘查,然后根據地質狀況以及施工需求,結合實際做出較科學和合理的設計圖,尤其應注重地基易發生不均勻沉降的區域,并在設計中明確針對性地處理措施。②裂縫的加固,即對路橋面的設計應嚴格把關,在具體的施工中,設計應要求施工所用車輛的載重,以免因為過度碾壓而出現裂縫。另外,針對已經出現的裂縫,要聯合公司管理層,查出導致裂縫產生的真正原因,進而實施相應的修補。③伸縮縫的加固,比如梁端頭局部破損的情況,應在設計時給予特殊的重視,在保證施工用料的質量以及施工方法的正確性的基礎上,結合當地的氣象天氣針對性地設計符合實際的伸縮縫結構。道路橋梁設計的耐久性目前,我國道路和橋梁設計中,對于路橋耐久性設計并沒有實際的效果,只存在概念性范疇,這不但是一些道路橋梁工程出現事故的主要原因之一,而且從綜合經濟的角度看,其也是十分不合理的。從對當前反映的道路橋梁耐久性差來看,其主要表現在水泥選用不合理,混凝土配合比不對,維護保養不當以及預應力施加不合理等現象。由此可見,施工質量以及施工質量管理是導致道路橋梁耐久度無法達到預期目標的重要原因,因此,為了能使道路橋梁達到預期的使用壽命,必須嚴格監控施工質量。雖然,這些缺陷在短期不會對道路和橋梁造成明顯影響,但是從長期來看,其后果是非常嚴重的。因此,各施工隊有必要設置專業的質量監督部門。影響道路橋梁耐久度的因素很多,比如,結構整體性和延性不足,冗余性??;計算圖式和受力路線不明確,以至于局部受力過大;混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構件截面過薄這些都是降低道路橋梁結構耐久性降低的因素,嚴重影響了其安全性。因此,在設計上應在滿足經濟合理、結構可行的基礎上,保證材料質量合格、保證施工操作規范、保證結構整體協調統一,進而使道路橋梁實現長久安全。道路橋梁設計的美觀性目前,中國道路橋梁建設已經日趨成熟,各種高難度作業工藝技術已經獲得突破,與此同時,隨著投資方對工程審美要求的不斷提高,施工公司在保證質量的前提下,亦開始追求道路橋梁的美觀性。對于道路橋梁的美觀性一般工程公司都會參照周圍建筑的建筑風格,力圖融入整個建筑的大環境的前提下,成為新的標志性建筑。當然,在追求道路橋梁美觀的同時,切不可以影響質量為代價,因小失大。
道路橋梁設計應考慮維護的可行性
從道路橋梁的關鍵指標加固性和耐久性來看,道路橋梁設計離不開施工的質量管理,尤其應重視橋梁和道路的維修養護工作,因為路橋面的鋪裝層是車輛的直接碾壓和受力部位,長期的碾壓下極易引起路橋面出現損壞。美國道路業曾做過關于高速公路的相關性實驗,結果證明一條新修的、質量合格的高速公路,其使用功能會在其壽命達到75%時下降4成,若此時不能及時對高速公路路面進行相應的養護,那么公路剩下的壽命時間即會再次下降4成,直至徹底失去使用功能。比如一條高速公路的使用壽命是40年,那么第30年,其壽命便達到了75%,路況功能性便下降了40%,如此就大大增加了公路維修成本,甚至造成不得不重建的尷尬局面。而若此時或在道路建設之初即采取合理的預防性維護,那么就會大大增加道路的使用壽命,經濟上更能為后期維護省下幾倍的金錢。對于道路橋梁的維護工作,可采取相應的措施,比如嚴格控制過往車輛的載重,堅決制止超載現象。另外,應以橋梁結構予以重點維護,進行定期的維護和保養,并進行有效的監督,對于已經出現的裂縫應及時采取措施。比如,對已建好的伸縮縫,應進行嚴格管理和保養,并加強日常的養護工作,實施定期的檢查,若在伸縮縫中發現有雜物應及時予以清理。良好的道路橋梁維護保養工作,不但可以延長道路橋梁的使用壽命,而且保證了道路橋梁質量一直良好,同時大大降低了道路橋梁建設和養護成本。
