道路桥梁设计论文范文
时间:2023-04-06 13:55:43
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篇1
随着经济社会的逐步发展,我国道路交通问题日益突显出来,我国也加大了对于桥梁建设的投入力度,道路桥梁设计是交通部门工作的重点。我国现阶段道路桥梁结构设计常见问题主要有以下几个方面。
1.1设计标准不高
我国道路桥梁设计对规范标准的要求并不高,进行施工就会对道路交通产生诸多不便或产生安全隐患,还会对桥型的美观程度造成一定的负面效应。所以设计时应充分的考虑这个方面,结合现场环境,很多时候都需要在桥梁的主梁或梁侧部分预留一定空间,为日后的施工打下良好的基础。
1.2管道预留空间不足
专用桥梁管道是每一座桥梁设计中必须要考虑到的方面,但在具体的设计和施工中往往是忽略这一点的。产生的原因主要是城市化所带来的人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程很有可能产生管道预留空间不足的情况,而在很多时候我们只能采用少量的扩容处理,将桥梁管道在桥体之外,这样做的直接后果就是会对交通线产生不利影响,还可能影响到桥体的美观。遇到桥梁管道预留空间不足的情况时,再次开挖是比较适宜的方法,但一大弊端就是会加大工程的资金投入力度,同时也不利于交通情况。
1.3绿化带专项防水设计缺陷
桥梁工程必须具有一定的使用功能,除此之外还要有一定的美观性。所以桥梁绿化带专项防水设计应运而生。在设计桥梁结构的过程中,绿化美观需要在设计的考虑范畴内。通盘考量了所有的影响因素后,必须要保证桥梁结构使用性和美观性。
1.4结构设计选型问题
桥梁工程结构选型问题在设计中是比较重要的一个方面,满足视距和净空的要求的同时,还要具有美观的外形和科学合理的结构,这也视为桥梁结构设计的基本标准和原则,尽可能的打造出功能和美观于一体的桥梁工程,为城市平添一抹亮色。但在具体的设计时,关注实用功能的比较多,而忽视结构选型,结构选型不合理也就不足为怪了。
1.5装饰结构设计问题
我国的桥梁工程结构设计中安全材料不合标准的情况是比较常见的。一项工程要想成为精品,所使用的材料可以说是最为关键的,其是保障桥梁结构的安全运行根本。所以必须要保证装饰材料的可靠性,可以采用材料取样试验的方式来严把材料的质量关,为桥梁工程的安全运行保驾护航。
2道路桥梁结构设计要点
2.1主梁设计
不同于整体式简支梁结构,装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装,并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成,这样就大幅度的节省了施工成本,劳动生产力也有显著的提高,季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁,一般的设计型式有T型和箱型,箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求,主梁间距与片数两者相互制约,即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的,若主梁对称布置,梁身的荷载也是呈对称分布,此时要用杠杆法来计算,如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值,要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算,主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。
2.2型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点
在桥台结构的选择上,装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小,比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中,这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力,还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身,所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。
2.3桥墩型式选择
双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式,单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训,设计时应谨慎选择桥墩结构型式,在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提,减少桩基的设计,单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时,设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上,也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥,设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题,这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。
2.4定线原则
(1)在1:10000比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局,找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况,尽量选择地势平缓地带,确定各种路线方案。
(2)山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主;而平原微丘地区地面自然坡度较小,纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主,最终合理确定出公路中线的位置。
3结束语
篇2
1 道路桥梁在使用中存在的问题
a.缺乏科学合理的设计,工程规划不明确。b.桥梁的施工质量较差且没有达到工程设计的要求。c.道路桥梁在实际运营了一段时间后,出现较严重的病害,很大程度上限制了桥梁的承载能。d.工程在建设时期,桥梁的施工质量以及实际运营情况都比较好,但经过一段时间后,仍不能满足承载需求。e.许多特大桥梁的检测工作仍不到位,而这种桥梁还需要较高的检测技术。
2 道路桥梁检测的准备工作
检测即是要根据桥梁的实际情况对其进行评估,因此,在检测前需要全面细致的了解被检测桥梁的各种情况,根据工作要求事先准备好各类试验和检测器具,并做好相关的安排计划。此外,更重要的内容就是收集资料,收集的资料不仅包括设计资料,还包括施工资料以及相关的养护、维修、加固资料。
3 关于道路桥梁检测的几种方法
3.1 外观检查
对道路桥梁进行外观检查可以分析桥梁病害发生的原因,首先要根据桥型确定检查的要点。桥梁的检查要点主要有:跨中的裂缝和挠度、端部的斜裂缝、构建的质量外观以及主梁连接部位的状况等等。拱桥的检查要点有:墩的位移以及拱圈拱顶裂缝等等。桥梁从总体上可分为上部结构、下部结构、附属结构。在梁式桥中,上部结构主要是指主梁;下部结构包括桩、基础与承台、桥台、桥墩等;附属结构包括栏杆、伸缩缝、桥面铺装等。它们每个部位都有自己的受力特征,病害也存在着一些共性,如发现不是常规病害,还应当对其仔细的研究以找出病因。
3.2 内部缺陷检查
混凝土构件中常见的缺陷有裂缝、蜂窝、空洞、剥落、钢筋侵蚀和环境侵蚀等。有些缺陷仅靠外观检查难以发现,还需要借助其他的方法进行检测。目前,常用的无损检测法主要有雷达检测技术和声波检测法。超声波脉冲速度法可检测焊缝、钢材以及混凝土中存在的空洞、裂缝、夹渣、火灾损伤等。
3.3 材料特性检查
现今新工艺的不断发展和桥梁的多样化,致使越来越多的材料运用到桥梁结构中,然而最基本、最广泛使用的是钢筋与混凝土。导致钢筋锈蚀有诸多因素,如混凝土的渗水性、含水量、密实度、碳化深度、保护不足以及缺损等等;反过来,钢筋锈蚀又可促使混凝土进一步破损。这些可通过简单的外观检查或敲击检查即可检测出钢筋锈蚀程度。本文由(建筑论文)整理提供,转载请注明出处!随着时间的推移,混凝土的强度会随之产生一些变化,一些大的桥梁通常以同期的试块来确定强度。而其他一些没有试块的桥梁多采用回弹法、贯入法、超声波法、取芯试验法、断裂法等去检测。其中,回弹法和超声波法以及综合法为非破损检测法,应用非常广泛。
3.4 结构性能状况检测与评价
当桥梁无法获得详细资料时,需要借助动力或静力试验进行检测,从而正确的反应出桥梁结构受力性能状况。常用的结构性能检测方法主要有静力试验和动力试验。传统的无损检测技术,如自然电位测、超声检测、声发射、红外检测、磁试验及振动试验分析等得到了较大的发展,可对桥梁的外观以及部分结构性能进行检测,虽然可以做出较为合理的分析判断,但还是无法全面的反映出桥梁的整体健康状况,对桥梁结构的安全度,剩余寿命等方面也无法做出系统的评估。这时,需要采用比较现实的损伤检测法——局部细化检测和综合整体损伤定位。
4 国内外路桥检测技术的发展
许多国内外学者在路桥试验检测方面取得了一些进展,如强迫振动试验,它可以分析路桥结构模态参数对结构局部变化的影响;用环境振动法对路桥进行自动检测的可能性研究;在车重、车速、路面及支承对路桥模态参数的影响方面也有了研究成果。此外,还开发了各种基于频率、振动曲率、振型、应变振型等改变量的定位技术和损伤检测方法。
目前,国外已积累了比较先进的道路桥梁检测技术,主要有:a.桥面板测系统。这个检测系统包括地面渗透雷达系统和双带远结外热成像系统。b.桥梁测试与健康检测系统。这个系统包括全桥检测的无线电发送,运用分式全球定位系统对桥梁变形进行测量,运用传感器对桥梁的超载系数进行检测等。c.疲劳裂纹检测系统。该系统包括测量桥梁裂纹磁分析仪系统、热成像仪系统、便携式声发射系统以及电磁声发射传感器等。d.锈蚀探测与评估技术。包括埋入式锈蚀微传感器、磁漏探测技术以及以磁为基础的测量系统等。
5 道路桥梁检测技术的发展趋势与展望
道路桥梁检测技术发展至今已经历了三个阶段。第一阶段是以领域专家的感官及专业经验为基础的经验式检测技术,这种方法只能对检测信息作简单的数据处理。第二阶段是以建模处理和信号处理为基础的,运用动态检测技术和传感器技术的现代检测技术,此种方法在工程中得到了广泛的运用。而第三发展阶段则是智能检测技术手段,它是以知识处理为核心,信号处理、数据处理和知识处理相融合的方法,智能化已成为路桥试验检测的主流。根据目前取得的成果,未来大型路桥的检测技术的发展方向主要体现在以下几个方面:a.现代网络技术与实时的检测系统相结合,实现信息网络共享。b.为了更方便、快捷、准确地采集数据,开发以无线通信技术为手段的数据采集系统以及能适用于风荷载、交通荷载、定点测试荷载的传感器最优布设技术。c.建立自动损伤识别系统,将数据处理、测量系统、识别系统一起组装到路桥检测系统中,能够自动识别检测与反馈,达到控制的目的。d.从设计、施工到运营阶段建立完整可靠的数据库,积累大量的知识和经验,并最终建立专家系统。
6 结语
道路桥梁的检测是一项十分复杂且重要的工作,它要求相关工作人员具备非常丰富的实际现场经验,更需要科学的检测技术和系统的理论基础,同时吸收国外先进的路桥检测技术,才能做好道路桥梁的检测工作,从而保证工程的质量。
参考文献
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[2]杨文俊.公路桥梁检测技术的研究[J].山西建筑,2008(12).
