桥梁工程设计规范范文

时间:2024-01-04 17:46:42

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桥梁工程设计规范

篇1

关键词: 道路桥梁;工程设计;隐患;安全性

中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)06-0074-01

0 引言

道路桥梁在建设与使用的过程中,除了受环境、有害化学物质的破坏以外,还要承受过往车辆、风、疲劳驾驶、超载等因素的影响,同时桥梁本身采用的材料也在不断发生退化现象,其内部结构也产生不同程度的损坏和劣化。因此桥梁的设计是决定桥梁的安全性和耐久性的重要因素。

1 道路桥梁工程项目设计现状

近些年,随着经济的快速发展,我国加大了道路桥梁工程建设的密度与广度,虽然部分道路桥梁项目的设计满足了实际的功能需求与设计规范中的强度要求,但在实际投入使用后的几年内,均不同程度的出现了荷载裂缝、路基沉降、跳车等质量安全问题。因此,在道路桥梁工程项目的设计阶段,就应综合考虑、分析道路桥梁实际的结构、材料、环境条件、交通流量等因素,结合国外先进案例,通过各种技术手段优化设计方案,提高项目质量的耐久性、安全性。对于道路桥梁工程的设计,虽然国家颁布了相关标准与规范,但随着新技术、新理念、新工艺、新材料的不断涌现,而道路桥梁的功能需求又趋向多样化发展,有关设计规范与标准的更新很难适应现代化建设的需要。因此,现代道路桥梁的设计,在充分满足相关规范与标准的基础上,还需依靠设计人员的专业素质、业务水平来保障工程项目的质量安全。

2 道路桥梁设计隐患问题分析

2.1 道路桥梁工程设计阶段存在的问题 长期以来,我国部分桥梁工程项目在设计的过程中,设计人员对于道路桥梁投入使用后的环境因素、温度因素、交通流量因素等方面缺乏考虑。许多设计人员在进行道路桥梁的设计时,往往只考虑了桥梁结构的强度是否能够满足相关设计规范与标准,而对于道路桥梁的结构体系、材料、耐久性、抗腐蚀性,以及项目设计阶段、施工期间、使用过程中可能出现人为因素、场地条件因素等影响缺乏综合考虑,以至于设计时的项目实际路线、计算图示不够明确,而造成道路桥梁实体结构的受力不均,以及保护层厚度过小、混凝土强度不足、钢筋规格不符等问题,严重威胁到道路桥梁主体结构的耐久性、安全性。

2.2 设计方案滞后于道路桥梁的发展 在实际的道路桥梁工程项目的设计中,部分城市仍在沿用以往老旧、传统的项目设计方案,其不仅无法满足现代道路桥梁工程建设的需求,同时也将埋下一定的安全隐患。作为道路桥梁工程项目的施工的主要依据,设计方案水平的高低,将直接关系到工程项目的施工难度与工期、工程量、项目造价、实体质量等。目前,我国一些道路桥梁工程的建设,并未有效运用新兴的施工工艺与技术、材料与设备等,其主要是由于设计周期过紧而造成的,道路桥梁工程项目的建设方,为追求经济效益、缩减成本,而只给了设计部门极少的工作时间。由于道路桥梁工程一项复杂系统的工程,设计周期不足、任务量过大,以至于项目的设计部门难以综合考虑所有外在安全影响因素,更无法进行设计方案的优化,甚至有个别的项目设计方案会出现抄袭、模仿的现象。

3 保证道路桥梁质量安全的相关措施

3.1 合理选择设计方案 对于道路桥梁工程项目的主体结构,应合理选择设计方案,以此保证工程项目的耐久性、安全性。由于道路桥梁工程建设的铺设范围较广,环境条件差异较大,从而在设计时,首先需要分析、考虑桥梁主体的结构形式,根据控制因素的不同,而选择能够充分满足项目需求,经济、合理的结构设计方案。目前,我国桥梁结构的设计形式,其主要分为标准跨径、大跨度两种。在实际的道路桥梁工程设计中,相较于大跨度桥梁设计方案,标准跨径桥梁的造价合理、施工难度小、能够预制装配,从而广为应用。

3.2 项目设计阶段的质量控制 道路桥梁工程设计水平的高低,将直接影响到道路桥梁的使用功能与使用安全,建设单位应给予设计部门充足的设计周期。在设计的过程中,设计人员在保证项目设计强度充分满足相关标准与规范的同时,应进一步创新、研究,以此保证设计方案的先进性。值得注意的是,设计人员在进行创新设计时,应本着成熟技术的原则进行分析、研究、设计,处理、协调好创新技术与传统技术间的关系,严禁采用未经检验的技术与设计,以此避免安全隐患的产生。此外,道路桥梁工程项目的设计人员,还应熟悉、掌握项目的施工技术与工艺,在设计中降低施工风险、提高质量检查的便捷性,从而设计出易于采取质量控制与施工的结构设计方案。对于工程项目中的重要部位,设计人员应进行全面、仔细的计算,保证数据、指标的准确性,以此避免发生事故。

3.3 道路桥梁工程的耐久性设计 道路桥梁工程项目,在施工的过程中与投入试用期间,均会受到环境因素、人为因素等影响。在地质灾害、风的侵蚀、雨水的腐蚀、交通流量的作用下,将造成桥梁部分结构材料出现老化、裂缝、断面等质量问题,以至于引发安全事故。究其原因,主要是由于道路桥梁工程在设计时缺乏综合考虑,并没有进行合理的耐久性设计而造成的。为此,在进行道路桥梁工程项目的设计时,设计人员应根据项目的自身特点与要求,针对施工场地条件、项目周边环境、最大交通流量等因素进行分析、预测,从而在保证设计强度符合标准的前提下,提高道路桥梁的安全性、耐久性。

4 结语

综上所述,为保证道路桥梁工程的设计质量,在通过分析、计算、预测等各种方法与手段进行设计方案优化的同时,设计人员还需进一步提高其综合素质与业务能力,从根本上提高设计水平,促进我国道路桥梁建设的发展。

参考文献:

[1]钟丽清,杨占雄.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].湖南交通科技,2010,(01).

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关键词:道路桥梁,设计问题,改善对策

中图分类号:U445 文献标识码: A

一、道路桥梁工程的设计现状

随着我国社会主义市场经济体制的不断完善,我国对于道路桥梁工程等基础设施项目也已经加大了投入的力度,因此,道路桥梁工程建设项目的数量越来越多,规模也越来越大了。在道路桥梁工程刚投入使用后,其功能以及强度还是可以满足实际的使用需求的,然而随着使用时间的不断推移,却几乎都出现了质量安全问题,如跳车、裂缝以及路基沉降等。所以,在我们进行道路桥梁的设计工作时,应对国外类似工程项目的先进案例进行详细的分析和探讨,同时综合的考虑施工材料、设计结构、交通流量以及外界环境等各种影响因素,不断的优化工程设计的方案,从而尽可能的保证项目的施工质量以及安全性和耐久性。对于桥梁工程的设计工作,我国已经颁布相应的设计规范,但是在我国科学技术水平快速发展的大背景下,出现了大量的新材料、新工艺和新技术,原有的设计规范与现代化的建设需求也无法真正的匹配了。因此,进行设计工作时,我们应该在满足设计规范标准的同时,还应鼓励设计人员利用自己的专业素质大胆创新,应用新材料和新技术,提高项目工程的建设质量。

二、关于道路桥梁设计阶段存在的隐患

1、设计的方式有待革新

前面已经说到,随着社会的不断发展,各种各样的交通需求不断的增加,所以这就要求道路桥梁的强度达到一定的要求,在这样的要求下,道路桥梁在建设的过程中应该以更高的标准来进行。但是目前道路桥梁发展的情况却是很多的设计师的设计思维还停留在上个世纪,不仅仅如此,在技术方面,我国的发展水平与国外的很多发达国家相比也存在很大的差距。因为现在的社会正处于一个快速发展的时代,所以在设计的过程中不应该仅仅将眼光放在现在的发展水平上,应该以发展的眼光进行设计,但是很明显的目前的道路桥梁的设计根本无法满足这样的要求。

2、陈旧的道路桥梁设计方案

由于经济的飞速发展,道路桥梁建设的规模正在逐步扩大,社会对道路桥梁的设计标准要求也相应提高。然而,在实际设计时,许多城市很少考虑自身的经济实力、人为因素乃至于自然因素,仍然沿用过去的道路桥梁设计方案,这样的敷衍态度自然无法满足城市发展的现实需求。面对目前迅猛发展的交通事业,有的设计理念已经无法满足现实的交通需求。而作为道路桥梁工程的灵魂,设计在很大程度上都决定了道路桥梁工程的质量、造价、施工难易度等环节。设计观念的落后,设计人员的敷衍心态,缺少创新意识等造成的安全性问题,已经对我国的桥梁工程建设造成很多负面影响。鉴于此,道路桥梁设计方案的创新已经刻不容缓。这种现状,大致由以下几个方面的因素造成: 首先,由于桥梁设计的周期时间过短、承办方承接的任务量过重、而开发方只是在追求带来的巨大经济效益,导致设计单位没有足够的时问和资金研究如何创新,更无法进行同行业间的平行比较,只能在单位内部利用有限资金模仿或抄袭已有方案,造成了设计创新意识上的停步不前。其次,虽然我国颁布了严格的桥梁设计审核制度和管理制度,但是在某些不正当的外力介入影响之下,桥梁设计的竞争机制仍然无法做到真正意义上的公正、公平。最后,由于国内的各类评优评奖活动的选评机制不够完善,导致了其只注重工程规模大小,而不顾设计理念是否符合时代需求,经济指标是否符合标准等重要环节,极大地影响设计人员的设计积极性。