橋梁設計特點
橋梁布跨橋梁基本跨徑的選擇,需綜合考慮經濟性、整體協調性、施工難度等諸多因素。過大或過小的跨徑對橋梁經濟性與美觀性均帶來一定影響。管村橋(壽昌溪)大橋采用整體式斷面,該橋全橋共1聯:5×25m。該橋4#墩處橋梁高度小于5#橋臺,結合橋位平面圖分析,雖然終點處取消1孔,可減小橋梁規模,同時也能降低橋臺填土高度,但考慮到降雨時壽昌溪水位暴漲暴落、流速急,為泄洪需要,不宜縮短。橋型布置本橋所處主要為鄉鎮村落,對景觀要求相對城市橋梁要弱,因此上部結構不考慮采用工期長、施工復雜、造價高的現澆預應力混凝土箱梁,而采用施工方便、快捷、造價省的預制拼裝結構??招陌逯饕m用于跨徑≤16m(20m及以上跨徑空心板梁存在的病害較多)的橋梁,20m及以上跨徑的標準橋跨主要有小箱梁和預制T梁2種。對不同跨徑小箱梁和T梁2種結構進行比選[2],從比較結果來看,各種跨徑梁呈現跨徑越大,造價越貴的趨勢;上部結構造價25m跨徑T梁較小箱梁高約12.3%,相差不大,但施工相對簡單。小箱梁由于橫向剛度不足等原因,近年來出現問題較多。T梁橫向通過橫隔板剛性連接,行車舒適、受力性能好;主梁采用現場預制,架橋機架設施工,工期短,吊裝重量小,工藝成熟。壽昌溪沒有通航要求,梁高不受限制,采用T梁。雖然橋梁跨越河道時,為減少對河道行洪能力的影響,盡可能在水中少設墩柱,但本橋橋基處于巖溶區,溶洞分布位置有較強的不確定性。本橋原設計為上部結構采用預應力砼(后張)T梁,先簡支后連續的超靜定結構;為減小橋基這種隱蔽的、隨機發生的地質問題對橋梁結構的影響,采取特殊設計,更改上部結構為結構簡支、橋面連續跨徑小的靜定結構[3]。這樣做好處是結構受力明確,能消減樁基不均勻沉降影響。經過經濟技術比較,并兼顧全線橋梁的標準化設計,綜合考慮確定上部結構采用25m跨徑預應力砼(后張)T梁。因柱式墩經濟性好,工藝成熟,施工方便,與樁基礎銜接性好,下部結構采用柱式墩、肋板臺,墩臺基礎均采用鉆孔灌注樁。雖然該橋橋墩高度不大,最大橋墩高度為6.1m,也不存在軟土層,但考慮到本橋橋址區水位隨季節變化暴漲暴落,橋梁墩臺易受水流沖刷;為能有效抵抗山區河流強力沖刷,增強橋墩整體受力性,本橋設置底系梁。預制板梁梁頂設10cm厚C50砼整體化調平層,調平層頂設置10cm瀝青混凝土鋪裝。在調平層與瀝青混凝土鋪裝之間設防水層。樁基設計該橋場地內基巖面起伏大,右幅橋樁基大多基巖埋深淺,但左幅橋樁基全~強風化層厚度大,且在中風化基巖上部有溶洞發育;若均采用端承樁,則左幅橋3#、4#墩樁長深度將超過60m,而部分樁長約15m,樁長差異很大。根據本橋地質實際,部分采用端承樁、部分采用摩擦樁。具體分3種情況:(1)按端承樁設計,遇溶洞穿過,嵌入中風化灰巖該橋左幅1#墩和右幅2#、3#、4#墩樁基穿過溶洞,防止塌孔和漏漿。溶洞區域應逐樁鉆孔,確保樁端以下8m無溶洞。此類樁基中風化層上部有巖溶發育,應穿過溶洞進入下部完整基巖。左幅1#墩樁基,ZKS43A鉆孔表明在高程95.1~99.7位置出現溶洞,洞高4.6m,洞跨較大,充填。該處溶洞上持力層不足,為全風化及強風化層條帶狀灰巖夾泥巖。該樁基穿過溶洞,嵌入中風化條帶狀灰巖夾泥巖。