篇3
关键词:路桥设计;安全性;耐久性
中图分类号: TU997 文献标识码: A
一、路桥设计中的安全性和耐久性的概述
1、路桥设计概述
路桥设计是根据河流、水文、地质等各种因素,由施工单位就地取材,结合施工状况进行方案的拟定。在桥路设计时,通常会考虑到经济、环保、安全舒适等问题,在整个环节中最为重视的往往路桥的强度问题,重视强度极限状态而忽视了使用极限状态。路桥设计是一个路桥建设工程的开始,好的规划和方案才能成就一个优秀的工程。国际上总是非常注重桥路设计的安全性、耐用性和实用性,但在我国,对于桥梁和道路的使用年限并没有明文规定,这也是导致桥路设计中忽视桥梁、道路安全性的原因。
2、路桥设计中的安全性概述
所谓路桥设计的安全性是指道路和桥梁结构防止破坏和坍塌的能力,主要表现在道路和桥梁的结构构件承载能力和其整体牢固性之上。影响路桥设计安全性的主要因素有:路桥设计体系不完善、路桥设计管理和施工水平不高、路桥结构设计不合理、路桥施工质量控制不严格。这些因素就意味着要确保路桥工程的安全系数高,就需要经验丰富、判断准确的设计师;需要一个管理完善、施工水平高的施工团队;需要在工程实施过程中根据有关规范和条例考虑到安全系数、可靠性等各项指标,系统的考虑到工程的各个方面。
3、路桥设计中的耐久性概述
所谓路桥设计的耐久性是指道路和桥梁抵御外部环境能力,包括撞击、化学侵蚀在内。对于路桥建设的耐久性,现在普遍将道路和桥梁是否满足预定的功能和要求作为评判的重要指标,是一种对于未来的预测。然而,桥梁道路的耐久性研究与评价却关乎其寿命和一些桥路事故的发生。关于路桥设施耐久性的研究,最主要是在施工材料选用和材料应用的比例等问题之上。道路和桥梁在建造和使用过程中,不仅会受到环境、有害化学物质的侵蚀,还可能遭遇车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,与此同时还面临着材料自身功能的退化,这些都要求在路桥设计的时候高度重视耐久性的问题。
二、路桥建设出现安全性、耐久性问题的原因
桥塌、路坏的问题很是常见,虽然可以通过翻新重铸的方式来挽回,但不免劳民伤财,甚至还可能酿酒事故。偷工减料、施工腐败等原因层出不穷,忽视路桥建设出现安全性、耐久性,是引发安全问题的导火索,也导致了路桥寿命的减短。
1、路桥建设标准低,限制不够
随着经济技术、交通技术的不断发展,社会对路桥设计的负荷、承压要求愈加严苛,以前的路桥建设标准已经不再适用,然而我国现阶段并未对路桥建设的标准进行严格限定,也没有为路桥工程质量的好坏提出确切的评判标准。
2、施工和管理水平低
伴随着市场经济的快速发展,工程界的竞争也日趋激烈,低价才能中标,这就意味着施工团队一定程度上得降低成本以获得更多利润。很多施工单位为了保证自己的经济利益,常常会面临材料选用、管理设计人员薪酬尴尬等问题。管理设计人员和技术质料的问题会影响甚至控制着路桥设计的各个环节,很多单位并不严格按照施工规范执行,对于原材料质量不严格把关,对路桥设计得过且过,对设计人员、施工人员、管理人员素质不高,这一系列的不规范都会为路桥建设的安全性、耐久性埋下隐患。
3、路桥设计不合理
在路桥设计的过程中有很多因素值得设计者考量,很多设计着十分重视路桥的结构强度,但却轻视了结构体系、材料、维护等方面,忽视了路桥构建在细节上的计算与设计。路桥的安全性和耐久性设计问题、疲劳损伤程度设计问题、路桥的超载问题等都是在路桥设计中必须去重点考量的。
三、提高路桥设计中的安全性和耐久性的措施
1、提高路桥设计的系统性和全局性
在路桥设计过程中,不仅要就地取材、结合外界环境进行方案设定,还需要考量路桥的寿命期和疲劳损伤等问题。在设计时应该具体考虑到路桥的承载能力,这也需要一定的条例、规范对路桥的寿命期进行一定的限制和规定。要重视对于路桥建设材料的精益求精考量和选择,根据具体的环境,考虑到防水、防风、防止化学侵蚀等各种因素,选择最佳材料进行建设。注意路桥整体构建的同时,还要注重局部构成,避免千里之堤毁于蚁穴,避免路桥结构由于关键部位的疲劳失效而导致整体失效。
2、提高管理水平和技术人员水平
设计理念影响设计质量,设计人员应该把握知识、技术的更新,抛却陈旧落后的设计观念,大胆创新,将各种问题搁置到设计中去,考量设计的合理性和可行性。做好路桥安全性和耐久性,不仅需要严谨的分析工作、制定完善的方案,还要适应时展的需要,与时俱进的应用先进的技术和人才,引入和运用各种技巧方案,不断提高施工团队管理、技术水平。
四、结论
路桥设计的安全性、耐久性问题亟待解决,我们应当建立恰当的评判路桥建设质量好还的标准。与此同时,批判继承并汲取国外优秀的设计经验和技巧,加强对路桥建设施工人员团队的培训和管理,不断寻求提高路桥设计中的安全性和耐久性的措施。
参考文献:
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篇4
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号: 【论文摘要】当前,我国公路建设发展迅速,随着公路通车里程迅速增多,桥梁数量也随之增加。公路运输车辆大型化、重型化发展的趋势,给道路特别是桥梁等道路构造物造成严重损害。本文分析了我国公路桥梁养护与管理中存在的问题,对如何进一步提高公路桥梁的养护与管理水平进行了探讨和处理措施。
随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。但是长期以来,“重建设、轻养护”这个问题在我国公路桥梁管理中一直表现得比较突出,桥梁存在的问题也就比较多。因此,公路管养部门必须重视强化公路桥梁的养护与管理,提高桥梁的养护水平。 一、当前公路桥梁失养问题分析 随着国民经济的快速发展,公路运输的发展更可谓突飞猛进,我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展主要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。大批始建于60、70年代的公路桥梁,在日趋增大的车辆荷载的作用下,技术状况快速下降,很快由一、二类发展为三、四类甚至五类桥梁,对人民群众的生命财产安全构成了威胁,桥梁垮塌事件也时有发生。从总体情况看,当前公路桥梁的失养导致病害产生,主要集中在一些中小桥梁,这些桥梁存在着桥面铺装混凝土不同程度损坏,导致桥面产生坑槽,影响车辆的正常行驶
二、加强公路桥梁养护与管理应采取的措施 1、桥梁应急检查
桥梁应急检测是指桥梁遭受地震、洪水、风灾、车辆撞击或超重测量自行通过等紧急情况或发生突发性严重危害时,为及时得到构筑物状态的信息而进行的检查。应急检查由上级管理机构的专职桥梁养护工程师主持。桥梁应急检测应首先进行桥梁现场检测勘查,根据桥梁是否破损,必要时采用专门的仪器设备或试验等特殊手段和科学分析方法,进行桥梁病害检测原因、破损程度和承载能力,以便采取相应的加固、改造措施。
2、桥梁专门检查
专门检查是对桥梁结构检测及部件的材料质量和工作性能所存在的缺损状况进行详细检查、试验、判断和评价的过程。桥梁遇下列情况,应进行专门检查:
⑴定期检查中难以判明桥梁损坏程度和原因的桥梁;