三、道路桥梁设计问题的改善对策

1、加强桥体耐久性设计

道路桥梁工程的耐久性是设计道路桥梁工程项目要达到的目的之一,而桥梁工程设计在施工的过程中与投入试用期间都会受到环境因素及人为因素的影响,所以在设计时要保证工程的耐久性就一定要综合考虑这些因素所可能产生的影响。针对越来越多桥梁桥体使用周期短的问题,就必须从桥体的耐久程度入手进行重点关注和考虑,要善于总结、思考桥体使用寿命短的原因,从桥梁设计初期入手,参照桥梁建设项目特征、施工环境以及未来的运输量等方面全面加以测试、分析,在综合平衡中探究出一套科学的设计方案,确保桥体强度能够上升到一个科学标准,提高其耐用性,维护桥体的安全、稳定。同时也要加强桥体的维护与保养工作,提高桥体的耐用度。

2、注意道路桥梁设计后期维护工作是否具有可行性

从道路桥梁加固的关键指标和耐久性来看,道路桥梁的设计主要依赖于施工质量的管理,特别应该重视桥梁的后期维护工作,因为桥路面层是直接与车辆相接触的,这样长期的镇压路桥,肯定对桥梁有所损伤。所以后期的维护工作就显得尤为重要,在后期的维护工作中可以采取适当措施,比如说严格控制车辆的负载,坚决制止超载现象的发生。此外,还要重视桥梁结构维护、定期保养、有效监督。并且对出现裂缝应及时采取措施,例如应严格管理和维护加强日常维护工作,实施定期检查,如果发现伸缩缝碎片应该及时的清理。所以,我们要实现建设单位的施工现场安全生产责任制的总体协调,推进建设维修和保养单位加强安全管理,建筑施工安全管理有序的后期制作,规格安全性的整体施工过程中,实现生产安全性,从而延长桥梁的使用寿命。

3、正确选择和确定桥梁的外部形状

我国传统的造桥艺术就很重视外观的形状,随着科学技术的发展,一些先进的建造工艺手段和施工建设材料被人们采纳,更加丰富了桥梁的桥型。在众多纷繁复杂的桥型中,如何确定,主要应该参考每一种桥梁桥型的优势和劣势因素,再结合当地的自然环境、地质条件等,最终从众多方案中确定最科学最合理的桥型。具体在确定桥型时应该注意以下几个相关的因素:①任何一种桥型的选择都是为整个桥梁的设计方案进行画龙点睛,也就是说,满通需求才是最基础的,确定桥型不能以牺牲交通的通畅度为代价,更不能够忽略桥梁建设后的交通运输通畅度。②一些复杂桥型的施工必须依靠特殊的建造工艺和建筑材料,因此在确定桥型时要考虑周边的环境,对于不可能施工建筑的桥型坚决否决,要确保广大人民群众的人身安全,杜绝一些安全隐患。③城市桥梁的建设施工是一笔比较大的财政支出,在确定桥型时还要考虑到经济因素。因此,应该避免不必要的经费支出,尽量保证桥梁施工的质量和使用寿命,以提高桥梁的整体价值。

4、激发设计人员的创造力,敢于应用新技术

对于道路桥梁工程项目的整体使用性能和服务质量,项目设计阶段的质量控制水平会产生重要的影响,因此,建设单位必须给设计单位预留足够的设计周期。设计时,设计人员应首先保证强度要求是符合国家相关的设计规范的,同时还应大胆创新,敢于在设计方案中应用新技术、新材料和新工艺。当然,保证创新技术与传统技术的和谐共存也是十分关键的,确定应用新技术之前,必须进行详细的试验检测工作,防止一切安全隐患的发生。负责道路桥梁项目的设计人员应掌握项目的施工工艺和施工技术,在设计环境阶段就应将施工风险降到最低,保证工程的整体质量,并且所选择的设计方案是易于进行施工和质量管理控制的。

5、项目设计阶段的质量控制

对桥梁工程设计质量的优劣和水平的高低,这将对使用安全与使用功能有着直接影响作用。因此,就需要项目的建设单位一定要给设计部门富余的时间去对桥梁项目进行勘察、分析和设计。而且项目的设计人员务必做到以下几点:(l)必须要保证项目设计强度符合相关规范与标准,与此同时,也要试着去研究整个设计所采用的创新工艺、新材料以及新技术使整个项目具备先进性;(2)设计人员不但要进行项目的创新设计而且要对传统成熟的技术与创新技术之间进行有机的结合确保未经使用过的新技术、新工艺以及新材料的使用不会埋下任何质量安全隐患;(3)项目的设计人员还需要为质量检查的时提供便捷性这样就可以方便随时对整个施工过程的风险进行把控,以设计出安全、先进的设计方案为目标。特别是对桥梁项目的关键部位进行设计时,设计人员务必要进行全面、精确的计算,对项目的质量控制进行严格把关,以确保施工安全和项目投入实际使用的安全。

6、要对桥梁中通行车辆的最大载重有所限制

设计人员在桥梁的设计过程中,要对桥梁中通行车辆的最大载重有所限制,这是为了减少桥梁中出现裂缝的几率,也是为了桥梁的使用寿命考虑。桥梁在使用中难免会出现超载的情况,对于设计方来说,需要特别关注由于通行车流量超过原设计最大流量的问题,因为这已成为我国桥梁运输的普遍问题。超载所带来的影响是巨大的,不仅会造成桥梁的疲劳问题,更重要的是使桥梁疲劳盈利幅度增加,以致损伤加剧,长久以往,极易造成桥梁结构的破坏从而引发事故,并且,因为超载所造成的桥梁内部损伤是不可恢复的,这对桥梁的安全性和耐久性是很大的威胁。因此,设计者在设计工作中要重视这一问题,充分考虑桥梁所在地区的车流量,经过充分调研,掌握最准确的数字,不仅考虑现在,还要考虑桥梁寿命内的将来,保证设计流量能满足该地区的最大负载量,只有这样才能保证充分安全。

结束语

在本研究中,主要谈论了道路桥梁在设计的过程中存在的隐患问题。随着交通量的不断增长,道路桥梁在人们的生活中占据着越来越重要的地位。首先介绍了道路桥梁发展的现状,然后笔者提出了几点比较常见的隐患问题,最后笔者针对隐患提出了几点浅显的看法。在道路桥梁的设计过程中,设计人员应该综合考虑各方面的因素,在保证质量的基础之上,延长道路桥梁的使用年限。随着时代的不断进步,道路桥梁将面临着更多其他的问题这就需要工作人员不断充实自我,跟上时代的发展。

参考文献

[1]吴洪量.路桥工程现场施工及质量管理探究[J].科技致富向导,2014,11:343.

[2]程华.路桥工程项目钢材采购招标问题及对策研究[D].华侨大学,2014.

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【关键词】桥梁工程;施工;质量管理

1.桥梁工程施工质量管理的内容

桥梁作为跨越地理障碍的大型建筑物,其建筑规模庞大,类型也千差万别。有数据统计,在公路建设中,桥梁占了工程总量的40%,而且随着我国建筑行业持续扩建的势头,这项数值还将不断增长。此外,由于桥梁工程的施工难度远远大于挖山填谷的难度,这就使得桥梁的施工对公路建设的影响越来越大,也导致桥梁在施工与使用的过程中,难以避免地出现一些质量问题,一定程度上影响了桥梁的受载性能,使工程的使用周期严重受损。所以在桥梁的施工阶段,务必加强对工程质量的控制,分析影响工程质量的潜在因素,并加强质量控制力度,保证桥梁工程施工的质量安全。

2.桥梁工程施工中的质量通病

在桥梁工程的施工过程中,人工挖孔桩无疑是常见的一种施工方法,这务必要保证其孔径、垂直度、中心位置的准确性,并适时适当地进行检查、复核。另外,护壁的混凝土强度应该比灌注桩所用的混凝土强度高一等级,保证紧贴内壁,振捣密实;还应按照设计规范制作钢筋笼,在有效定位后,开始整体吊放,入孔时切忌对孔周围的保护层厚度造成影响。在桥梁施工中,柱墩上的混凝土表面粗糙、缺乏美感的现象时有发生,想要避免这一问题,在安装模板是就必须严格遵守施工规范。这其中还应考虑到立柱模板的接缝是否平整、拼接是否严密定位的精度、竖直度、保护层厚度有没有达到质量的设计指标等问题。

在铺装沥青混凝土之前,应该对桥梁表面进行严格检查,确保桥面的平直度、整洁度。横坡要满足设计的要求,如不符合,应马上处理。混凝土桥面的铺装厚度也要满足设计的条件,除此之外,其他指标如砼强度、铺装层、防水层等也必须严格地按规范实行。还有,为保证施工的规范性和工桥梁的质量与美观,在盖梁施工阶段,安装模板后,要对侧模、底模、施工尺寸、标高、平整度、平面位置、接缝处理、横坡等进行严格检查,以保证施工内容与设计内容相符;相邻模板间应该做到平整干净、接缝严实,确保不漏浆、涂料均匀,尤其是在和立柱交接的地方,更要认真检查,以防止对缝隙的处理不当,杜绝桥梁质量问题的滋生。