(2)按端承樁設計,嵌入中風化灰巖地質資料表明,本橋0#臺及右幅1#墩和左幅2#墩樁基無溶洞穿過,且下部的中風化條帶狀灰巖夾泥巖埋深較淺,物理力學性質較好,可作為樁端持力層,按端承樁設計。(3)按摩擦樁設計,樁基底端設于溶洞上方該橋左幅3#、4#墩及5#臺按摩擦樁設計,溶洞的樁基洞頂上方有足夠深度的全風化及強風化層條帶狀灰巖夾泥巖持力層,可滿足承載力要求。本橋墩臺樁基分別采用直徑為1.5m、1.2m的摩擦樁或端承樁,單樁軸向受壓承載力容許值[Ra]按文獻[4]中相關規定計算。本橋要求端承樁進入中風化條帶狀灰巖夾泥巖嵌巖深度墩臺分別不少于6m、4.8m。該橋樁基最小單樁軸向受壓承載力容許值及入巖有效深度。
樁基礎施工特點
(1)上部卵石層含漂石,鉆探時孔壁有坍塌現象,施工時應注意塌孔和漏漿問題;全~強風化層下部局部較軟,性質較差,且下部巖溶發育,應注意采取合理施工工藝,防止塌孔和漏漿問題。(2)樁基采取樁長和持力層巖樣力學指標雙控的原則,施工中應保證樁尖置于設計規定的持力層,并達到要求深度?;A施工前應核對樁位處的地質勘察資料;施工時應加強地質監控,及時反饋巖性的變化。(3)根據管村大橋K151+740右50m地下水質分析結果,地下水在強透水性地層中對混凝土有酸型分解類弱腐蝕,在弱透水性地層對混凝土無腐蝕,在強透水性地層應采取一級防護。要求橋梁的樁基、立柱、系梁采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,水灰比0.6,控制最少水泥用量350kg/m3,C3A<8%。依橋梁耐久性設計要求,也增加了相應結構的凈保護層厚度。(4)橋址處受構造作用強烈,基巖差異風化強烈,中風化基巖面起伏變化大,應注意基巖面起伏對樁端的影響,且下部有溶洞發育,施工時應加強驗槽。(5)橋墩樁基施工時,左右幅應先行施工外側樁基至基巖面,并確定縱、橫向巖面后,滿足設計要求的最小嵌巖有效深度及嵌固厚度,才能判別各樁終孔標高。(6)鉆孔灌注樁的承載能力與施工質量、施工工藝、施工周期直接有關,孔底沉渣及孔壁的泥皮情況將直接影響到樁端阻力和樁側摩阻力的發揮,應合理控制泥漿配比,做好成孔后的清洗工作,控制泥皮厚度和孔底沉渣。
關鍵詞:道路橋梁;工程設計;施工
中圖分類號:TU997 文獻標識碼: A
近年來,我國許多橋梁設計大都達到了設計規范要求的強度指標,但因設計缺陷而在橋梁使用過程中出現的安全隱患卻時有發生。因此,在橋梁設計時應該綜合考慮構造、材料等因素,并結合以往實際工程經驗,采取切實措施來減少橋梁設計中帶來的安全隱患。此外,還應須知,環境不同、使用條件不同、設計對象不同,設計要求也就不同,橋梁結構體系的布局和構造等方面也要隨之進行調整。橋梁設計規范再詳盡也無法也不可能涵蓋應由橋梁設計人員解決的所有問題,橋梁設計規范更新再快也不可能完全適應新技術、新思想、新材料快速發展對橋梁設計提出的全新要求。因此,科學合理的道路橋梁結構設計除必須滿足橋梁設計規范基本要求之外,還要求橋梁設計人員具有較高的專業素質、豐富的設計經驗和正確的實踐判斷能力以及施工人員的質量責任意識。
1 道路橋梁工程項目設計現狀