⑵不能确定承载能力和要求提高载重等级的桥梁;
⑶桥梁监控技术状况为四、五类的桥梁;
⑷超过设计年限,需延长使用的桥梁;
⑸常规定期检查发现加速退化的桥梁构件,需要补充检测的桥梁。
在进行专门的桥梁检测的准备工作应收集一下资料:竣工文件、历次桥梁定期检查和应急检查报告、历次维修资料以及交通统计资料等。当原资料不全或有疑问时,可现场测绘构造尺寸,测试构件材料组成及性能,勘查水文地质情况。
3、公路养护措施
近几年公路水毁主要有路基沉陷,路基坍塌,桥梁破坏,防护与加固工程损坏等类型。公路水毁要以预防为主,及时清除水毁隐患,防患于未然,只要能从公路的设计、施工、养护等方面重视水毁,采取措施得当,公路水毁将会得到有效控制。
在春季雨水过多,不利于沥青路行车的状况下,主要采取三种处理措施:(1)开挖路肩明沟:春初翻浆路段两侧路肩上每隔6-8米开挖一道横向明沟。及时排降除路面水份。(2)挖横断面或路基明沟,不致使路面积水。(3)挖渗水坑,在易于翻浆的路段,挖成直径20-40cm左右的坑,人工定期掏出坑积水,总结经验。
在多年公路养护过程中,通过理论联系实践,我总结了对于沥青路面修补时注意的一些事项:沥青路面修补要做到规范操作、圆洞方补、浅洞深补、深洞分层补,分为以下步骤:
1、先把坑洞挖开,或用切割机,规范于四方,垂直:
2、清扫洞里面的废渣,有条件用路面吹风机吹干净;
3、用少许沥青先把洞沿涂上,以防沥青粘不住路面;
4、倒入热拌好的沥青,铺平、扫均;
5、用压路机或平板夯压平,坑洞修补完成;
三、建设桥梁养护工程师队伍和养护队伍 公路交通的迅猛发展,必然要求强化组织管理。在桥梁管养方面,应根据养护里程、辖区内桥梁数量设立若干名专职桥梁养护工程师,并保证其工作性质的相对稳定,不能随意换动。在其职责上,桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告,通报三、四类及危险桥梁的病害状况。从目前的养护队伍现状来看,养护工人素质参差不齐,很难做到真正的专业养护。这就要求各级公路部门高度重视,针对桥梁养护工作的需要,要逐步培养骨干,成立专业养护队。四、建立健全完善的桥梁档案 桥梁档案是桥梁的历史足迹。公路竣工验收后,管理单位应及时要求建设单位提交完整的竣工资料,还要与建设单位技术人员一起,按照相关资料,对所有桥梁进行一次全面详细的检查。需要提供的竣工资料包括:每座桥的原设计、变更设计、竣工图纸、隐蔽工程图片和检测资料以及桥下河流的水文计算等。
五、加大桥梁维修加固费的投入 为保证桥梁的正常运营,延长桥梁使用寿命,各级交通主管部门在每年的年度养护工作计划中,应该安排一定经费保证桥梁检查、维修及加固工作,保证桥梁养护与维修加固资金的合理与充足使用。
六、加强措施,严格检查 严格的检查措施是保证桥梁维护工作质量的有效方法。养护队应对桥梁以及各种防护设施坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,尽量做到1次/天养护巡查,并做好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。一是经常性检查。要由县级桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每年度一次,填写“经常性检查记录表”上报。检查应拍摄总体照片,填写“桥梁定期检查数据表”,并提交检查报告。
七、全面落实危桥改造的措施 在检查后,发现的存在符合《公路养护技术规范》桥梁技术评定标准中四类危桥状态的桥梁均系危桥。主要包括桥梁重要部件出现严重的功能性病害,且有继续扩展现象,关键部位的部分材料强度达到极限,出现部分钢筋断裂,砼压碎或压杆失稳变形的破损现象,变形大于规范值,结构的强度、刚度、稳定性不能达到平时交通安全通行的要求,以及承载能力比设计降低25%以上的类型。桥梁的安全使用是公路的生命。公路桥梁的养护与管理依旧是当前公路养护管理的一个薄弱环节,加强其管理工作,我们要树立“百年大计、质量第一”的思想,抓好公路桥梁养护与管理的质量,不仅可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全,而且对于促进公路交通的可持续发展有着重要的意义。
参考文献:
篇5
关键词:道路桥梁;施工;问题;措施
中图分类号:U41 文献标识码:A
道路桥梁施工中易引发的问题
1、道路桥梁施工中引发的安全问题
一般情况下,道路桥梁施工都具有线长量大的特点。由于施工工程本身存在的特殊性,并且主要依靠施工人员的体力,这就决定了道路桥梁施工过程中必定存在诸多的安全隐患,保障施工质量安全的工作就存在着一定的风险。所以,在保证道路桥梁施工进度和质量的同时,还需要针对工程施工制定相关的施工管理控制措施,以能够在施工管理方面对工程的安全生产现状进行合理控制。具体分析道路桥梁施工过程中存在的安全隐患,主要由以下几点问题
1.1、专业施工人员缺乏
我国道路桥梁行业目前普遍存在的状况是施工现场的大部分劳动力是农民工,这和道路桥梁行业的繁荣发展也有很大的关系。对于道路桥梁施工现场的技术管理人员对工程施工安全生产制度落实的不到位,,不督促施工人员,致使施工人员投机取巧,不服从管理,在施工过程中,粗心大意,保证不了施工质量。这就导致了农民工施工作业的技术水平和安全意识均不高,也使得施工作业的安全质量无法得到很好的保障。这种情况道路桥梁施工也是普遍存在的。
1.2、相关安全制度不完善
施工单位没有在道路桥梁施工作业之前说明相应的安全管理规章制度,忽视了安全管理机构存在的意义,相关制度也无法对其作出明确处罚,致使不能够细致有效的开展现场的指导技术安全管理工作。
1.3、、管理模式落后
施工企业对于施工现场的管理模式落后,对于实际出现的问题缺乏针对性的处理措施和管理办法。鉴于以上针对道路桥梁施工过程中出现的安全生产问题,我们应该正视缺陷的存在,以寻求具有针对性的有效管理控制办法,才能将施工安全与施工质量融于一体,自己创造一个安全有保障地道路桥梁施工作业环境。
2、道路桥梁施工中引发的质量问题
2.1、高填土下沉
道路桥梁工程在通车后的一段时间内往往会出现高填土,高填土下沉是道路桥梁工程存在的严重问题之一,在深挖、高填、半填半挖、桥头引道高填土或立交桥互通匝道填方路段,往往会在通车一段时间后出现下沉,出现严重的危险情况。
2.2、路面不平
路面往往容易出现路面不平、水泥路面断板、沥青路面早期破损、开裂等现象。这些现象产生的原因主要由以下三点:
(1)对基层的平整度的严格控制没有做到位,更甚者会产生较大波浪式的起伏;
(2)在进行道路桥梁施工过程中,对路面施工缺乏严格的控制,压路机的操作者自身的专业能力比较低;
(3)基准线出现失控的情况。
这些情况的发生,必然会给交通带来很大的不便,严重的甚至会威胁到生命,每个问题都不容忽视。
2.3、桥头跳车和桥梁伸缩缝
桥梁伸缩缝和桥头跳车,主要表现为桥台与相邻路堤之间产生沉降差,在道路桥梁施工的时候出现纵坡不顺以及构造物的附加变形等,导致跳车。主要原因在于桥头填土的沉降与桥台沉降有差异,对于桥头搭板以及伸缩缝做的不好,在很大程度上使桥梁承受着巨大的冲击力,在桥台处形成台阶,影响行车的舒适和安全,并对桥梁产生很大的冲击力。