3.桥梁施工中的管理措施

3.1对原材料的质量进行严格控制

在桥梁工程的施工当中,建筑材料的好坏与质量控制紧密相关。这就首先要保证进场材料满足设计的要求,尤其是对于砂、石这些变异性大的材料,稍有不虞,很容易对新配制混凝土的强度等级造成影响;再如当砂石中的含泥量大于3%时,一些细粒会在集料的面部凝聚,导致供水量的增加;还有,骨料所含水量对混凝土的强度有很大的影响。为避免以上问题的发生,所以在桥梁的施工阶段,要尽可能地选择膨胀系数低、含泥量少的连续级配型骨料,因为连续级配型骨料能够有效地提高它在混凝土中的占用体积,减少水泥的使用量,最终减少因水化热而产生的施工裂缝。因此,要保障桥梁施工中的混凝土质量,必须对建筑原材料进行全面的质量检查,除此之外,质量控制人员还要了解和掌握含水量的变化情势并及时地拟定对策,只有在材料全部满足技术指标的情况下才能投入工程中使用。

3.2加强施工人员的质量安全意识

人作为桥梁工程设计施工的唯一控制者,其对质量的认识态度和安全意识决定了桥梁工程能否顺利实施,因此,只有充分调动施工人员的质量意识,进一步加强安全教育和相关的施工技术培训,才能在真正意义上保证工程的质量与安全。如何将施工人员的质量安全意识贯彻于施工中去,首先要使施工人员了解到工程质量与安全的重要性。除此之外,还需制定一套有效的管理机制,规范和约束施工人员的举止行为,保证从根本上解决和保证桥梁工程施工中的质量问题。也只有在施工人员的质量安全意识得到提高的前提下,桥梁施工的质量才得以保证,从而最终保障人们的出行安全。

3.3建立质量管理信息系统

在对桥梁工程的质量管理中,应当与时俱进,运用现代化的信息技术,将桥梁工程的质量问题与计算机网络等先进技术紧密联系起来,这样可以很好地为桥梁工程的质量管理提供准确的情报,同时还需加强质量管理人员对相关软件的使用。质量管理作为工程施工管理中的重要环节,涉及到各方面大量的信息,且具备实施难度高、综合性强等特点,由此也决定了信息技术在质量管理方面的优越性。与其他手段相比,质量管理软件的工作时间短,运算的准确性高。因此,建立一个有效的质量管理信息系统,无疑对施工阶段的质量评审与控制有很大收益,比如说生成各类质量评审报表,绘制各类质量评审函数,甚至从各种实际数据中对子项目工程质量的等级进行审核等等,都表现得游刃有余,最终为工程质量的动态控制实施提供了可靠的信息保证。

3.4对桥梁营运阶段进行长期监测

伴随着我国交通行业的蓬勃发展,桥路的荷载等级、行驶流量以及车行速度等指标也跟着提升,人们对桥梁的质量要求也越来越高,更由于一些不确定性的自然破坏力的存在,必将会对桥梁的营运质量构成威胁,所以,应该在桥梁施工阶段有审慎性地建立一个长期监测点,为以后桥梁的维护提供科学、准确的依据,保障桥梁在营运阶段能够安全使用。因此,在营运阶段中的桥梁急需一套完善且长期性的监测系统,从而使得桥梁在营运工作中可以依据客观情况进行有效维护。要想科学准确地掌握桥梁结构在营运阶段的详细情况,就必须在桥梁工程施工阶段建立施工质量控制系统,并保证它能长时期地在桥梁的营运阶段实施有效监测,只有这样,才能保障这些耗费巨、与国民生计息息相关的工程方便使用、持久安全,一步一步地将我国的桥梁工程质量提升到一个崭新的水平。 [科]

【参考文献】

[1]李定军.浅谈桥梁工程施工质量管理[J].工程技术,2011,(20):61-62.

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关键字:钻孔桩桥梁软土桩基承载力

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

1. 引言

天津市滨海地区多为海积平原和海积冲积平原,其地质条件较差,土层厚度大且承载能力较小,属于典型的滨海软土地区。笔者多年在该地区从事桥梁设计、施工工作,在工作中搜集了大量的工程实测数据,经过对试桩桩端承载力与理论计算结果的认真比较分析,发现两者存在较大差异。因此对滨海软土地区的钻孔桩端承力进行了进一步研究。由于钻孔灌注桩桩底沉淀土的存在,造成桩基端承力大大减小,目前设计计算中虽对此情况已经予以考虑,但实测工程数据表明,目前对其考虑仍显不足。为减少工程隐患,本论文对此进行研究分析并给出了解决方法,希望对广大工程技术人员的工作起到指导借鉴作用。

桩基础是桥梁工程的重要组成部分,有着悠久的使用历史,并且目前仍被广泛采用。桩基础根据受力条件分为摩擦桩基础和端承桩基础。滨海软土地区土层具有厚度大、承载力低的特点,故在滨海软土地区桥梁工程多采用钻孔灌注桩基础,从其受力角度来看,多为摩擦桩基础。桩基础作为将桥梁荷载传递到地基上的重要受力构件,是桥梁设计施工的重要组成部分。桩基础的承载能力直接影响到桥梁的安全性、耐久性,因此对桩基础进行试验研究具有极高的工程应用价值。

2.目前桥梁桩基端承力计算方法

目前对公路桥梁桩基承载力的计算,在设计中多按照《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007(以下简称规范)的相关规定进行计算。在该规范中对于钻孔灌注桩(摩擦桩)单桩轴向受压容许值计算公式如下:

(1)

通过公式(1)可知,钻孔灌注桩(摩擦桩)桩端承载力容许值计算公式如下:

(2)

式中—摩擦桩单桩轴向受压承载力容

许值();

—桩身周长();

—土的层数;

—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚

度();

—与对应的各土层与桩侧的摩阻力标准

值();

—桩端截面面积();

—桩端处土的承载力容许值();

—摩擦桩单桩轴向受压时桩端承载

力容许值();

—修正系数;

—桩端处土的承载力基本容许值

();

—容许承载力随深度的修正系数;

—桩端以上各土层的加权平均容重

();

—桩端的埋置深度();

—清底系数。

清底系数取值规范中规定如下:

清底系数值表1

注:1. 、为桩端沉渣厚度和桩的直径。

2. 时,;

时,,且。

下面以京沈高速公路桥梁桩基础为例,说明钻孔灌注桩桩端承载力计算公式的计算过程。

该桩基现场实测桩径为0.84,桩长为38.4,根据地质勘察资料,桩端处为黏土层,桩端处土的承载力基本容许值,桩端以上各土层的加权平均容重18,计算该桩基桩端承载力如下:

根据规范及地质勘察资料,得:

(取规范最小值)

将上面各数据代入公式(2)中,得:

该桩基实测桩基端承力容许值为277,而理论计算值为500.6,据此分析该桩基端承力容许值理论计算值是实测值1.81倍,若采用此理论计算端承力值容易造成工程隐患。

3.工程实测桩基端承力数据介绍

笔者多年从事天津滨海软土地区桥梁工程的设计和施工工作,通过天津滨海软土地区诸多桥梁工程的桩基静载试验,得到了大量的单桩静载试验实测数据。现对部分工程桩的端承力实测数据归纳如表2所示。

桩基端承力试验成果表 表2

4.实测数据与计算数据对比分析

根据桩基试验实测数据对桩基端承力容许值进行计算,即采用表2中实测数据和公式(2)对桩基端承力容许值进行计算,计算结果如表3所示。

桩基端承力理论与实测结果对比表 表3

通过表3可以看出,公路桥梁钻孔灌注桩(摩擦桩)理论计算的桩基端承力容许值大大超过了桩基端承力实际容许值,这会造成钻孔灌注桩的实际承载力小于理论计算承载力,容易给工程安全留下隐患。

钻孔灌注桩端承力远小于桩端原状土承载力的主要原因是由于目前采用的钻孔工艺及清孔方法会导致桩底泥浆沉渣层的存在,桩底混凝土不是与桩底原状土紧密接触,而是其间夹有回淤泥浆层,使原状土的力学性能得不到发挥,造成桩基端承力大大减小,虽然目前理论计算对该因素已经予以考虑,但通过表3不难得出,目前理论公式清底系数的取值仍然是偏大的。为了使桩端承载力理论计算值更好的与实测值相符,下面利用实测数据对清底系数予以修正。

首先,根据公式2可以得出,清底系数可通过下式表示:

(3)

式中各符号意义同上。

为了使桩端承载力理论计算值与实测值相符,只需令理论计算端承力容许值等于实测端承力容许值便可求得两者相符时的清底系数。因此,利用表3可以得到修正后清底系数如表4所示。