近些年,隨著經濟的快速發展,我國加大了道路橋梁工程建設的密度與廣度,雖然部分道路橋梁項目的設計滿足了實際的功能需求與設計規范中的強度要求,但在實際投入使用后的幾年內,均不同程度的出現了荷載裂縫、路基沉降、跳車等質量安全問題。因此,在道路橋梁工程項目的設計階段,就應綜合考慮、分析道路橋梁實際的結構、材料、環境條件、交通流量等因素,結合國外先進案例,通過各種技術手段優化設計方案,提高項目質量的耐久性、安全性。對于道路橋梁工程的設計,雖然國家頒布了相關標準與規范,但隨著新技術、新理念、新工藝、新材料的不斷涌現,而道路橋梁的功能需求又趨向多樣化發展,有關設計規范與標準的更新很難適應現代化建設的需要。因此,現代道路橋梁的設計,在充分滿足相關規范與標準的基礎上,還需依靠設計人員的專業素質、業務水平來保障工程項目的質量安全。
2 公路橋梁設計的隱患問題
在公路橋梁設計的過程中,橋梁設計人員不能很好的把握和了解橋梁工程的全面情況,如橋梁規模大小、地理位置、橋梁結構性質、當地的自然氣候等。這樣就很有可能出現一些考慮不到位的問題,從而造成設計不合理等原因的缺陷。有些設計工作人員對公路橋梁結構強度的設計考慮過多,但從橋梁結構體系、構件材料、結構性質、結構耐久性、美觀性等考慮的太少,不能很好地體現設計的全部功能意義。近年來,在我國雖然有不少橋梁工程從表面上看設計達到了規范的結構安全要求,但是有的橋梁使用了不到幾年就出現了安全隱患問題,所以橋梁結構耐久性設計已經是安全設計的一個必須考慮的問題之一。
此外,公路橋梁的設計圖紙樣式和實際工路標符的不夠明確,公路橋梁工作者如不是專業橋梁設計者,或者在計算設計過程中的一些失誤,都會造成橋梁安全隱患問題的發生。忽視或不重視現階段存在的公路橋梁設計理論體系法規,如在《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》指出,對于鋼筋混凝土橋梁,因其結構重量占總荷重比例很大,活載引起的疲勞影響較小,因此不考慮重復荷載對結構產生的疲勞影響。這種理論體系對于橋梁的墩臺和主梁等是有作用的,但對于橋梁的一些特殊構件的布局設計及忽略疲勞狀態的設計是為隱患性的設計缺陷。再如橋梁支撐體與橋梁面板設計壽命時間不一致,在設計中沒有充分考慮承載能力極限和正常使用極限情況狀態。分為兩種情況:一方面是指橋梁支撐體結構達到極限承載能力,結構整體或部分喪失穩定性,一方面是指在重復荷載作用下構件由于材料的疲勞而導致破壞的疲勞極限。對于橋梁墩臺和主梁過于加強的特殊設計,而對橋面行車道板構件的設計不重視,顯疲勞狀態下的設計。
通過調查發現,多數公路橋梁主體結構承受力狀態良好,而橋梁行車道板損壞嚴重,分析原因筆者認為是由于對行車道板的設計沒有很好的把握。公路橋梁設計方案過于陳舊、缺乏創新。隨著我國橋梁建設的快速發展,面對交通新形勢下一些原有舊的公路橋梁的設計都跟不上交通建設形勢的需要,甚至落后,停步不前。而有些橋梁設計人員思想設計觀念落后、仍在模仿或運用過去的公路橋梁設計方案、缺少創新開拓精神、質量責任意識、經濟等設計觀念落后陳舊,設計方案單一、自然而然的就造成了缺乏論證所造成的設計方面的資源浪費、安全性問題等影響了我國橋梁的設計發展水平。
3 保證道路橋梁質量安全的相關措施
⑴合理選擇設計方案對于道路橋梁工程項目的主體結構,應合理選擇設計方案,以此保證工程項目的耐久性、安全性。由于道路橋梁工程建設的鋪設范圍較廣,環境條件差異較大,從而在設計時,首先需要分析、考慮橋梁主體的結構形式,根據控制因素的不同,而選擇能夠充分滿足項目需求,經濟、合理的結構設計方案。目前,我國橋梁結構的設計形式,其主要分為標準跨徑、大跨度兩種。在實際的道路橋梁工程設計中,相較于大跨度橋梁設計方案,標準跨徑橋梁的造價合理、施工難度小、能夠預制裝配,從而廣為應用。