2.4、软土地地基沉陷
如果建设的道路桥梁工程的路基实际承载力超过预算承载力的话,往往会出现沉陷现象。就软土地而言,这种现象更为常见。我们要对不同的地段,进行实地考察,采用不同的加固方法,提高地基的承载力。
二、道路桥梁施工中出现问题的防御措施
对于道路桥梁施工管理的控制是一项持续时间长,认真细心的工作。做好控制管理工作才能够保证道路桥梁施工作业得以保证质量安全顺利完成。
1、、加强道路桥梁工程建设过程中的监督检查
在道路桥梁工程建设中加强工程建设中的监督检查可以随时发现在建设中存在的问题,从而做到预防问题的扩大化。在施工阶段,质量监督具有十分重要的意义,因此对于每道工序都应该严把质量关。要求监督人员以严谨负责任的态度对待每一项施工工作,对施工机械、设备和材料要严格把关,经常的,及时地进行监督机械设备的使用情况,保证设备的完好无缺,也要定期对现场操作人员和维修人员进行考核,保证工程施工的每项工作都能够到位。
2、做好技术及物资保障,赏罚分明
综合实际的施工项目,注意机械设备和物资材料管理。实际工作当中,应综合施工项目的具体情况,要求施工技术人员熟悉掌握施工图纸的规范设计,优化选择制定特定工序的技术方案,强化技术储备,现场强调注意机械设备和物资材料的管理等。做好技术保障和物资保障,杜绝一切技术和物资方面的施工作业安全隐患。道路施工时,对贡献较大,有良好创新意识,态度认真负责的施工人员进行奖励,对偷工减料,延迟拖拉,不到位施工的施工人员进行处罚,可以对整体施工团队树立良好的工作作风,形成积极的影响。
3、做好工程质量评价
在道路桥梁施工的全过程中,工程质量评价是整个桥梁工程质量最有力的保证,造成道路桥梁工程出现质量问题的主要原因,除了在工程设计,监理以及施工方面所存在问题,工程质量评价的不准确也是主要原因之一。桥梁在建设过程中和建成以后的工程质量检验评价的不准确,往往会对道路桥梁工程事故带来很大的隐患。我们要根据实际情况的测评,做到早发现,早处理,防止严重后果的发生。
4、将现代化技术引入安全质量管理中
随着时代的进步,科学技术在各行业内所起到的作用越来越明显。因此,在进行道路桥梁施工的过程中,也应该将现代化技术引入,使道路桥梁工程的质量管理逐渐向科技化,信息化的管理方面转变,做到信息资源的共享,这样就能够为道路桥梁工程质量决策以及管理提供准确全面的信息与资料。这就要求技术和管理两个方面有所创新与突破,保证施工的质量。
结束语
道路桥梁施工管理的控制,是建设工程安全生产管理的一项重要内容。随着我国经济的迅速发展,交通行业的道路桥梁施工行业的发展也日渐繁荣。在工程施工阶段中,应基于工程目标树立质量控制意识,引入安全施工理念,创建完善健全的管控质量网络体系。提高我国道路桥梁工程的质量是一个长期过程,也是我国进行基础设施建设时,各方需要达到的目标,我们要利用现代化技术进行质量管理,提高道路桥梁工程的质量,加强桥梁工程的安全质量管理,对道路桥梁工程安全质量予以提高,是我国道路桥梁设施建设的主要战略任务,使建设者和管理者统一协调合作。希望通过本文以上关于道路桥梁施工问题及措施的探讨,通过加强管理手段,使整体道路桥梁施工提供一个安全性高,质量保证的施工作业的环境。在工程施工阶段中,应基于工程目标树立质量控制意识,引入安全施工理念,创建完善健全的管控质量网络体系。总之,道桥工程施工管理尤为重要,我们只有针对其常见安全与质量通病问题,制定相应的策略,才能真正提升工程建设水平,促进道路桥梁工程项目的全面持续发展。
参考文献
[1]李宗文.现代预应力混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
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关键词拱梁组合体系 景观桥梁 设计 施工
中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:
1 概述
黑龙江路桥位于昆山市区南北向交通次干道黑龙江路中段,跨越娄江。娄江原为昆山南侧的一条Ⅵ级航道,重新规划后将其定位为旅游观光河道,因此黑龙江路桥在满足过江交通功能的同时,也需桥梁方案适应环境景观方面的要求。
2 基本资料
2.1建设条件
桥梁跨越娄江,是娄江汇入青阳港前的最后一座桥梁。作为连接娄江两岸交通出行的通道工程,也是旅游观光河道端头上的景观节点,工程建设本着“安全、美观、适用、经济”的设计原则,采用造型现代、理念创新、技术成熟的桥型结构,服务周边居民和河上旅游观光的双重需求。
昆山市属于长江三角洲冲积平原,场区地貌形态单一,水系发育,河道宽约60m。地质条件为软土地基,根据钻探揭示的地层分布,主要由淤泥、粘土、粉砂、粉土、细砂等土层构成,在90m以浅范围内无岩层分布。场地抗震设防烈度为7度(第一组),不存在可液化土层,20m以浅主要由粘性土和砂性土组成,场地类别为微Ⅲ类。
2.2技术标准
设计行车速度:30km/h,线路最大纵坡:3.30%;由于桥梁毗邻交叉路口,道路拓宽布置为双向6车道,两侧分别设非机动车到和人行道,道路红线宽度33m。桥面车行道采用1.5%双向横坡,人行道设置2%的反坡以利于排水。为满足游船的通行要求和行洪需要,主跨需满足10m宽2.5m高的通航净空,并采用一跨过江的桥跨布置形式,同时桥头位置需满足桥下人行通行的净高要求。
3 设计说明
3.1设计构思
为保持娄江滨江区域的良好景观视野,跨江桥梁建筑多以平桥结构为主,黑龙江路桥方案延续了区位桥梁的整体设计风格,以轻盈的身姿、良好的跨越感一跨过江,与周边环境协调融入,功能和景观的结合效果较优。结合两端道路接线条件、桥下通航及行人要求和河道行洪需要,并考虑桥梁景观的因素,桥梁采用13.5+59+13.5m跨径布置的上承式拱梁组合体系。桥梁方案效果图如图1所示。
图1黑龙江路桥方案效果图
3.2桥梁结构
桥型在立面布置上采用矢跨比1/12.7的坦拱和主梁共同承受荷载,横断面布置采用单向多室的混凝土箱梁,梁高1.2m,拱圈宽8m,拱圈与主梁间通过间距约5m的斜向支撑连接。
图2桥型布置图(尺寸单位:cm)
为进一步获得桥下游船和行人良好的通行视野,采用宽梁窄拱的设计思路,主梁采用单侧7m大悬臂的结构形式,33m宽的主梁与8m窄拱之间通过立面宽0.8m的斜腿支撑进行连接,使船上游人和桥下行人在桥下视野通透,拥有更舒适的通行体验。
图3横断面布置图(尺寸单位:cm)
桥梁设计的特点除了宽梁窄拱、斜腿支撑之外,无推力自平衡体系(见图4)的设计也是一大亮点。软土地基的地质条件若采用有推力体系,将会产生较多的地基处理费用,造成结构体系的不合理和结构造价的不可控。设计采用的桥梁方案通过拱圈和边跨主拱平衡臂及主梁形成稳定的三角支撑,将拱圈的水平推力有效转化为下部结构的竖向力,并在边跨设置压重块以平衡主、边跨的不均等荷载,保证恒载作用下拱脚的无推力状态。
图4无推力自平衡体系·
3.3桥梁施工
桥梁采用支架现浇工艺,根据桥梁设计的特点,由边跨向中跨对称施工,先浇筑施工完成自平衡体系,张拉部分预应力,后浇筑中间合拢段,张拉通长束形成整体,最后拆除施工支架,形成拱梁共同承载的桥梁体系。主要施工流程见图5。
图5施工流程示意图
3.4景观设计