清底系数修正后取值表表4

试桩编号 1 2 3 4

修正后清底系数 0.387 0.424 0.191 0.161

试桩编号 5 6 7 8

修正后清底系数 0.237 0.252 0.344 0.281

通过表4可以看出,钻孔灌注桩桩端承载力的发挥程度离散性较大,其大小除与桩端土层有关外,很大程度上受桩底清底情况的影响。收集上述实测数据的桩基作为数据采集桩,桩基的施工质量是偏优的,但仍远远达不到理论计算值,可见理论计算中采用清底系数明显偏大,根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283—1999规定,采用数理统计方法,对清底系数取值进行分析可得,清底系数取值为0.131是符合工程可靠度的。

综上所述,按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007进行设计时,桩基清底系数取值在0.10~0.15之间是更符合实际的,目前桩基清底系数取值偏大。

5. 结论

滨海软土地区钻孔灌注桩端承力由于沉淀土的影响会大大降低。

目前对滨海软土地区钻孔灌注桩端承力的取值偏大,易造成工程隐患。

滨海软土地区钻孔灌注桩端承力计算中应对清底系数予以减小,以使理论计算更好的实际相符。

钻孔灌注桩桩端沉渣对桩基端承力有显著影响,应从施工工艺和施工措施上尽可能减小桩端沉渣厚度。

参考文献

1.《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007 人民交通出版社2007年12月实施

2.《京沈高速公路桥梁工程钻孔桩静载试验报告》京沈高速公路项目经理部

3.《京沪高速公路新僻线钻孔桩静载试验报告》京沪高速公路项目经理部

4.《唐津高速公路津塘互通式立交桥静载试验报告》唐津高速公路项目经理部

5.《津滨高速公路胡家园立交桥静载试验报告》津滨高速公路项目经理部

作者简介:

吉禹霏 :硕士学历, 工程师职称,目前从事桥梁设计

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【关键词】道路桥梁设计;相关隐患;问题研究

道路桥梁的工程质量与人民生活紧密相关,我们不仅重视桥梁的交通功能,更注重的是桥梁设计中的安全性和耐久性要求。道路桥梁在建设与使用的过程中,不仅承受车辆荷载,还要承受超载、风、雨、地质灾害、有害化学物质侵蚀等因素的影响,加上建筑材料会随着时间的流失而逐渐发生老化,导致其内部结构产生不同程度的改变和破坏。为此,在道路桥梁建设中要严格按照设计规范进行设计,施工中尽量减少各种因素的干扰。本文主要研究道路桥梁设计存在隐患,探讨道路桥梁设计策略,为我国道路桥梁设计单位在道路桥梁设计方面的进一步提高提供参考。

1 道路桥梁设计存在隐患分析

1.1 道路桥梁设计存在缺陷

设计是施工的前提和基础,也是道路桥梁建设质量控制的关键。然而在实际的道路桥梁设计过程中,很多设计人员容易出现设计考虑问题不周全的现象,从在实际设计过程中出现问题。例如,设计人员过多的考虑道路桥梁结构选型、结构强度、结构体系构造以及施工中出现的各种人为因素等,而忽略了对于道路桥梁结构耐久性的研究,出现结构腐蚀,严重影响安全的现象。再如,在道路桥梁设计过程中,设计人员在道路桥梁实际线形和计算模型不对应,很容易导致结构局部受力过大,如果设计采用的混凝土等级偏低,会直接导致道路桥梁安全性受到严重威胁。

1.2 设计方案过于陈旧

近几年来,随着社会经济的不断发展以及道路桥梁建设规模的不断扩大,为适应新的形势和需求,国家以及社会对于设计标准提出了比原先要高的规范和要求。但是,在实际的道路桥梁设计中,很多设计单位无法跟上时展的要求,仍然采用原先的道路桥梁设计标准图和配筋图。如果设计方案过于陈旧,新材料、新工艺、新技术、新构造跟不上时展需要,直接影响到道路桥梁施工质量与效益。总体来讲,设计方案存在落后问题,其一是道路桥梁设计周期过于短暂,企业盲目追求经济效益;其二,缺少相应竞争机制,缺乏严格的设计审核以及监理制度;其三,有关部门过于注重工程规模大小,忽略经济指标实际以及设计创新意识。

1.3 道路桥梁施工存隐患

伴随着道路桥梁建设规模越来越大,道路桥梁建设速度也是越来越快,施工工期越来越短。但是,道路桥梁设计以及施工工期不断减少未必是好事,其中必然会留下很多的隐患问题,影响道路桥梁建设质量。例如,施工方由于承包价格过低,往往会出现以次充好、偷工减料等现象,最终的结果便是道路桥梁建设质量太差,达不到国家道路桥梁建设要求,从而对道路桥梁的安全性造成威胁。另外,由于国家对于材料市场管控不严格,材料市场不同程度存在假冒伪劣产品,加上实际施工过程中,施工企业缺乏监理制度以及质检制度,施工企业很难做到高度负责以及严格把关,这些问题同样直接影响道路桥梁建设质量。

2 道路桥梁设计创新策略探讨

2.1 提高道路桥梁设计水平

道路桥梁设计水平决定着道路桥梁工程施工质量,是道路桥梁工程施工成败的关键。为了进一步提高道路桥梁设计水平,首先需要给设计单位以及设计人员充足的时间,严格认真进行道路桥梁科学设计,采用成熟设计技术,尽量减少工程设计问题出现。其次,设计过程中,设计单位应该科学的处理技术创新与成熟技术之间的关系,既要提倡技术创新又要提防创新过大而出现冒险行为。同时,作为道路桥梁设计人员,应该尽量选择施工质量易于控制、施工方法易于管理、风险性较小的施工方案,尤其是对于那些道路桥梁施工中的关键部分,设计人员应该保持严谨的态度,进行科学的计算,做好类似工程优化对比,保证道路桥梁施工万无一失。

2.2 定时监测维护道路桥梁

道路桥梁每天都要承受非常大的交通压力,长时间以后,出现各种问题的避免不了的。由于道路桥梁要长时间的承受载荷,其内在结构产生的应力不仅会造成道路桥梁机构结构的振动,而且在很大程度上能够造成结构的损坏。道路桥梁的建设材料也有可能存在一定的缺陷,在经过长时间的受力以后,这些缺陷难免会发展壮大,进而影响道路桥梁的质量。假如这样的问题得不到有效的控制,那么一旦引起结构断裂,后果将是不堪设想的。因此,有关部门应该及时做好对于道路桥梁的检测以及维护,确保道路桥梁安全性。

2.3 严格控制道路桥梁耐久性设计

道路桥梁工程在设计以及施工过程中,很容易受到多种因素的影响。在投入使用之后,道路桥梁工程会受到交通流量、雨水侵蚀以及地质灾害和风的侵蚀作用,道路桥梁工程结构会出现裂缝、老化以及表面裂纹等问题,很容易出现安全事故。出现这些问题,与设计阶段设计人员对于道路桥梁工程设计缺乏综合性的考虑有着密切的关系,尤其是在耐久性方面,缺乏科学合理的考虑。因此,设计人员应该根据自身道路桥梁工程施工特点以及要求,深入分析施工场地最大交通量、周边环境以及地质条件等因素,严格保证设计强度,符合标准要求,从而最大限度提高道路桥梁工程的耐久性以及安全性。

2.4 提高道路桥梁工程质量

提高道路桥梁工程质量,就应该以一种科学以及可持续发展的眼光来看待道路桥梁施工质量问题,从而提高道路桥梁结构的使用寿命,加大对于道路桥梁结构施工设计的监测力度,通过及时对道路桥梁结构进行维修养护,实现道路桥梁应有的社会效益以及经济性。设计人员完全可以充分利用现代先进手段,例如计算机等辅助手段进行精心设计,利用智能化制造系统生产道路桥梁施工所需要的零部件,利用遥感技术以及GPS技术,严格控制道路桥梁施工质量。同时,建设单位要做好对于道路桥梁工程的总体规划,坚决避免低价中标方法,要给施工企业留下足够的生存空间,严格保证道路桥梁施工进度、安全以及质量,结合施工部门、监理部门以及设计部门等相关部门,提高道路桥梁工程质量。

3 总结

综上所述,城市道路与桥梁不仅是城市展现其形象和市容市貌的关键,也是展示城市管理情况与发展水平的重要因素。随着我国城市化不断发展,道路桥梁工程设计质量已经成为人们普遍关注的内容,设计人员要不断提高其综合素质与业务能力,从根本上提高设计水平,促进我国道路桥梁建设。尽管道路桥梁设计单位在道路桥梁设计方面积累了一定的经验,但是在实际的道路桥梁设计以及具体施工过程中,很多问题还是存在,严重影响着道路桥梁建设质量与效益。为此,深入研究当前道路桥梁设计现状,创新道路桥梁设计策略,是今后道路桥梁设计单位在道路桥梁设计方面的重要课题与方向。

参考文献:

[1]王凯.浅析道路桥梁设计中几个隐患问题[J].黑龙江科技信息,2012(33).

[2]毛自根,孔伟江.道路桥梁设计隐患问题及应对措施研究[J].中华民居(下旬刊),2012(11).

[3]王校.浅析道路桥梁设计的隐患与解决[J].黑龙江科技信息,2013(11).