⑵ 項目設計階段的質量控制道路橋梁工程設計水平的高低,將直接影響到道路橋梁的使用功能與使用安全,建設單位應給予設計部門充足的設計周期。在設計的過程中,設計人員在保證項目設計強度充分滿足相關標準與規范的同時,應進一步創新、研究,以此保證設計方案的先進性。值得注意的是,設計人員在進行創新設計時,應本著成熟技術的原則進行分析、研究、設計,處理、協調好創新技術與傳統技術間的關系,嚴禁采用未經檢驗的技術與設計,以此避免安全隱患的產生。此外,道路橋梁工程項目的設計人員,還應熟悉、掌握項目的施工技術與工藝,在設計中降低施工風險、提高質量檢查的便捷性,從而設計出易于采取質量控制與施工的結構設計方案。對于工程項目中的重要部位,設計人員應進行全面、仔細的計算,保證數據、指標的準確性,以此避免發生事故。
⑶道路橋梁工程的耐久性設計道路橋梁工程項目,在施工的過程中與投入試用期間,均會受到環境因素、人為因素等影響。在地質災害、風的侵蝕、雨水的腐蝕、交通流量的作用下,將造成橋梁部分結構材料出現老化、裂縫、斷面等質量問題,以至于引發安全事故。究其原因,主要是由于道路橋梁工程在設計時缺乏綜合考慮,并沒有進行合理的耐久性設計而造成的。為此,在進行道路橋梁工程項目的設計時,設計人員應根據項目的自身特點與要求,針對施工場地條件、項目周邊環境、最大交通流量等因素進行分析、預測,從而在保證設計強度符合標準的前提下,提高道路橋梁的安全性、耐久性。
關鍵詞:市政道路;橋梁;設計
隨著城市化進程的加快和國民經濟的發展,許多的道路橋梁建設行業得到了政府的支持,但道路交通中存在的問題以及矛盾也越來越突出。為了解決這一問題,我國的橋梁設計師不斷發展和完善橋梁的設計方式和方法,總結道路橋梁建設經驗并緊密結合施工區域的實際情況,用以保證通行人員和車輛的安全。此外在對道路橋梁進行施工建設時,施工企業不僅僅需要考慮到建設結構時所使用的建筑材料,還要考慮到施工時所運用的條件和外部環境因素等。因此,為了保證工程施工建設能在規定的時間內完成以及道路橋梁建設的使用性。
不僅需要施工人員具有職業道德和較強的專業知識,還需要具有根據以往的建設經驗作出判斷的能力,當道路橋梁在建設的過程中如果遇到了問題不會手忙腳亂,提出更好的解決策略。
1 道路橋梁設計
1.1 在道路橋梁的設計過程中,如果設計人員考慮不全面的話便會出現許多的問題。在進行設計的時候,為了保證設計結果能夠符合相關規定,不僅僅需要考慮道路橋梁的結構是否合適,還需要嚴格遵守相關的建筑規定,并且需要對道路橋梁的結構進行詳細計劃。
1.2 在道路橋梁設計過程中道路橋梁的設計理念體系法占據著非常重要的位置。如果道路橋梁的使用壽命情況以及承載能力沒有得到設計師及時全面的考慮,則很有可能會出現道路橋梁的面板設計壽命同道路橋梁的支撐體長短不一致的情況,這種情況下,設計的部分結構與整體結構便失去了穩定性。經過調查分析可知,許多的道路橋梁雖然整體結構的承載能力的狀態很還處于良好的狀態,但是道路橋梁的面板卻已遭受到不同程度的破壞,這些現象就表明設計人員對其設計理念體系法沒有全面的掌握,從而造成了設計的不完善。