将桥梁的景观设计和结构设计两者融合起来考虑,是体现桥梁景观的固有的、本质的、内在的方式,是桥梁景观设计最有力的表现方式。本桥通过对结构构件尺寸和外形比例的优化比选,对结构景观设计进行了充分考虑。
(1)主桥采用轻薄的大悬臂结构,将梁高本身就小的主梁掩藏在阴影之中,在行人、船行和侧视的车行等多个视角,看到的均是纤薄、富有跨越感的结构外露面,现代气息强烈。
(2)桥下人行和船行视角空间的镂空处理,更多的考虑了旅游观光河道的使用要求,充分体现了人性化设计思路。
(3)在结构自身比例协调、通过结构展现桥梁美感的基础上,运用涂装、亮化照明、附属设计、及桥头景观绿化等多种表现手段对桥梁景观细节进行完善,充分展示桥梁景观设计的特点和亮点,使桥梁呈现出融功能和景观于一体的良好效果。
4 结语
将结构与景观协调融合的尝试,在昆山黑龙江路桥项目建设中取得了较好的实践效果。经过业主、设计、施工、监理等相关单位的共同努力,该桥已于2010年8月建成通车。良好的设计和施工不仅满足了周边居民的交通出行要求,环境协调、人性化处理的景观设计也让桥梁更好的融入环境,成为娄江景观河道上富有特色的一景。
参考文献
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1 选题质量的影响
选题会决定整个设计的设计内容及设计工作量。一个好的选题,可以调动学生的学习积极性,充分利用所学知识,达到良好的设计效果。但选题并不是一件容易的事情,实际选题中常出现很多问题。
1.1 题目包含的工作量过少 难以做出成绩
答辩老师看到答辩论文的第一印象是题目,选题质量直接影响论文整体质量的评价。毕业设计的指导思想中,建议选题不能太难或者太易。但实际操作起来,是个很难把握的事情。做过的课题或设计,熟悉其工作量及难点,但没有新意;有新意的课题,对其中的困难有时候很难估计全面,造成了题目在设计或实验中工作量太大或太少。
例如:道桥专业本科学生题目选择:高性能混凝土质量控制。在该论文中,学生针对混凝土的质量控制进行了语言上的阐述,并未有自己的设计或者自己的新的方法提出来,对高性能及普通混凝土的控制方法并没有有新的举措。全部文字性的论述,对于没有试验项目及自己真实工程体验的本科学生来说,很难做出成绩,因此,应避免此类全文字型题目的选择。
有些题目:某某软土地基的处理。在道路桥梁工程专业中,不同的等级的公路设计中,都会增加专题设计,软土地基处理可以作为一个小专题。但软土地基单独作为毕业设计,如果想做的好,必须有充分的地质资料,结合实际的复杂地质条件做出选择,而在实际的设计中,由于缺乏必要的资料,学生避重就轻,给出的方法中,过于简单;选题没有真实资料,学生只有依靠简单的网络资源,对设计的地质资料及环境不熟悉。造成了设计工作量过轻,任务量不饱满的印象。
1.2 设计的工作量过大 内容不精
相对于设计工作量过少,有些设计包含的工作量则超过了本科毕业设计的任务。如在桥梁设计中,增加施工组织设计。施工组织设计包含的内容很多,单纯一个施工组织设计就可以作为一个毕业设计内容,而在桥梁设计中再增加此内容,肯定会造成设计时间不足,学生仓促设计,应付的局面。
相对于道路工程设计,桥梁的设计计算任务重。但在设计中,因为道路设计工作不多,增加概预算设计,施工组织设计,专题设计等任务过多,同样会造成设计不充分的问题。因此,在考虑不同选题的情况下,需要根据不同题目的工作量要求,对不同选题制定不同的设计任务。
1.3 结合实际的论文题目更有优势
真题做出的成果更有实际意义,更能激发学生的学习兴趣,项目中真题真做提高了学生的积极性。根据学生实习的情况,定制毕业设计题目也取得了良好的效果。教师项目中的专题固然可以,但是并不是每个教师都能有适合学生作为本科毕业设计的项目。毕业实习的过程中学生亲自接触到了工程现状,自己在实习过程中收集到地质资料,在后期设计中,如果不充分,还可以根据实习情况及时补充,而不是像在网络中搜索一样,仅有有限的资源,无法结合实际,造成比重就轻、避繁就简的设计的情况。
学生将要参加工作的工程项目作为毕业设计题目,也是毕业设计题目的很好选择。有些学生专业是道路桥梁,但在选择工作的时候,鉴于实际情况,如我校在矿井方面的特色,矿井建设招聘人员较多,很多学生选择了矿井建设等工作。考虑到学生毕业的情况,结合项目及将来的工作,该生在毕业设计时选择了矿井建设用高性能混凝土的研究。该生在设计中针对具体的工程的需要,对在建工程的混凝土进行了详细全面的设计。毕业后,公司直接将学生派往矿井的建设工作,因该生在在工作中提前熟悉了工程情况等,很快进入角色,在建设中发挥了积极的作用,获得了工程建设部门的认可。
2 技术性问题对答辩成绩的影响
如果说选题质量主要和指导教师有关,技术性设计中多数是学生的原因主要反应出了学生对所学知识掌握的不牢固,综合运用知识能力较差。指导老师的及时指导也可减少此类错误的出现。
2.1 技术性错误
技术性错误是毕业设计中的硬伤。设计中考虑问题不周全,设计不到位,整个设计就可能存在重新返工设计的情况。如桥梁设计中,墩柱设计部分不考虑地震力、风力;在道路横断面设计中边坡设计部考虑,挡土墙不考虑排水设计等问题。有些问题是学生没有考虑到,有些则是学生怕计算困难,舍弃某些应该计算的参数,故意设计成简单的结构。
对于技术性错误,在设计工程中,指导老师应根据情况,针对容易出现技术性错误的地方及时提醒学生。
2.2 对设计中基本理论等的不理解
答辩过程中,一般都会问学生一些基本的原理性问题。对这些基本原理问题的回答,反应出学生对设计工作的理解和设计的好坏。有些学生按照有些设计的模板,把数据换一换,并不知道公式的具体来源。如在道路设计中路面结构的设计,很多学生讲面层设计成3层,粗粒式沥青混凝土,中粒式沥青混凝土,细粒式沥青混凝土。而被问到为什么选取三层结构?很多学生并不清楚具体原因。如预应力混凝土简支T型梁桥的设计中,预应力的损失中应考虑混凝土的徐变,而很多学生反映,只考虑做设计,对这些,并不清楚。
3 印刷及排版错误对成绩的影响
一份计算无误的设计,如果在打印出的论文和图纸上满是印刷错误,又怎么能获得答辩老师优秀的成绩呢?论文出现错误,主要有如下两种情况。
3.1 电脑软件不熟练
虽然目前的电脑是所见即所得,但打印机出来的情况和在电脑看到的情况仍有些许差别。本科学生对于word等排版软件,并不是十分的熟悉,设置不当就会造成印刷错误或者是图纸绘制错误,很多小的细节,造成了无数次的返修。工程专业图纸,因Autocad软件在各个电脑上设置的不同的问题,有些字体打印出来直接打印成问号“?”,画好的线有些直接在打印中不显示。因此,学生应该很熟练应用计算机进行各种设置,避免此类小错误。
3.2 学习态度不严谨
有些则是学生自己本身态度不认真,认为印刷或是笔误无妨大碍,单位不清楚,标记不全面,从小细节处放纵了自己。形成不严谨的科学态度。这也是需要避免的。严格要求单位标记、尺寸等小细节,也是对学生科学严谨态度的训练。
4 答辩过程中学生演讲及心理素质的重要性
答辩过程中学生的表现也是答辩老师给分的影响因素[2]。准备充分,声音流畅、清晰,洪亮的,会给答辩老师良好的印象。而那些在台上,拿着众多图纸,不知从何入手的学生,必定会让人造成对答辩过程不重视,对自己的设计工作不熟悉的印象。