篇6

【关键词】桥梁;设计;规范化;管理要点

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

设计是建筑工程规划与改造的前期工作,设计方案决定着后期现场施工的作业流程,对整个项目具有宏观指导性作用。新时期国家对地区交通线路实施了新的规划,且投入项目资金以支持地方搞好公共设施的建造活动。从现实设计流程来看,桥梁设计操作还存在着明显的弊端,设计人员对整个项目的熟悉程度不足,影响了设计操作的标准化,误导了现场人员的施工作业。设计单位应当对设计操作实施规范化管理,保障项目投资收益的最大化。

一、桥梁工程的价值

桥梁是架设于水域之上的建筑物,为行人、车辆提供了一定高度的通行环境。众所周知,城市是经济产业的集中区,且聚集了大量的外来人口,交通拥挤是城市发展面临的主要困境之一。为了适应城市地区可持续发展的要求,采取措施解决人车行驶问题是不可缺少的。兴建桥梁具备了多方面的社会价值:

1、发展价值。城市是商业经济发展的集中区域,搞好城市设施改造活动是必然的要求,交通工程则是其中尤为关键的。桥梁工程与道路工程是密切相关的,两者所处的地理空间不一,但使用功能是相互配合起来的。若能将地面道路设计与架空桥梁相互连接,则会形成路桥综合应用的设施方案,解决城市交通拥挤、行车困难、道路狭窄等多种问题。

2、交通价值。由于工程条件的限制,过去城市交通建筑多数局限于公路设施,满足了人员、车辆等运输活动的使用要求。随着城市经济的快速发展,原有道路工程已经无法适应高流量行车的运输要求,兴建桥梁是解决地面车辆行驶困境的有效措施[1]。设计单位在规划桥梁工程中,需严格执行规范化操作标准,确保设计方案与城市地域交通要求相互一致。

二、桥梁设计需遵循的规范化原则

鉴于桥梁工程对城市经济建设的综合意义,以及未来社会商业化发展的必然趋势,政府对桥梁工程给予了高度关注。同时,兴建桥梁也发现了一些问题,桥梁设计图纸与现场施工环境存在较大的误差,工程图纸难以完全执行于现实操作。依据新工程标准的要求,桥梁设计必须遵循客观性、实用性、安全性、持续性等方面的原则,这是规范化设计的重点内容。

1、客观原则。桥梁设计要坚持客观性原则为指导,以客观条件为依据设计出相应的方案,这样才能为后期施工提供可靠的指导。所谓的客观性,主要是遵循城市区域的地质条件,不得有违背地质环境规律的设计改造。例如,城市桥梁架设于人工湖泊之上,设计时要考虑人工湖景观的协调性,尽量使桥梁与人工造景相互统一。此外,对于特殊地基的桥梁路段,进出口设计需添加防护设计,稳定桥梁结构的使用性能。

2、实用原则。设计单位需从实用性角度分析桥梁的结构,按照城市交通需求编制桥结构组合方式,重点对桥梁大小部件的配合安装进行规划。五大部件是桥梁的主体结构,其包括:桥跨结构、桥梁支座系统、桥墩、桥台或承台、挖井或桩基;五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造;其包括:桥面铺装、防排水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明;对两种主要部件拟定可靠的组合使用方案[2]。

3、安全原则。近年来城市交通事故的发生率有所上升,人员、车辆在事故中造成了严重的损伤,安全问题是城市现代化建设应慎重考虑的。对于桥梁设计而言,其安全原则是考虑桥结构的耐久性、抗害性、稳定性等特点,拟定与桥梁工程标准相配套的组合方案。例如,车流量较高的水域,所架设桥梁设计要强化结构的耐久性能,增强桥梁上下部分的安全系数,抵制外界因素对桥梁设施产生的破坏力。

三、桥梁设计操作规范化管理的要点分析

国家宏观调控指导下,桥梁工程改造活动取得了优异的成就,不仅减小了地区人车通行的困境,也带动了经济产业的快速发展。设计是桥梁工程建设的初始步骤,严格控制设计方案质量对后期工程改造具有多方面的指导作用。早前设计单位对设计操作的管理力度不足,不仅误导了现场施工人员的操作流程,且给工程投资方造成了巨大的经济损失,耽误了桥梁设施交付使用的周期。为了从项目初期防止各类问题的发生,设计单位要执行设计操作规范化管理决策,全面提高桥梁工程的设计质量。

1、荷载方面。应根据道路的功能、等级和发展要求等具体情况选用设计汽车荷载。桥梁的设计汽车荷载应根据规定,如表1。快速路、次干路上如重型车辆行驶频繁时,设计汽车荷载应选用城-A级汽车荷载;小城市中的支路上如重型车辆较少时,设计汽车荷载采用城-B级车道荷载的效应乘以0.8的折减系数,车辆荷载的效应乘以0.7的折减系数;小型车专用道路,设计汽车荷载可采用城-B级车道荷载的效应乘以0.6的折减系数,车辆荷载的效应乘以0.5的折减系数[3]。

表1:桥梁设计汽车荷载等纽

2、安全方面。针对上述桥梁存在的安全隐患,设计人员要根据桥梁工程的布局需要,设计出安全防护区域,为桥面行车提供必要的保护。当立交、高架道路桥梁的下穿道路紧靠柱式墩或薄壁墩台、墙时,所需的安全带宽度应符合下列规定,设计人员必须要注意:当道路设计行车速度大于或等于60km/h时,安全带宽度不应小于0.50m;当道路设计行车速度小于60km/h时,安全带宽度不应小于0.25m。

3、结构方面。汽车荷载应由车道荷载和车辆荷载组成,如图1,车道荷载应由均布荷载和集中荷载组成。桥梁设计规范化管理,重点在于桥梁结构形式的编制与控制,这直接关系着桥梁设施的交通功能,设计人员要科学规划桥梁的结构布局。桥梁结构的整体计算应采用分布式车道结构,桥梁结构的局部加载、桥台和挡土墙压力等的计算应采用集中式车道结构。视情况而定,这样才能保证拟定的桥结构方案与使用要求相一致。

图1车道荷载

4、管道方面。桥梁中各类管道设计均有严格的规定,不得在桥上敷设污水管、压力大于0.4MPa的燃气管和其他可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。条件许可时,在桥上敷设的电信电缆、热力管、给水管、电压不高于10kV配电电缆、压力不大于0.4MPa燃气管必须采取有效的安全防护措施[4]。严禁在地下通道内敷设电力管道,例如,电压高于10kV配电电缆、燃气管及其他可燃、有毒或腐蚀性液、气体管等,设计人员都需将其排除。

结论

桥梁工程是城市交通系统的核心构成,与地面道路共同形成了现代化输送系统。新时期国家对桥梁工程改造提出了多项标准,工程单位必须严格控制质量指标,对桥梁设计方案采取规范化管理方案。本次对桥梁设计操作规范化进行了相关的阐述,基本满足了桥梁设计方案质量控制的要求,维持了桥梁设施功能的可持续利用。荷载、结构、管道等均是城市桥梁设计的重点对象,设计人员要按照标准规定实施科学规划,改变传统桥梁设计方案的缺陷。

【参考文献】

[1]宁泽文.城市桥梁工程设计方案优化改造的趋势探讨[J].中国桥梁设计,2010,26(12):82-84.

[2]殷美莲.现代桥梁五大部件结构设计要点的全面性控制[J].合肥工业技术学院,2012,20(8):1-3.

篇7

【关键词】市政道路桥梁;隐患;设计

0.引言

市政道路桥梁设计规范再详尽也无法也不可能涵盖应由市政道路桥梁设计人员解决的所有问题,市政道路桥梁设计规范更新再快也不可能完全适应新技术、新思想、新材料快速发展对市政道路桥梁设计提出的全新要求。

1.目前我国市政道路桥梁设计的现状

随着经济的飞速发展,市政道路桥梁建设规模日益加大,社会对市政道路桥梁的设计标准提出了更高层次的要求。然而在设计方面,许多城市仍在沿用过去的道路桥梁设计方案,自然无法满足现实需求。面对交通事业的迅猛发展,原有的设计理念已经无法满足现实的交通状况。设计是市政道路桥梁工程的灵魂,它在很大程度上决定了市政道路桥梁工程的质量、造价、施工难易程度和工期长短等。缺少创新意识、经济指标跟不上以及设计观念落后造成的资源浪费、安全性问题已经对我国市政道路桥梁工程技术进步带来许多负面影响。市政道路桥梁设计方案需要创新,但现实却不容乐观,我们的市政道路桥梁设计在新材料、新结构和新工艺等方面的运用不足。

2.市政道路桥梁设计上存在的隐患

2.1市政道路桥梁设计的缺陷

在市政道路桥梁的设计过程中,常会出现由于设计者考虑不够全面而引发的设计缺陷问题。而在实际操作中,设计人员出于对市政道路桥梁结构强度的考量,大多会精心计算,以满足规范的要求。然而在结构、材料、构造、维护、耐久乃至市政道路桥梁设计、施工等整个实施过程中可能的各种自然,人为因素的综合性考虑仍不够全而。例如市政道路桥梁设计中,由于对市政道路桥梁的实际路线不明确导致计算图式的偏差,使市政道路桥梁的局部受力过大;又如钢筋直径小,混凝土等级低等,这些问题都会严重威胁到市政道路桥梁的安全性和耐久性。而由于设计人员的工作态度等导致的计算失误等问题,甚至直接影响施工进度与质量,更会直接造成道路桥粱的安全隐患。