1.3 在道路橋梁實際的設計過程中,通常由于設計人員對于道路橋梁的具體情況沒有很好的掌握,這些情況可能會包括道路橋梁的結構和性能、規模大小以及外部環境因素等。正是這些問題便會使設計師在其設計的過程中可能出現一些誤差。另外在設計的過程中,一些設計人員對于道路橋梁的外部美觀性、建設材料、功能性及耐使用性等方面沒有太多的關注,只是考慮了道路橋梁的設計結構,導致缺乏了設計的最初理念。
1.4 值得注意的是,一方面,由于道路橋梁的設計人員缺乏較強的專業素養,在建設過程中出現問題時不能有效解決。有的時候因設計師承接的工作量較大,而客戶給的時間又有限,設計師為了可以盡快的完工,不僅市場調查沒有詳細進行,并且沒有進行驗證設計方案,只是在其它地方模仿而來,不僅不符合實際情況,設計方案也沒有創新思想。另一方面,由于國家沒有制定完善的制度,沒有成立專門的道路橋梁考核部門,導致設計方案抄襲層出不窮。
2 市政道路橋梁設計中存在的主要問題
2.1 市政道路橋梁設計的使用壽命。和機械設備一樣,道路橋梁同樣擁有自己獨有的使用壽命。在道路橋梁的通車運行中,如果不對其進行恰當維護的話,不僅僅其使用壽命會大大縮短,而且嚴重時有可能引發道路橋梁坍塌事故,從而產生無法想象的后果。在進行道路橋梁的設計時,一定要根據已經成為中國城市代表的道路橋梁的成功案例的設計經驗,充分參考它們的橋梁構造以及在設計之初數據的計算方式,從而設計出一個遵循科學性原則的道路橋梁。道路橋梁的設計圖紙還需要進行多角度、全方位的審查使其更為完善,及時糾正發現的問題,盡最大努力避免埋下事故隱患。
另外市政道路橋梁設計的使用壽命原則中,最主要的一點便是市政道路橋梁的使用壽命盡可能延長。為了達到這個目標,不僅需要設計師從成功案例中總結參數設計及結構的經驗并經多方審查,還需要確保道路的設計有利于后期的維護。因為影響道路橋梁使用壽命的一個重要因素就是維護工作,因此,考慮后期維護工作的方便性在設計過程中同樣十分重要。
2.2 道路橋梁設計的安全性。道路橋梁在設計過程中最應該遵循的一個原則 就是安全性。在道路橋梁的設計上,安全不僅體現在道路橋梁投入使用以后,同時還體現在工程施工中。有的設計師過多的把精力放在追求橋梁外觀的美觀度,沒有過多的考慮嚴謹的科學理論,在數據的精確方面不夠細心,抱著差不多就行的態度,為我國道路橋梁坍塌事故的頻繁出現,埋下了較為嚴重的安全隱患。
2.3 道路橋梁的方案設計落后。為了確保道路橋梁的通行安全和使用壽命,參考借鑒成功案例是做好市政道路橋梁設計方案的重要條件,但一些設計人員不是借鑒一些成功橋梁的設計經驗而是照搬過來,把他人成功的設計作品直接應用于工程建設之中。這些過去成功的案例已無法滿足現代人員對美的要求。另一方面,道路橋梁設計的 美觀度、難度、工藝復雜程度是決定工程工期及資金成本投入的主要依據。因此,就要求橋梁設計人員在進行設計橋梁時,不僅需要考慮科學技術狀況、當時的實際需求、道路橋梁建設發展歷程,于此同時還需要結合先進的國際理念。才能設計出適合人們生活要求、社會發展、符合工程標準的道路橋梁來,才能更好的促進國民經濟的發展,才能更好地為人們的生產生活服務。
3 結語
綜上所述,在道路橋梁設計的過程中,為了避免在建設過程中出現不利因素,提高道路橋梁設計的耐使用性和安全性,設計人員需要從實際情況出發,外部環境的因素給予充分考慮,并且嚴格遵守施工的相關規定進行施工建設。道路橋梁關系到人員安全以及通行車輛的安全,它的重要性越來越顯著,并向著擴大的趨勢發展。值得注意的是在道路橋梁的施工過程中,要充分綜合考慮各方面的因素,全方位、多角度的對道路橋梁進行設計,對道路橋梁的結構形式要不斷完善。
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關鍵詞:城市;道路橋梁設計;問題
前言
現如今,隨著我國經濟的不斷發展以及城市化建設的不斷進步,使得城市道路橋梁規劃的力度不斷加大,然而在道路橋梁建設過程中出現了諸多規劃問題,嚴重干擾了道路橋梁規劃的效率。城市道路橋梁面臨的壓力越來越大,加重道路橋梁建設中的規劃問題,城市道路橋梁規劃面對多樣化的要求,必須提出科學的改進措施,由此完善城市道路橋梁規劃。道路橋梁規劃是城市發展的基礎,城市建設非常注重道路橋梁規劃的改進,以便適應城市道路橋梁復雜化的發展。
一、城市道路橋梁設計中存在的問題
1橋梁施工人員素質不高
橋梁在當今人們的生活生產中地位是有目共睹的。我們的生活中離不開它,像是假設幾十米高的立交橋在我們二十年前是很難想象的,但是今天這些都已經變為了現實了,可見我們科技水平的發達,我們在進行施工的過程中更多的使用了先進的技術與設備來攻堅這些曾經人們想都不敢想的事情,這樣就對于我們的工作人員提出了巨大的挑戰。我們一定要立足于科學的肩膀上來完成這一切。通過近幾年的調查,我們發現我們的員工存在著很多的問題,主要體現在下面的幾方面:第一,專業水平達不到工作的需求,對于先進的發展不夠了解,通常走在時代的末端,沒很好的與時俱進,更多的是憑著經驗,憑著感覺走,有很高的主觀的意識,這是我們最為忌諱的。第二,專業技能之外的深度,我們進行工程的過程中,涉及方面非常的多,像是法律、美學、網絡等等方面,我們對于這些方面的了解都要進行加強。第三,員工的再教育。我們在施工的過程中會發現技術以及理念的變化非常的快,這樣就要求我們要進行及時的能量的補充,這樣就會大大的提升員工的專業素養,使得我們的工作更好的進行開展。
2.施工和管理水平低
近幾年來,全國各地的橋梁道路事故不斷地發生,其安全性能在不斷的受到人們的關注。對于出現這樣的工程事故主要可以歸納為不合理的施工與管理的問題。在很多的事故中表現為施工的過程很多的技術以及工程條件在不夠成熟的時候進行施工,這樣對于工程來說,產生了巨大的影響,直接的關系到使用的壽命;施工的過程中管理層的克扣、腐敗也是一大問題,這樣對于材料的質量就得不到很好的保障,在驗收的過程中很有可能通過關系蒙混過關,這樣很嚴重的損害了使用者的權益,危害人們生命財產的安全。
3道路橋梁施工存在隱患
經濟的大步前進,使得我們道路橋梁的建設必須緊跟時代的步伐,只有這樣我們的社會才能和諧發展。由于需求的不斷地增加,工程在大面積的被開展起來,大大的帶動了各地的發展。但是問題也不少,首先工程的不斷的增加,作為建筑商而言,不斷地縮短工期,最大限度的使得工程提速,這樣就可以賺取更大利益,由此,就可能造成很多的工序在沒有達到條件的前提下就已經進行了施工,導致我們的工程存在很大的安全問題,為了賺取更多的利益,在施工期間的材料的質量又以一個非常重要的方面,這個方面通常會以不合格的工程材料變成合格的工程材料,大大的影響到了工程的質量,這一方面最主要的出現在在底層的承包的階段,這就要求監督部門做好監督工作,進行嚴厲的打擊整治。
4設計理論滯后、設計結構不合理