大多数本科学生经历过答辩的场合并不多,因此提前准备,熟悉自己的论文内容,对自述部分准备好讲稿,可以避免自述的紧张和混乱。建议学生在平时积累一些演讲技巧、面试技巧等,在答辩中更好的表现自己。
5 成绩评定中的人为因素
道路桥梁专业学生选题形式多样化,道路设计、桥梁设计、隧道设计、地基处理、道路材料试验等方面均有所涉及,而每位老师基本上都是学有专长,并不是对每一个方向都了如指掌,有的老师根据学生的讲述进行评定,有的老师根据图纸进行评定,有的根据学生答辩问题进行评定,因此造成有些学生评价分数差别较大。
尽管答辩工作安排中明确指导教师成绩占40%,评阅老师占20%,答辩成绩占40%。但在成绩最终实际评定的时候,基本上以答辩成绩为准。指导教师成绩掺杂了很多人情因素,自己指导教师给出的成绩一般都比较高,评阅老师都是指导教师自己找人签字、评阅,很多评阅老师顾忌人情因素,并未根据论文给出真实成绩,甚至论文根本没有翻阅,随意给出。因此,答辩成绩一直成为真正评定学生成绩的主要决定因素。
要想避免人情因素,真正实现指导教师和评阅教师的成绩给出合理的分数,盲评不失为一个好的措施。相对于研究生论文的盲评,本科学生论文工作量大,时间紧,不能送出外审,但由教务科统一随机抽取盲审,去掉指导教师及学生姓名,随机分配老师评阅,可以减少同事之间无法避免的人情在成绩中的分量。
公平公正的评定一个学生的毕业设计内容并不是一个很容易的事情,及时反思答辩中的各种问题,尽量减少答辩中的不公正,才能更好的提高毕业设计的质量和水平,培养出更高水平高高素质的学生。
参考文献
[1] 宋晖.高等工科院校毕业设计(论文)质量管理的实践与探索[J].陕西师范大学学报:自然科学版,2003,31(S1):211-213.
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关键词:公路;桥梁;施工控制测量;GPS
中图分类号: X734文献标识码: A
随着科学技术的发展,高端的科技成果被应用到公路桥梁施工建设当中。国民经济的发展,使道路桥梁建设项目逐年递增,加之工程设计复杂,施工难度不断加大,就需要在道路桥梁施工测量,对于复杂的地形完全掌握。鉴于道路桥梁建设场地往往地势复杂,而且在勘测的过程中,即便使用较为适当的仪器,也会由于无处安放而很难于实现测量的准确性。GPS技术具有精确的定位功能,其能够攻克道路建设中的诸多难点,在道路桥梁建设中起到了不可替代的位置。
一、GPS技术工作原理
GPS技术在二十世纪70年代由美国的国防部批准研制,其是“Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System”的缩写,为无线电导航定位系统。GPS技术主要用于地面的监控,空间GPS卫星星座为GPS系统的主要构成部分。使用GPS技术具有全天候工作的优势,GPS接收机接受到信息之后,会实时地传输出去,并不会造成数据在传输的过程中丢失的现象,并且具有连续性的特点。GPS技术具有全球性特点,其是采用卫星接受,并将信号发送出去,不但能够准确定位,而且还具有定时的功能。高精度的定位,短暂的观测时间,简便的操作,使站间不需要通视就可以获得相关的数据,并完成传输和定位工作。GPS技术在具体应用中,具有实时动态定位和静态的相对定位两种功能。动态定位可以达到厘米级的精度,静态定位精度会更高,其定位的精确度甚至于可以达到1ppm。在工程项目中,使用GPS技术进行测量定位,所使用的是载波相位观测方法,在400~1500米的范围内对于目标位置进行测量,误差低于1毫米。在公路桥梁施工中,GPS系统作为定位系统,其是采用几何学和物理学的方法对于空间位置进行定位分析,以确定测量目标在地面的位置。GPS技术的的准确定位功能是对于空间分布的卫星与地面之间的距离进行交会,交会点即为测量位置。
二、GPS技术在施工中的精度控制
(一)公路桥梁施工中,使用GPS技术对于测量精度的控制
将GPS技术运用在公路桥梁施工中,主要是对于所测量的精度实施严格的控制。在桥梁施工中,按照有关规定,对于桥长的偏差界定在±100毫米,对于桥长的误差界定在±50毫米。关于桥梁施工中的误差,是由于制造和施工中所形成的,而测量误差则是对于工程影响较大的一个方面。
三项误差具有相对的独立性,在对于测量进行计算的过程中,误差为±28.7 毫米。经过对于测量误差进一步分解,可以得出施工测量误差和控制测量误差。
其中,m1是在控制测量中所出现的误差
M2是在施工测量中所出现的误差
在测量中所形成的误差中,由于控制误差会小于施工误差,那么在的条件下,上式就可以以级数的方式展开为:
鉴于在实际施工中进行实施测量工作在细节上较为繁琐,而且要求很高,所以,将GPS施工控制网络建立起来,可以对于所测量的数据有所掌握,并确保精度符合施工标准。为了能够确保实际测量的误差符合要求,在进行实际测量的时候,对于控制误差的界定一般是占有测量误差的10%以内。如果以数字的形式表达,即GPS施工控制网络的精度要在。
(二)公路桥梁施工中,所使用的约束法工作原理
在公路桥梁施工中,对于施工投影观测会出现精度上的差异。为了确保GPS施工技术在控制网投影面上的精度,就需要对于其进行方位角的约束和边长的约束,以便于GPS控制网与实际的路线施工控制网相互之间实现正确的连接。在具体实施的过程中,一般会运用约束条件的平差模型来进行实际测量。GPS控制网是一种高精度网,其所被链接的测量控制网络为低等线路网,采用这种链接方式,可以确保乔浪结构在施工中维持“刚体”的精度,以确保公路桥梁投入使用之后,能够提高安全系数。
约束条件的平差模型:
与其相对应的误差方程为:
从而得出了总方程为:
三、工程实例
(一)实际工程中的GPS平面测量
某高架桥所在地质条件非常复杂,主要的特点是地势低洼,为软土层的厚度已经超过了50米。在这样的地理环境中,对于控制测量的要求相对较高。使用GPS技术对于施工地点进行测量,在布设控制网的时候,要将桥梁施工的特点以及施工便道以外的环境条件进行考察,同时还要尽量地保持邻近点的之间的相互同时。在GPS控制网络的设计上,所采取的方法为“边连接”。边连接的方式见下图。
边连接方式
根据高架桥施工现场条件,可以在现场布设20对GPS施工控制点,使用接收机进行静态相对定位。在进行观测的时候,同步观测的卫星为4颗以上,高度角超过了15°。此次观测历史三天时间,所获得的基线为436条。对于所获得的观测基线经过了粗差探测之后,并不存在粗差的问题。卫星星座与观测站之间会形成几何图形,其强度不会大于5°,使GPS控制网中,先验和后验所获得的误差基本相等。从所获得的数据可知,GPS观测基线基于向量最大残差为9毫米,在坐标三维位置中所得出的误差可以表明,其可以完全用于二维约束平差。
高架桥投影的约束条件为投影面的长度,当其与路线两端相互连接,所形成的差值最小为GPS高架桥施工控制网进行二维的约束平差,所获得的坐标成果符合桥梁施工精度要求。在测量精度的要求上,公路和桥梁施工之间会存在着不同,这就会使桥梁控制点坐标与其两端的路线控制点坐标存在着差异。通常而言,在桥梁的两端与路线相交会点,不会有小偏角出现,当然也不会影响到交通。在桥梁偏角角度的部位,就会形成明显的视觉效果,那么就有必要采取措施在线位的衔接处加以消除。
(二)GPS高程控制测量
采用GPS技术对于大地高高差进行测量,可以获取搞定杜点,将其转化成为正高值之后,就需要根据实际情况,针对大地水准面进行更正。目前在道路桥梁施工中,普遍采用GPS水准法就是运用数学模型,将同名点上的GPS大地高与正高之间将换算关系建立起来。本高架桥的GPS施工控制网,选择了8个GPS控制点,三等水准联测电位分布都较为均匀。考虑到工程施工所在地地形的复杂多变,还要采用曲面拟合法对于地形有效改正,获得内部拟合的误差为±6毫米,施工场地外部的符合精度为±5毫米,可以得知,所获得的待插值点都处于内插控制的有效范围内。
(三)RTK—GPS桥位放样测量
RTK—GPS桥位放样测量属于是动态定位测量,其在公路建设中具有直观性。以通讯的方式,将在公路桥梁CAD设计中的相关数据进行传递,以将待放样数据的上装工作完成。当GPS坐标转换参数后,就可以针对相关数据利用RTK—GPS进行放样。实际操作中,在GPS控制网中建立起参考站,进行放样工作。在控制面板上,可以显示出定位质量精度指标以及几何图表,其可以将测量目标点标定出来。
结语:
综上所述,在目前的公路桥梁建设中,GPS技术已经取代了传统的测量方法,不但使用方便灵活,而且能够获得更高的测量精度。对于桥梁施工控制网进行约束平差,确保了路线设计的可视性。适当地采用数学模型,更能够提高施工控制测量质量。
参考文献:
[1]杨景彬.GPS在公路桥梁施工控制测量中的应用[J].现代商贸工业,2013(17).
[2]杨伟贞.关于加强林业工程质量监督工作的探索[J].现代园艺, 2012(08).
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关键词:道路桥梁,预应力技术,混凝土
近几年来,由于预应力混凝土结构能够充分利用材料的高强度性能,还能有效阻止混凝土开裂,减轻结构自身重量,增大桥梁跨度,刚度较大,行车舒适等特点,普遍地运用在道路桥梁施工工程中。但是在预应力桥梁施工中出现的若干预应力技术问题也相当普遍,给施工和工程结构的质量带来了一些潜在的隐患,已广泛受到许多专家的关注。。
1.预应力技术在道路桥梁施工中的应用
1.1预应力技术在加固施工过程中的应用
一般道路桥梁的加固是通过补强构件和改善结构性能来提高现有道路桥梁的承载力,来延长其使用寿命,满通运输的要求。通常加固的方式有:桥面补强层加固、改变结构受力体系加固以及体外预应力加固等等。在实际中,卸载的主要目的就是为了减小加固施工时混凝土结构的初始应变。。可以先对构件施加预应力,使构件的受拉区产生压应力,受压区产生拉应力,使构件在初弯矩时的压应变和拉应变减小,这样可以提高构件在极限承载力时的应变增量和应力,充分发挥加固钢筋。
1.2预应力技术在混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁有正弯矩区域和负弯矩区域,一般情况下,跨中为正弯矩,支座处为负弯矩。当桥梁的抗弯承载力和抗剪承载力达不到要求时,就需要进行加固处理,当跨中正弯矩区抗弯承载力不足时,可以采用施工比较容易的粘贴碳纤维的方法加固。
1.3预应力技术在受弯结构中的应用
碳纤维具有施工简单,高强度的特点,所以对受弯构建进行加固的方法广泛地采用粘贴碳纤维片材。但是在加固前结构就已经具有初始内应力,混凝土有了初始拉应变和压应变,当混凝土受压区压应变达到或超过混凝土的极限压应变时,构件达到或超过了极限承载力。碳纤维片材的最终盈利是由混凝土的应变增量决定的,比如当初始应变较大时,碳纤维片材的应力较小构件就破坏了,那么就没有充分发挥碳纤维强度高的特点。可以在粘贴碳纤维片材时就对其施加预应力,使其附有初始拉应力,从而提高当构件破坏时的碳纤维片材的应力,充分发挥其强度。
2.预应力在道路桥梁施工中出现的问题
2.1孔道堵塞问题
预留孔道堵塞或塌陷会使预应力钢筋不能顺利通过,这样会影响张拉的效果,进而影响灌注工程质量。产生这种现象的原因是在水泥还尚未凝固之前就抽芯,这样就没有一定的强度,或抽芯太迟,就可能会拔断橡胶抽拔管。
2.2波纹管堵塞
堵管的主要意思是在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。波纹管堵塞会使得后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时,钢绞线实际值与设计值有差距,这样就造成不必要的麻烦,既影响了工期又耗费了人力。产生这种现象的原因是在施工过程中施工人员没有严格按照规范安装波纹管,引起波纹管定位不准确导致弯折、套管接头松动,或者是在浇筑过程中,施工人员操作不当,造成波纹管破裂,直接造成了混凝土水泥浆深入到波纹管而堵塞了波纹管。另外,波纹管本身的质量缺陷也会引起水泥浆渗漏造成的堵管。
2.3预应力构件张拉前出现裂缝问题
预应力构件张拉前出现的裂缝问题通常是由温差和收缩造成的,并且钢筋砼结构在使用荷载作用下出现裂缝是难以避免的,但是在预制场内的构件要尽量避免裂缝。裂缝主要出现在表面处,有时是在箍筋位置,有时从构件顶面一直延伸到构件侧面。
2.4预应力超长时出现的一段张拉工艺问题
目前我国国内浇筑大跨度预应力连续箱梁底板预应力通常采用一端张拉工艺。但是根据国内外有关规范,跨度在30m或30m以上的预应力桥梁,都要采用两端对称张拉工艺,才能保证跨中承载力,否则就会导致因跨中承载力不足而造成的正截面裂缝。根据有关调查资料显示,在我国目前通车的公路桥梁中,存在着大量的因张拉工艺不合理出现的裂缝现象。
2.5后张预应力结构张拉力控制的问题
预应力施工不规范,主要是张拉力控制是否正确对预应力桥梁质量有较大影响。张拉作业一般是同时控制张拉力和预应力筋伸长量,以张拉力为主,用伸长值校核张拉力。通常情况下张拉力的计量是采用1.5级油压,但是这种计量误差较大。因为有的千斤顶没有经计量标定就张拉,而且大部分张拉人员未经专业培训,或者作业时不够专心,就会出现较大误差。特别当多束张拉时,由于每束张拉力都不一样,往往在计算预应力筋的伸长值时不准确,不清楚弹性模量取值,这样就造成实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制的范围内。。
3.针对预应力相关技术问题提出的解决措施
当遇到堵管问题时,首先根据预应力筋曲线坐标标出堵管的位置,避开主筋位置用冲击钻进行缓慢开孔,清除波纹管中渗漏的水泥浆,使波纹管中的钢绞线能顺利通过并自由伸缩。为了预防堵管问题的发生,可以在施工下料前仔细检查波纹管质量,在浇筑混凝土之前确认波纹管的安装位置,检查套管接头以及密闭性,在浇筑混凝土过程中注意要保护好波纹管。为预防由于表面温度造成的裂缝,应控制构件内外存在过大的温差。对薄壁构件要适当延长拆模时间,对预制构件和台座之间应涂隔离剂防止粘接,使构件热胀冷缩时不影响构件。
总之,预应力在道路桥梁施工中是一项复杂的工艺,在预应力施工中要不断采用新技术、新材料以及新工艺,对施工人员进行技能培训,严格按照规范办事,保证工程的顺利施工和工程施工质量。
参考文献:
[1]盛兴旺,辛学忠.预应力斜交箱形连续梁非线性分析[J].中国铁道科学,2005(2).
[2]马剑飞.大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究[D].武汉理工大学,2006.
[3]徐炳法,刘俊.苏通大桥辅桥大跨度连续刚构施工[J].桥梁建设,2007,(S2).
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关键词:箱梁,端隔墙,横向计算
在一般的箱梁计算中,箱梁的纵向受力分析可以通过采用平面杆系有限元程序得到较好的解决,其计算结果也一致受到认可,而箱梁横向受力分析受到纵向和横向以及施工过程等的影响,一直未有特别好的行之有效的简化分析方法。在工程实例中,很多由于横向设计上的不合理,导致箱梁出现裂缝,影响桥梁的安全性和使用性。科技论文。因此,对箱梁端隔墙的横向计算进行探讨具有一定的意义。
1.箱梁截面的特点
一般混凝土箱梁截面无非由翼缘板、桥面板、腹板、底板几部分组成。科技论文。箱梁顶、底板除了承受法向荷载外,还承受拉、压荷载,是一个多向的受力体系。顶板的法向荷载有自重、桥面活载和施工荷载,底板的法向荷载有自重和施工荷载。轴向荷载有桥跨方向上恒、活载转换过来的轴向力,以及纵向和横向预应力荷载。因此顶、底板除按板的构造要求决定厚度之外,还要考虑桥跨纵向方向上总弯矩等因素,过厚的顶、底板也会给结构体系自身带来一些不必要的负担。腹板数量的增加可在很大程度上减少桥面板的最大正负弯矩,同时,在构造上,顶、底板预应力钢束也比较容易平弯到腹板上锚固,给预应力索的布置带来一定方便。科技论文。
2 箱梁截面的受力分析
由于箱梁横截面相对纵向来说,刚度很小,对预应力的敏感度也很大,但总体来说箱梁的横向计算与一个二端悬臂,中间腹板刚性连接的小跨度刚构有一些相似,预应力的配置原则与箱梁纵向基本一致。
箱梁横向计算除了考虑恒、活载轴重直接作用在顶板上的力外,还要考虑纵向主梁相邻单元对截面的约束作用。该约束力的大小与主梁纵向刚度成正比,与截面的刚度成反比。现阶段对于横向简化计算中,一般都没去考虑这个作用,这对计算分析来说是偏保守的。
3 箱梁截面的荷载分配
箱梁隔墙横截面计算有别于一般普通截面,下面初步探讨一下关于结构恒载(主要指结构自重、二恒)和活载在箱梁隔墙腹板力的分配问题。
(1)恒载计算:箱梁恒载、活载产生的顺桥向力主要通过腹板传至隔墙,然后再按照墩子-桩-大地的顺序进行力的传递。如果腹板间距差异较大,边腹板和中腹板分配的集中力大小也差别较大。对单箱单室而言,恒载可认为均分至两侧腹板,以竖向力的形式传递给横梁(直腹板与斜腹板一样)。对于曲线梁,特别是半径相对较小的梁以及斜交角度比较大的梁,箱梁两侧腹板对力的分配相差比较大,应建立实体模型进行分析。对单箱多室截面,横梁较长,横梁对各腹板的弹性支撑效果比较明显,横梁的受力情况受到腹板布置位置,以及支座布置的影响比较大,以致各腹板对竖向剪力的分配也会存在较大差异。
(2)活载计算:箱梁活载部分主要来自车辆荷载,它主要由二部分组成:一是车轮直接作用在箱梁顶板产生的,该活载的分布以车轮宽度为准,按影响线进行分布,箱梁所受活载绝大部分由它组成;二是距计算断面较远的车辆轴载通过箱梁纵向腹板传到断面上的,此部分荷载占截面荷载的比重较小,而且这部分荷载的传递和分布也难考虑,设计时往往忽略这部分作用。计算时,主要把活载轴重按车轮有效分布宽度作用在箱梁截面上进行横向加载模拟。
4 实例计算
4.1主体结构设计
取40.0 m简支箱梁作为实例,计算跨度为40.0 m,梁长41.5 m。梁高2.8 m。采用单箱三室截面,腹板间距分别为: 6.6 m、7.0 m、6.6 m。箱梁顶板宽29.0 m,底板宽20.5 m;外侧悬臂板长3.5 m,端部厚18 cm,根部厚40 cm;腹板厚度为50 cm,边隔墙处厚度增至75 cm。端横墙厚均为150 cm,端隔墙处支座间距15. 0 m。桥面板横向预应力采用4-ψs15.2钢绞线,BM15-4型锚具,两端张拉,间距50 cm,锚下张拉控制应力为1302MPa;横隔墙横向预应力采用12-ψs15.2钢绞线,锚下张拉控制应力为1302MPa。,桥梁采用主要技术标准如下。
(1)道路等级:城市道路Ⅰ级。(2)设计荷载:汽车活载:城-A级。(3)计算行车速度: 60 km/h。(4)桥面路幅宽度: 0.5 m(防撞墙)+0.5 m(检查走道)+0.5 m(路缘带)+10.75 m(三车道)+0.5m(路缘带)+3.5m(中央分隔带)+0.5 m(路缘带)+10.75m(三车道) +0.5 m(路缘带)+0.5m(检查走道)+0.5m(防撞墙),桥面全宽29.0m。(5)桥面坡度:桥面横坡为1.5%双向排水坡。
4.2 结构计算
采用桥梁博士3.1.0程序对结构施工和成桥状态各阶段应力、强度、裂缝进行平面杆系分析。混凝土收缩、徐变引起的次内力按规范进行计算。
4.2.1计算模型建立
将箱梁横向简化成框架结构,支点在腹板下,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》要求计算桥面板分布宽度,换算成每延米的荷载作用在框架上进行加载。全箱梁截面共分为56个桥面元单元和2个支座单元。挑臂翼缘单元按矩形截面输入。
4.2.2施工阶段模拟
(1)结构自重和横向预应力张拉。(2)施加二期恒载:桥面铺装和防撞护栏以及支座部分剪力。重点考虑全桥通过腹板传来的纵向剪力,此计算按照前面“荷载分配-横向计算”中的第一种方法进行端隔墙处支座剪力的分配原则取值。取中腹板承担剪力为边腹板1.1倍考虑,此加载力相对较大,对隔墙横向计算分析起着比较重要的作用。桥面铺装和防撞护栏按照计算取值进行加载。(3)运营阶段。运营阶段主要考虑活载的加载方法,通过车轮传递到板上的荷载分布宽度按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》中4.1.3进行计算,然后根据车轮荷载集度的大小计算出对应位置的值按折线形式的横向分布系数进行加载。(4)荷载组合。按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4章进行各荷载效应系数的取值,并对施工阶段和成桥阶段顶板应力、强度和裂缝进行检算。
5 结论
总之,端隔墙处由于各腹板分担的剪力很大,支座与各腹板位置的相对位置关系(特别是单箱多室截面)将会在很大程度上影响预应力的布置,计算时对支座间距15.0 m和11.0 m进行比较计算,对计算有比较大影响,设计时应结合下部和上部具体情况来布置支座位置。
【参考文献】
[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2001.
[2]徐光辉,胡明义,姚玲森.公路桥涵设计手册(梁桥)[M].北京:人民交通出版社, 2006.