2.2陈旧的市政道路桥梁设计方案

由于经济的飞速发展的要求,市政道路桥梁建设的规模正在逐步扩大,社会发展对市政道路桥梁的设计标准要求也相应提高。然而,在实际设计时,许多城市很少考虑自身的经济因素,仍然沿用过去的市政道路桥梁设计方案,这样的敷衍态度自然无法满足城市发展的现实需求。面对目前迅猛发展的交通事业,现有的设计理念自然无法满足现实的交通需求。而作为市政道路桥梁工程的灵魂,设计在很大程度上都决定了市政道路桥梁工程的质量、造价、施工难易度等环节。设计观念的落后,设计人员的敷衍心态,缺少刨新意识等造成的安全性问题已经对我国的市政道路桥梁工程建设造成很多负面影响。自鉴于此,市政道路桥梁设计方案的创新已经刻不容缓。但是在实际操作中,由于我国对市政道路桥梁设计的材料选用,以及工艺结构等方面的运用小足,情况已经不容乐观。而这种现状,大致是由以下几方面的因素造成的:

首先,由于市政道路桥梁设计的周期过短、承办方承接的任务量过大、而开发方只是的追求其带来的巨大经济效益,导致设计单位没有足够的时间和资金研究如何创新,更无法进行同行业间平行比较,只能在单位内利用有限资金模仿或抄袭已有方案,造成了设计创新意识上的停步不前。

2.3市政道路桥梁施工中存在的安全隐患

现在道路桥粱施工周期越来越短,施工速度惊人。然而,在这种飞速进行设计周期和施工速度下,市政道路桥梁质量问题却着实令人担忧,而其中也留下了许多隐患问题。如价格过低,导致“包上不包料”,甚至连施工设备都要由业主自行租赁或购买。使得承包方资会不足,只好层层分包,以期降低成本,而由此导致偷工减料,以次充好等现象更是时有发生。最后完成工程不止达不到规定设计标准,甚至会影响到市政道路桥梁安全性、耐久性造成严重威胁。除此之外,在材料市场上还存在严重假冒伪劣问题,及不同程度质量问题。而在施工过程中,监理制度不完善导致这些问题材料流入,使得真正做到严格把关难度仍然较大。

3.市政道路桥梁设计隐患的解决策略

3.1提高市政道路桥梁的工程质量

首先对市政道路桥梁的耐久性、安全件的问题,要从科学的,可持续发展的观点审视,以提高市政道路桥梁的使用每命为基点,加强监测力度,及时对市政道路桥梁进行养护维修:在市政道路桥梁设计和施工过程中,要对市政道路桥梁在使用寿命中所能发挥的经济价值和社会效益进行全面的分析评价。在设计方而,设计单位应采用先进的科学手段精心设计,保证市政道路桥梁的造型美观有新意的同时确保市政道路桥梁的安全质量,尽最大努力消除隐患,利用电脑辅助手段进行快速优化和仿真分析。要克服各种不利因素,打造精品工程。

同时在市政道路桥梁建设的质量方面,建设单位要对整个工程进行总体规划,在投标过程中要考虑到当地环境的实际情况,不能以低价中标的方式进行竞标。预知低价中标所导致的是施工企业为保证收益向变更设计减少投入,缩小亏损空间,这样以来很可能无法保证工程质量和进度。

最后,在施工过程一扣,建设单位应当摆正位置,尽力辅助设计、施工单位,让他们能够全心投入的完成任务,确保工程的安全质量。

3.2提高市政道路桥梁的设计水平

市政道路桥梁工程的质量,关键在于市政道路桥梁设计水平的高度。所以在工程进行中,建设单位应给予设计单位充足的时间,让其可以有充足的时间对整个工程有充分的认识和准备,从而进行合理的设计,杜绝工程质量问题的出现。

此外,在设计过程中,要处理好创新技术和固有技术之间的关系,既要有创新意识,又能保证工程质量的稳定,决不能为了尝试新技术,新构造而用工程冒险试验。设计人员在设计市政道路桥梁构造时,应尽量选择施工风险较小,同时易于检查、控制的结构和施工方案。

最后,对于重大工程,甚垒于每个工程的关键性部分,设计者一定要以严谨的态度,科学的精神,周密的计算为出发点,杜绝设计计算方面的误差导致的事故,同时注意类似工程之间的对比,要充满积极性、竞争性,在确保万无失的同时,不断丰富自己的认识水平,增强创新意识。

4.结论

作为一项复杂的且关系重大的系统工程,我们必须时刻重视市政道路桥梁设计时的隐患问题。作为设计人员,要综合考虑多方面因素,根据具体的自然、社会环境等因素作出科学合理的工程设计。同时应当积极引进国外先进技术,学习借鉴国内外的优秀案例和成功经验,在市政道路桥梁的设计理念上,要有创新意识,在结构体系、施工管理等方面要做好防患设计,有备无患。只有这样才能解决市政道路桥梁设计中存在的隐患,确保市政道路桥梁的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]杨大勇.我国公路市政道路桥梁建设现状和存在的问题[J].黑龙江科技信息,2008(27)

篇8

关键词:滏东排河;苗李庄桥;梁底高程;影响评价

中图分类号: TU997 文献标识码: A

一、工程概况

苗李庄桥位于献县苗李庄村边的滏东排河上,是苗李庄村村民出行和耕种的交通要道, 原桥始建于1967年,井柱板梁结构,共5孔,全长49m。改建桥与滏东排河正交,上部为钢筋混凝土空心板结构,跨径13m,共4跨,下部采用双柱式钻孔灌注桩柱。

滏东排河是为改善老漳河排水出路,并结合滏阳新河排洪道筑右堤取土,于1965年开挖的一条排水骨干河道。滏东排河上接老漳河排水,沿途纳老盐河故道及区间沥水。河道上起宁晋孙家口,沿滏阳新河右侧,北经邢台新河、冀县、武邑,至泊头冯庄与连接渠衔接,并通过献县杨庄闸与北排河沟通。

二、相关防洪规划

根据《黑龙港流域防洪除涝规划报告》,规划在滏阳新河进口右堤上新建规模为200 m3/s的北陈海涵洞,将艾辛庄枢纽洪水有控制地引入滏东排河下泄。滏东排河连接渠以上段本次规划5年一遇涝水与200 m3/s引洪规模组合流量为365~408 m3/s;连接渠至杨庄闸段洪涝组合流量为200 m3/s。

三、设计洪水确定

根据《黑龙港流域防洪除涝规划报告》,比较10年一遇除涝设计流量和5年一遇沥水遇洪水组合流量,取较大者为河道的治理依据。比较结果5年一遇沥水遇洪水组合流量大于10年一遇除涝流量,取5年一遇沥水遇洪水组合流量为设计值,即滏东排河自孙家口~冯庄闸的设计流量为365~408 m3/s,在冯庄闸处向连接渠分洪408 m3/s。根据南、北排河联合运用方案,冯庄闸以下滏东排河接纳上游100 m3/s的流量,根据比较10年一遇除涝设计流量和5年一遇沥水遇洪水组合取大值,确定冯庄闸至献县枢纽的洪涝流量为200m3/s。滏东排河设计指标见表1。

表1滏东排河纵横断设计技术指标表

四、梁底高程分析

根据《堤防工程设计规范》,滏东排河堤防定为5级堤防。堤顶高程按设计水位加堤项超高确定。堤顶超高为安全加高值、设计波浪爬高、设计风壅水高度之和。经分析计算,左、右堤超高为0.8m。

桥下净空高度根据《公路桥位勘测设计规范》取hj=0.5m;壅水高度、浪高等按《公路桥位勘测设计规范》中提供的方法,根据水深、风速、风向等资料分析计算确定, 沿河道方向汛期多年平均最大风速为13.35m/s,根据计算浪高为0.48m,风壅水面高为0.004m。

根据《公路桥位勘测设计规范》规定,取计算浪高的三分之二计入公式,综合分析确定∑h=0.324m。设计水位按前述水力计算成果分析确定,桥址位置洪水位为12.53m,确定跨越河道的允许最小梁底高程应为13.354m。

桥梁梁底高程的控制,可取现状堤顶高程、设计堤顶高程与根据设计水位加超高计算的允许最低梁底高程中的大值来确定。桥梁所在滏东排河处设计水位采用规划水位为12.53m,设计梁底高程13.46m高于允许最低梁底高程,满足设计要求。见表2。

表2河道行洪标准下桥梁最低梁底高程成果表 单位:m

滏东排河不仅承担分洪除涝的任务,同时承担了引黄济淀的输水任务,引黄输水流量为50m3/s,此流量对应的河道水位为12.15m,据此水位计算的∑h=0.21m,即按引黄流量求得的允许最低梁底高程为12.86m,桥梁设计梁底高程为13.46m,满足引黄输水要求。

五、桥梁建设对行洪的影响评价

由于行洪时桥梁将缩窄河道过水断面,将造成桥梁上游水位壅高。壅水计算采用《公路工程水文勘测设计规范(JTJC30-2002)》公式,壅水高度计算公式为:

式中:—系数,与水流进入桥孔前阻力有关,取1.0;

—桥下平均流速;—桥前全断面平均流速;

建筑物上游壅水长度计算公式为:

式中:—河道纵坡。

计算成果见下表3。

表3河道壅高和壅水长度成果表

根据计算结果,当河道通过设计洪水时,水位壅高及壅水长度均较小,对河道行洪影响较小。

桥墩缩窄河道过水断面,行洪时将引起较大的局部冲刷,并将影响河道的稳定。桥梁设计中考虑了此不利影响,并对桥梁中心线上、下游各10m两岸及河底布置了浆砌石护砌,在此防护基础上,桥梁工程对河势变化影响较小。

六、结语

桥梁设计采用的是桩基础,且河道上下游均设计有护砌,因此河道冲刷对桥梁安全影响较小。苗李庄桥梁底设计高程为13.46m,高于允许最低梁底高程,满足自身防洪安全要求。

参考文献:

[1]《黑龙港流域防洪除涝规划报告》(2006年12月,河北省水利水电勘测设计研究院)

[2]《堤防工程设计规范》(GB50286-98)

[3]《公路桥位勘测设计规范》(JTJ062-2002)

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关键词:高速公路;桥梁;混凝土;施工技术

0引言

高速公路桥梁混凝土施工会受到各种因素的影响,需要结合具体的施工情况,重点分析桥梁混凝土施工的特性,然后制定完善的施工组织计划,从而满足当前高速公路混凝土工程施工质量要求。就目前而言,高速公路桥梁主要以大跨度桥梁为主,桥梁结构必须具有足够的强度和刚度,必须保证可靠的稳定性。因此,在进行高速公路桥梁混凝土施工过程中,需要控制好混凝土原材料质量,根据混凝土的配合比控制好混凝土的拌制质量,控制好混凝土振捣浇筑流程,严格按照养护方案控制好养护质量,做好施工技术交底工作,保证桥梁的稳定性和安全性,延长工程的使用寿命。

1高速公路混凝土施工组织管理

在高速公路桥梁工程施工开始前,施工单位要重点做好工程项目设计图纸审核工作,及时有效发现图纸存在的问题,避免出现设计变更。施工单位要结合具体的施工技术要求,明确钢筋和预埋件的具置,重点做好施工缝和后浇带特殊位置的布置,从而帮助施工人员创造良好的条件。施工单位还要做好施工技术交底工作,明确施工现场施工技术要求,保证每一位施工人员熟悉施工流程,满足具体的施工操作规范,从而提升工程施工质量。高速公路桥梁混凝土属于多种物质组成的混合物。其中水泥是重要的胶结材料,水泥的强度和性能在很大程度上会影响混凝土施工质量。因此,在进行水泥材料准备过程中,需要重点分析水泥的化学性能,结合高速公路施工技术标准、混凝土工程特点、所处环境条件及设计施工的要求,分类采购水泥。为改善混凝土性能、节约水泥、调节混凝土强度等级,在混凝土拌和时,需要配套使用一定量的掺和料,从而改善混凝土内部结构,有效解决混凝土被侵蚀问题。同时,施工人员要结合高速公路桥梁施工特点,增加外加剂,控制好混凝土硬化和凝固时间,提升混合料的密度,保证桥梁工程的耐久性。

2桥梁混凝土施工准备工艺

为了做好桥梁工程施工,施工单位需要结合实际情况,选择合理的混凝土,在保证工程质量的前提下,降低经济投资投入,不断扩大投入产出比,创造更多的经济效益和社会效益。根据工程设计规范,在实际施工过程中,需要明确混凝土施工质量标准,提升桥梁防水工作,做好施工缝和模板接缝设计,从而满足实际施工的要求。因此,为了保证桥梁工程施工质量,施工单位要结合具体的施工条件和施工技术工艺,选择合理的施工技术工艺,根据施工现场情况做好施工准备工作。第一,施工单位要充分做好施工现场地质水文勘察工作,重点分析影响桥梁施工的重要因素。第二,明确施工周围技术条件,结合自身施工技术水平,做好施工组织技术,为控制好混凝土施工过程中,创造良好的条件。第三,确定科学合理的施工方案,在实际施工过程中,需要做好施工材料准备工作,对施工机械设备进行重点检查,保持良好的性能。第四,加强对施工人员安全质量培训,由于桥梁混凝土施工涉及高空作业,为了保证施工人员的人身安全,施工单位要结合实际施工现场,提升施工人员安全文明意识,消除潜在的安全隐患,保证满足施工技术标准。

3桥梁工程混凝土施工工艺

在进行桥梁混凝土施工过程中,对工程施工技术工艺要求比较高,需要施工单位结合具体的实际情况,控制好混凝土施工工序,加强对施工技术的控制和管理,消除潜在的不良影响因素,达到现场的施工质量标准。

3.1接缝施工

在桥梁施工过程中,横向板块之间设置横向缩缝。对桥梁工程施工而言,在临近固定构筑物处,或者相交处,施工人员应设置胀缝。在实际邻近胀缝设计过程中,需要采用假缝加传力杆型,从而提升面层板的传荷能力,保证面层板的稳定性和完整性。并且在纵向方向,要设置纵向缩缝,并设置拉杆。在新老板块相接处,预留施工缝均采用膨胀螺丝和拉杆形式,提升实际荷载能力。因此,为了有效提升混凝土性能,施工单位要重点做好接缝施工管理,从而为后续混凝土施工打下良好的基础。

3.2施工材料组成及技术要求

对混凝土施工而言,施工材料决定着工程施工质量,施工单位要结合工程建设的实际情况,科学合理地搭配施工材料,从而满足实际施工的要求。下面就针对混凝土施工材料技术要求展开论述。3.2.1水泥在高速公路桥梁项目工程设计过程中,施工材料主要包括以下几个内容:水泥主要采用硅酸盐水泥,保证强度等级不宜低于42.5级,从而为工程施工打下良好的基础。为了保证水泥质量,需要对水泥性能进行检测,分析其化学成分、物理指标,保证水泥的强度和稳定性。为了保证施工顺利进行,在实际施工过程中,不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥,不能混合储存。在不同的季节,施工人员要控制好散装水泥的入罐温度,不宜太高或者太低,从而影响到施工质量。3.2.2混凝土其他组成材料在桥梁工程施工过程中,水泥混凝土组成材料包括原材料、掺合料及外加剂,下面就分别展开论述。第一,原材料具体包括水泥、粗集料、细集料和水组成。水泥采用硅酸盐水泥,保证在施工满足是技术标准。第二,掺和料主要包括活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料,其掺入量应在使用前通过试验确定。第三,外加剂主要包括无氯盐类的防冻剂、引气剂、减水剂等,在实际应用过程中,需要满足行业技术标准和施工现场技术要求。为了保证混凝土施工效果,施工单位需要做好掺配试验,提升混凝土强度,提升混凝土性能。3.2.3水泥混凝土的配合比设计为了满足实际工程技术要求,进行水泥混凝土配合比过程中,需要选择施工现场的集料,然后施工人员按照一定标准进行筛选,确定好混凝土集料的组成比例,保证满足实际工程施工技术标准和要求,保证工程施工质量。在进行混凝土拌合物的稠度试验过程中,要控制好坍落度,避免影响到混凝土浇筑振捣施工,降低工程施工质量。

3.3加强对施工现场混凝土温度的控制

针对混凝土温度应力问题,在实际施工过程中,施工单位需要采取相应的控制措施,控制好温度,有效改善相应的约束条件,采用冷水降温的方式,从而冷却碎石的温度,达到设定的标准,避免混凝土在凝固过程中,出现温度裂缝。并选用低水化热和凝结时间长的水泥,掺入可降低混凝土早期水化热的外加剂和掺合料,以降低温升,改善混凝土和易性,增进后期强度,提高耐久性。在具体施工过程中,就是把水管预埋在的混凝土中,然后再在水管中,灌入冷水,从而实现降温的效果。因此,对混凝土施工过程中,要对入模温度进行控制,满足实际施工工艺标准,保证施工质量。

3.4控制好混凝土窝蜂情况

在进行工程施工过程中,由于混凝土含有较多空间,从而导致混凝土路面出现蜂窝情况,对整个桥梁工程的稳定性和安全性产生极为不利的影响。另外,在混凝土使用引气剂过程中,可能会出现较大的气泡,再加上振动不合理,不能把混凝土内部的气泡完全排出,就会在混凝土表面形成蜂窝麻面。因此,为了保证混凝土施工质量,在实际施工过程中,施工单位要结合实际情况,制定完善的施工组织计划,加强对施工过程的监督,控制混凝土含气量,科学合理地使用引气剂,控制好混凝土原料的配合比,避免出现出现窝蜂麻面的情况,从而影响到施工质量。

3.5混凝土模板施工技术工艺

随着桥梁工程行业的发展,混凝土模板施工技术工艺得到广泛的应用。在桥梁项目工程施工过程中,主要考虑到模板安装和拆除的便利,保证模板支撑质量,提升模板的强度和稳定性;同时施工单位要结合具体的项目特点和施工现场情况,选择具有良好性能的模板,提升模板的强度和刚度,防止模板变形,提升模板的严密性,避免混凝土浆出现流失的情况。另外,施工单位加强对模板材料质量的检查,提升模板的防腐蚀性,结合施工过程中构件不同,选择不同形状的模板。同时施工人要对模板进行有效的处理,提升模板的平滑度,做好抛光处理,采取相应的防护措施,避免施工对模板造成损害。