道路橋梁的建設的方案的選擇從經濟與安全的雙方面的角度入手,這樣綜合更加的合理,有利于工程工作的順利的實施。就拿現如今我國道路橋梁的問題來說,設計領域存在著很大的問題,設計的結構不夠合理,很多的思想以及工作的技術都停留在二十世紀九十年代的模式,大大的影響了今天的使用,技術方面沒有更多的運用先進的技術與理念,對于高精尖的技術理念來說,沒有很好的進行落實,對于先進的設備的利用率不夠完全,這樣就造成了資源的變相的流失,材料的使用方面應該更多的使用可再生資源?,F如今,還有很多的工程在使用紅磚以及一些有污染的工程材料,人員的集體的素質呈現地低下,在很多的先進的技術不能很好的進行掌握,所以提升員工的自身的素質是必須的,只有這些與合理的設計相搭配,我們的工程才真正的得到保證。
二、道路橋梁設計問題的解決對策分析
1.重視結構設計的耐久性問題
我們進行設計的過程中,一定要認識到工程設計的重要性,一項工程一般都會服務于人類幾十年,甚至上百年,這樣對于我們來說,一定要知道自己肩膀上的責任。建筑結構的耐久性就顯得非常的突出了,我們在設計的過程中要充分的體現材料在未來的化學的變化中是否能夠影響到工程以及設計的合理性,當這些方面都能很好的達到了預期的要求的時候,我們的工程在一定的程度上就有了很大的保障,只有在其使用壽命期間不出現問題或者能夠延長使用壽命,我們的工程才是成功的工程。
2.重視超載問題
對于我們道路橋梁的建設來說關系著方方面面的,在其最為重要的一個方面就是超載的問題。我們都是知道的這個標準載重是不可以超越的。一旦超出了這個極限就會使得我們的工程發生了變化,嚴重的時候可能會造成嚴重的事故。所以我們深刻的認識如何進行避免超載的問題。我們很多的橋梁以及重要的路段都會發現各式各樣的警示的標語以及限高的標志,在很大的程度上保證了道路橋梁的安全。在過去的幾年里,由于超載造成的路面以及橋梁的破損的情況非常的嚴重,造成了很大損失,直接的影響到工程的壽命。
3.積極借鑒國外的經驗和成果
國內橋梁設計存在的主要問題是結構正常使用性能差(指與設計期望相比可歸結為適用性能差包括橋梁的過大振動、線形不平順、接頭跳車、結構開裂和過大的變形等)、耐久性和安全性差(包括使用壽命短、維護費用高、安全事故較頻繁等)這些問題的產生固然與目前國內施工質量和管理水平較低有關,但平心而論,既然這種現狀不能在短期內得到解決,那么作為工程設計人員就應該在正視這一問題的前提,充分考慮到現階段的施工和管理水平和材料工藝水平,采用適當的安全度、適當的設計方法來保證橋梁使用性能的達到,這才是更為主動和有效的方法,特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題很多,與結構體系或使用材料選擇不合理及結構細節處理不當有關。橋梁安全性和耐久性不足已成為迫切需要解決的問題,要積極借鑒國外成功的經驗和做法,除了加強施工質量管理外,要從橋梁設計理念和結構體系和構造的角度做好耐久性的設計,同時需要研究疲勞和超載對于橋梁結構耐久性的影響。
結語
綜上,文中主要就我國城市道路橋梁設計中存在的問題及解決對策進行了詳細分析??偠灾谖覈鞘邪l展的過程中,道路橋梁作為城市基礎設施建設發揮著重要的作用。道路橋梁規劃設計是城市建設最重要的工作之一,它不僅關系著城區的建設質量,也與改善市民的出行質量息息相關。但是從實際情況看,我國很多城市在建設新城區的過程中,對道路橋梁的規劃設計沒有給與足夠的重視,導致規劃設計工作困難重重,并且在很大程度上阻礙了城市的正常發展。
參考文獻:
[1]劉杰.關于城市道路橋梁設計分析的[J].北京:北京交通大學出版社,2009.