4混凝土养护与管理

在高速公路桥梁混凝土施工完成以后,需要结合混凝土凝固硬化的性能,做好养护修补工作,防止出现裂缝问题,保持桥梁工程施工的美观性和安全性。第一,针对暴露在空气中桥梁混凝土,施工单位要在根据桥梁形状,设置相应的防护支架,做好喷水养护。为了保证混凝土施工质量,需要结合实际情况,在混凝土散热阶段,可以采用喷雾防护的措施。第二,施工人员要根据施工现场气候条件,在保证混凝土养护试块达到施工强度以后,才能拆除混凝土构件模板,从而保证高速公路桥梁施工质量。第三,在桥梁混凝土养护过程中,需要进一步控制好温度,保证表面温度与内部不能出现过大的温度差,要控制在20℃以内。第四,在混凝土拆模以后,需要针对实际情况,清除表面的浮浆和砂带,控制好混凝土凝固实际温度与气温之间的差级变化,避免出现温度过高或者过低。

5结语

综上所述,在进行高速公路桥梁混凝土工程施工过程中,施工单位要结合施工现场情况,制定完善的施工组织管理计划,明确施工技术标准,做好施工技术交底工作,分析桥梁混凝土施工性能,控制好施工的重点和难点,做好后期养护工作,从而保证高速公路桥梁施工质量。

参考文献:

[1]张继荣.高速公路桥梁施工安全技术管理策略分析[J].价值工程,2017(16):77-78.

[2]肖玉.高速公路桥梁施工过程中技术管理与质量控制[J].黑龙江交通科技,2016(11):109+111.

[3]陈晓明.浅谈山区高速公路桥梁施工技术要点与质量管理[J].现代国企研究,2016(12):171-172.

篇10

【关键词】桥梁工程;预应力施工;施工管理

1、引言

桥梁工程需要较高的抗弯和承受荷载的能力,预应力混凝土结构,结合了现代高科技材料,通过合理设置桥梁结构特点,对防止混凝土开裂,减轻桥梁重量,增大桥梁横跨距离,加大桥梁许用应力的预应力混凝土施工技术,在新生代桥梁建设当中崭露头角。近年来桥梁建造规模增加,使用频率提高,行车环境复杂,载重增加,对桥梁性能提出了更高的要求,加强预应力施工管理是提高桥梁整体质量的重要方法。

2、桥梁预应力施工常见问题

2.1预应力材料产品质量不过关

预应力材料产品质量不过关将会对预应力施工结果产生直接影响。例如,某T型连续刚构大桥,在各主干部分合拢时,进行连接处张拉力约束操作,防止应力集中而产生破坏,当束张拉将两段桥连接一起后,撤出千斤顶便迅速的发生凹陷现象,并且凹陷现象越来越明显,锚垫板周边混凝土开裂严重。产生该技术问题的直接原因是束张拉应力过程中产生的应力值超过了设计值,锚垫板周围的混凝土开裂而没有粉碎,显示混凝土质量完好,通过观察锚垫板拉开部分,很多肉眼可见的沙眼和气孔,这说明锚垫板凹陷开裂是锚垫板材料自身质量问题。

2.2桥梁预应力施工技术问题

2.2.1预应力钢绞线无法安装

造成预应力钢绞线无法安装的原因有很多。第一,波纹管堵塞。波纹管堵塞导致预应力钢绞线无法通行,波纹管定位不准确,预应力钢绞线伸长值估计不足,波纹管弯曲度过大,波纹管连接处套管松动,波纹管有混凝土进入。第二,预应力钢绞线与波纹管配合不准确,主要原因是预应力钢绞线伸长后与波纹管有一个较严密的配合,钢绞线的拉升工艺不合格,导致某一段波纹管中钢绞线拉伸过大或者不够,从而影响钢绞线的安装。

2.2.2预应力结构张拉力控制不当

预应力施工作业不够规范,特别是张拉力控制不严对预应力桥梁质量影响较大。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制,以张拉力为主,以伸长值校核张拉力。通常张拉力的计量采用1.5级油压,误差大,有的千斤顶甚至未经计量标定就张拉,而且张拉人员多数未经专业培训,如果作业不专心,经常容易出现较大误差,甚至读错表,发生张拉力忽高忽低的现象。特别在多束张拉时,由于每束张拉力都不同,往往对预应力筋的伸长值计算不准确,弹性模量取值混乱,实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在±6%范围内,导致张拉力失控。

2.3预应力施工操作不合格

在任何的施工中,都可能存在着南于锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失;混凝土弹性压缩所引起的预应力损失;钢筋松弛引起的预应力损失;混凝土收缩和徐变引起的预应力损失,等等。但由于有的施工行为不够规范,致使实际施工情况与原估算应力损失的施工情况不完全相符,导致实际预应力损失大于原估算值。预应力管道安装质馈控制不严管道位置偏差过大,或梁体浇筑过程中管道存在漏浆现象,致使实际预应力损失过大,超过原估算值。有的预制场设置过小梁的预制数量受场地限制,梁的预制采用早强剂或提高混凝土配置强度,梁体浇筑后一般4-5天混凝土强度就能达到设计强度的75%以上,有的甚至达到90%以上,结果梁体混凝土浇筑4-5天后即开始张拉。在此龄期内混凝土的收缩和徐变并未完成,随着龄期的增加所引起的预应力损失过大,且会导致张拉后梁体反拱度过大。

3、桥梁工程预应力施工管理措施

3.1 加强预应力材料采购

3.1.1 电子采购提升材料质量

电子采购建设是根据我国国情和物资采购的特色,帮助树立公正公平,规范性高效性的采购形象,它通过在网上相关的供需信息、询比价、选择供应商,实现采购流程规范化,最终实现阳光交易。它通过迅速处理和传播网络的交易信息、供应商信息、产品及库存信息等等,实现采购价格、绩效分析和供应商考核。通过电子采购,一方面可以节省大量的采购中间成本,可以提高材料采购的收入,另外一方面电子采购能够避免不透明交易,对材料的生产厂家,批次甚至生产人员都能够实行全程追溯。

3.1.2 引入现场材料检测实验室

材料是否合格,能否满足实际工作的要求,需要通过实际使用才能够最好的证明。因此,在施工现场引入材料检测实验室,一方面承担对材料保管和出纳的责任,另外一方面能够对质量不明确,且施工成本大的材料进行现场模拟实验,一旦发现质量问题就能够很快的进行产品追溯和更换。例如,现场进场开展的植筋抗拔实验,应力抗拉实验等。

3.2 构建完善的技术监督和支撑体系

3.2.1 积极开展技术创新

技术创新是桥梁工程质量提升的不竭动力。作为目前普遍使用的预应力钢材,仍有重量大、易锈蚀等弊病。桥梁界希望使用一种强度高、重量轻、耐腐蚀、性能稳定的材料取代钢材。日本已经使用炭素纤维、芳族聚酞胺纤维、玻璃纤维等复合材料,生产、加工成预应力张拉材,投人使用。这些材料的特点是:具有与PC 钢材同等的张拉强度,不锈蚀、耐酸碱、非导电体、重量仅为PC钢材的1/5~1/6、破断时伸长量大,柔性高。随着技术的进步,这类材料必将向高性能、低成本方面发展,进而取代现在的PC 钢材。

3.2.2 给予完善的技术作业指导和监督

笔者在走访多个桥梁工程之后发现,诸多的桥梁工程的技术指导和顾问,实际上都是挂名字,在实践中遇到的问题,不能够及时发现与更改工程设计,而导致了不合理的施工出现,也有拆除重新建设的现象发生,这些都是因为实际动手操作的都是建筑工人,他们虽然经验丰富,但是职权较低,对发现的问题不敢上报,而将错就错的进行施工,这也是项目管理中的信息闭塞所导致的。笔者建议,在管理方式上,采用信息化方式,严格控制施工队伍的人员技术和力量的保障,信息化统计桥梁工程每日的支出和开销,当天的信息当天必须录入,并有项目经理签字确认。在施工现场设置摄像头,多关键施工过程进行远程测控,防止施工中的出现的偷懒和不按照规程来施工的现象,同时电子摄像头也能够为安全与防盗提供保障,确保生产材料供应与保管。

3.3 做好长期监测和防腐管理

桥梁建成之后要进行较长时间的监测和防腐管理,如果保护和管理不善,将会大大的降低桥梁预应力施工后的寿命。常用的防腐手段有:①采用单股无粘结钢绞线或钢丝束。这种方法是直接用工厂生产的单股无粘结预应力筋作体外束,靠无粘结筋的套管和填充料防腐。②套管加填充材料防腐法。此法是在索的外面加套管,待张拉完预应力筋后,在套管内压注填充材料。套管常用钢管和高密度聚乙烯管,填充材料常用水泥浆或黄油、石蜡等软材料。③无套管钢束表面防腐法,即在的预应力束上镀锌和涂环氧树脂。这类方法适用于干燥、周围无腐蚀性气体的环境。

4、结束语

总之,我们必须认清与国际先进水平还存在差距这一事实,需要不断地总结经验、吸取教训,在设计理论、设计规范、预应力材料和施工技术上不断完善、不断发展、勇于创新,并做好与设计和施工之间的联系,以提高我国的预应力技术水平。

参考文献: