城市桥梁工程设计规范范文
时间:2024-01-11 17:41:25
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篇1
关键词:桥梁设计;可靠性
中图分类号:K928文献标识码: A
引言
近年来,我国桥梁工程存在的问题很多,发生了多起较为严重的桥梁坍塌事件,如桥梁结构裂开、桥梁发生变形及桥梁坍塌等,造成此类事件发生的主要原因为桥梁丧失了原有的可靠性,此外,桥梁可靠性的降低在一定程度上减弱了桥梁的整体承载能力。因此,相关部门在桥梁工程设计时需及时采取措施,在桥梁工程设计阶段有效的提升其可靠性,从而避免桥梁工程在使用期间发生危害,保证桥梁工程的质量。
一、桥梁存在可靠性问题的原因
(一)桥梁工程管理及施工水平较低
在桥梁施工过程中,由于材料、施工方法、施工技术等因素,未能达到桥梁工程设计及建材相关的要求与标准,最终造成新建桥梁质量不合格、桥梁破坏、桥梁坍塌等事件的发生。除此之外,由于相关政府部门的对桥梁工程的管理水平较低,造成桥梁工程行业内部秩序较为混乱,这在一定程度上严重影响了桥梁设计的可靠性。如桥梁工程建筑材料质量缺乏相应监督与检测,无法满足桥梁工程的施工要求,同时,桥梁工程施工部门没有遵守相关桥梁工程的施工规范,在开展桥梁工程施工时,使用劣质的材料代替质量合格材料,促使桥梁工程施工单位一度出现偷工减料等现象,增加了桥梁工程潜在的可靠性、安全性问题,桥梁工程的质量得不到保障。
(二)桥梁设计标准较低
随着我国经济的快速发展,交通运输工作亦日益繁重,所以,对我国各层面对桥梁工程的整体承载能力,提出了更高的要求。目前,我国大多较偏僻的城镇仍在使用较低的桥梁工程的设计标准,并将较低的桥梁工程设计标准作为设计重要公路桥梁的规划标准。然而,由于交通运输总量在不断增加,较低的桥梁工程可靠性设计标准以远远无法满足我国现阶段的交通运输荷载,致使桥梁工程可靠性事故随时发生,给人民的生命财产带来了较大的威胁。
(三)桥梁设计方案跟不上时代的脚步
随着桥梁工程技术快速的发展,各种先进的桥梁设计理念和桥梁工程施工工艺层出不穷。但是部分桥梁工程设计人员在进行设计时,由于自身桥梁工程设计观念模式和客观条件的限制,也缺乏与当地政府及相关规划部门的沟通,依旧沿用传统的桥梁工程设计思路制定桥梁工程设计方案。这一方面满足不了现代桥梁的发展需求,另一方面给政府财政造成浪费等一系列社会问题。桥梁工程施工建设是建立在设计方案的指导上的,一个合理的桥梁工程设计方案是保证工程质量、工程施工进度、工程造价的重要保证。部分城市在进行桥梁工程设计时,只注重控制桥梁工程成本、追求经济效益,给桥梁设计部门留存的设计时间极短。而桥梁工程设计是一个系统的复杂工作,桥梁工程设计时间过短的话,根本无法满足我国现阶段相关的桥梁工程设计要求,无法保障桥梁工程设计可靠性。
(四)耐久性考虑不足
目前国内的桥梁工程设计中有这样的一种倾向:桥梁工程设计中考虑强度过多而考虑桥梁工程耐久性的较少,对于桥梁工程耐久性设计更多的只是作为一种概念受到关注而已,既没有提出明确的桥梁工程使用年限要求,也没有对桥梁工程进行专门的耐久性设计,即从桥梁工程的结构、材料、环境及设计程序来保障桥梁工程耐久性,并确定桥梁工程在何种维护和使用条件下,桥梁工程具有何种程度的耐久性。
二、提升桥梁设计可靠性的具体措施
(一)充分重视桥梁结构的耐久性设计
现行桥梁工程设计规范对桥梁工程设计的要求是经济、美观、适用、安全,对桥梁工程的强度考虑多于桥梁工程的耐久性,对桥梁工程使用周期中桥梁的性能表现相当重视,而忽视结构所处的环境类别和材料要求以及运营期间对桥梁工程结构的维护。这种倾向很大程度上造成了桥梁结构耐久性差,桥梁事故频发,桥梁性能不稳定,使用年限短等不良后果。桥梁工程设计人员应该充分重视对桥梁工程结构耐久性的设计,不但要满足桥梁在试用期间安全可靠的工作,同时还要最大限度的延长桥梁的衰退期,桥梁安全使用的年限越长,则桥梁经济性和实用性越优化,所以,要从源头上控制桥梁工程的可靠性及使用寿命。
(二)重视对疲劳损伤的研究
桥梁工程结构所承受的风荷载和车辆荷载都是动荷载,会在桥梁工程结构内产生不断变化的力量,会引起桥梁工程结构内部的震动,也会引起桥梁工程结构的积累疲劳损伤。在动荷载不断循环的作用下,这些桥梁工程的缺陷会逐渐形成宏观裂纹,如果不及时的控制桥梁工程存在的缺陷,会引起桥梁工程结构的断裂。早期的桥梁工程疲劳损伤不易被检测到,但带来的后果是不堪设想的。所以,桥梁工程设计人员要充分重视对疲劳损伤的研究,尽量把桥梁工程疲劳损伤的因素消除,保障桥梁工程的整体可靠性及使用寿命。
(三)重视桥梁寿命期限
在桥梁工程设计中,为解决桥梁设计可靠性较低的问题,相关工作人员应正确理解桥梁的使用期限,即提高桥梁的管理、施工水平,这就要求桥梁设计人员在开展桥梁工程建设设计工作时,要始终坚持保证桥梁工程使用期限的设计方案,并努力使桥梁工程与国际化标准相一致。同时,为增强桥梁工程设计内容的科学性,相关的桥梁工程工作人员还需加深对桥梁建筑业的认识,这种行为有助于提升桥梁工程工作人员对桥梁寿命期限的掌控。例如,在我国,桥梁的设计使用年限大多为一百年,而桥梁运营阶段无法保障桥梁能够达到此使用寿命标准,因此,桥梁工程工作人员需在日常工作中注重进行数据模拟,并充分考虑与桥梁设计、桥梁规划、工程施工等相关的数据信息,以便缩小桥梁工程的实际使用寿命与设计使用期限之间的差距,有效的延长桥梁工程的使用寿命,确保桥梁工程的可靠性。
(四)充分重视现有运营环境的超载问题
桥梁超载运营一方面使疲劳应力幅度加大,桥梁的损伤加剧,甚至造成桥梁结构破坏。另一方面桥梁内部损伤不能恢复,使桥梁的受力状态发生变化,从而降低桥梁的可靠性。桥梁超载主要表现为旧桥超龄负载运营,通行车流量超过桥梁工程设计预测值,车辆的违规超载,这些问题除了交管部门要加强管理外,对超载带来的后果进行研究分析成为一种迫切需要在国内这种特定的运输环境中,超载已是一种社会问题。桥梁工程设计上在考虑经济的情况下,化被动设计为主动设计,在桥梁工程荷载组合设计计算时研究分析,并充分考虑合理的桥梁工程超载外力,从而有效地提高桥梁工程可靠性,增加桥梁工程的使用寿命。
结束语
综上所述,桥梁对我国现阶段的交通运输发挥着巨大的作用。我们在认识交通运输对桥梁作用的同时,还要积极的探讨交通运输在桥梁设计理论和结构构造体系,疲劳损伤,耐久性,超负荷作业等方面的一系列问题,只有这样我们才能进一步地提高我国桥梁设计的技术水平,增加桥梁的使用寿命,并在节省桥梁工程的维修资金基础上,有效的保证桥梁工程的可靠性,为国家的经济发展做出贡献,也为人们提高生活质量提供有利保障。
参考文献:
[1]闫昌江.基于桥梁盖梁设计方案优化的研究[J].黑龙江科技信息,2013,27:235.
[2]陈志礼,张峰.城市桥梁设计中的若干问题探讨[J].中国水运(下半月),2013,11:299-300.
[3]吴明华.综合分析如何提升桥梁设计的安全性和耐久性[J].科技创新导报,2012,01:114.
篇2
关键词:桥梁工程设计、钢结构系统、完整性设计
中图分类号: TU997 文献标识码: A
一、前言
我国经济水平的不断提高,推动了交通行业的迅速发展,人们对交通有了更高的需求。然而随着超限汽车运输量的持续增多,我国的公路桥梁工程建设压力也逐渐增大。通过对我国近年来的公路桥梁故障进行调查,发现危险级别高的桥梁工程数量越来越多,给人们的生产生活造成一定的影响,并加大了交通通行能力与桥梁承受能力的矛盾。另外,气候环境的逐渐恶化,给桥梁工程中钢结构的稳定性带来影响,减少了桥梁的使用寿命,给人们的生命安全和国家的经济带来威胁。因此,对桥梁工程设计中钢结构系统进行完整性设计是十分必要的。
二、我国桥梁使用现状
1、交通荷载大
经济的飞速发展使我国在近些年汽车总量急剧上升,人们的生活水平的提高也大大增加了出行的频率,以上种种情况最终的结果就是导致交通量变大,道路的荷载增加。在我国的很多城市都出现了不同程度的交通拥挤现象。为了解决这个问题,各个城市建设了很多高架桥以及立交桥,虽然缓解了交通沉重的负担,但是桥梁的荷载也成了新的问题。交通量的增加使桥梁的荷载不断增加,特别容易出现损害。
2、超载现象严重
首先,我国现在的桥梁中有很大一部分是在早期修建的,这些桥梁在修建的时候因为受到当时经济等方面的制约,所以荷载能力比较低。而这些早期建设的桥梁大部分又是处于交通紧要的地方,所以在交通量庞大的今天,经常会出现超载的现象,导致桥梁的稳定性遭到破坏。其次,为了追求利润,还有很多车辆违规超载,这些车辆的存在也使桥梁严重超载,在车辆行驶的过程中,桥梁受到交变荷载的作用,内部结构遭到破坏,尤其是一些细小的裂纹会逐渐扩大,留下安全隐患。
三、桥梁工程设计中钢结构系统的损伤情况
随着焊接技术的不断发展,在桥梁工程建设中越来越多的使用高强材料,进而就要求桥梁设计者对工艺损伤以及材料给损伤产生的敏感性进行关注。由此可以推断,桥梁钢结构出现的损伤情况和损伤发展情况会给材料和工艺产生影响。其主要有以下五种损伤情况:
1、在进行焊接的过程中,没有注意到母材Z向性能的要求,进而导致非金属中的夹杂物质含量比较高;
2、由于金属结晶给桥梁的生产材料带来了负面影响,进而降低了焊接部位的力学性能;
3、钢结构在焊接的过程中出现损伤现象,如果欠缺过多,那么就容易导致出现疲劳裂纹情况;
4、受到桥梁细节设计问题的影响,导致钢结构中的不良构造细节出现损伤问题;
5、进行服役时,受到环境条件的影响,加剧缺口损伤程度,带来威胁。
四、桥梁工程设计中钢结构系统的完整性设计理念
桥梁工程设计中钢结构系统的完整性设计理念。桥梁作为一种满足人们交通需求的建筑物,对于人们的生产生活具有十分重要的意义。现代的桥梁工程设计中的钢结构主要是由结构钢加工单元在经过相应的焊接工作后构成的比较复杂的受力系统,能够达到桥梁的承载安全性与服役耐久性的要求。虽然桥梁的设计者严格按照相关的桥梁设计规范对桥梁的刚度、强度和稳定性进行设计,但是依然不能有效地防止桥梁结构出现损坏的情况,其主要是由于桥梁结构的耐久性和安全性不能完全依靠承载力。桥梁工程设计钢结构系统的完整性内容主要包括桥梁的刚度、强度以及桥梁钢结构耐久性的损伤与断裂两个方面的内容,只有实现了这两个方面内容的互相结合,才能够有效的保证桥梁钢结构系统的全面性和综合性。
五、桥梁工程设计中钢结构系统的完整性设计策略
对桥梁工程设计中的钢结构系统进行完整性设计,要对桥梁自身的承受能力、耐久性等因素进行考虑。因此,对桥梁钢结构的横向抗倾覆、焊接结构以及加劲肋部位进行完整性设计,主要运用以下的完整性设计策略:
1、对横向抗倾覆进行稳定性设计
通常情况下,桥梁的钢结构具有质量轻、强度高的特点,在特殊性道路方面,例如在半径小、车道多的路段进行设计时,设计者要注重对其横向抗倾覆的稳定性进行考虑。通过对以往桥梁的建设和设计过程进行分析,常常出现由于设计失误原因造成桥梁出现倾斜的情况。由于连续桥梁半径小,所以其跨度就大,如果桥面的宽度比钢梁的宽度大,那么就容易降低活载力,严重者增加横梁外侧的支座受力,降低内侧受力,进而出现受力不平衡的情况,最终导致桥体倾斜。有了上述的经验,桥梁设计者进行设计时,在经过严格的计算后,将横梁的受力控制在一定的范围中,这样不仅能够解决桥梁的荷载问题,而且还能够确保桥梁受力的均匀性。
2、对桥梁焊接结构进行完整性设计
确保桥梁焊接结构的完整性,对于保证桥梁整体的安全性和完整性具有十分重要的作用。因此,在对桥梁钢结构的部位进行焊接时,要对其各个部位的受力情况进行分析,进行相应的调整,因为接头部位具有的应力作用会给母材结构和其受力性能产生直接的影响。除此之外,进行焊接的过程中,出现应力是正常的,并且其不能被完全消除,同时,焊接产生的应力会使接头出现变化,产生大量缺陷,不能保证桥梁设计的完整性。所以,在严格按照桥梁完整性设计的前提条件下,要注重桥梁接头的设计。桥梁设计者为了保证其完整性,首先要对焊接对桥梁检测所产生的静力、疲劳等级进行考虑,选择恰当的焊接形式;其次,对桥梁焊接的重要部位和细节部位进行关注,以便能够减少焊接产生的应力;最后,要严格、认真的根据标准进行检测,有效地提高焊缝的质量。
3、对桥梁的加劲肋部位进行完整性设计
由于加劲肋部位位于桥梁的支座位置,是桥梁的集中负荷区域。通过设置一些加强部件,能够有效的确保构件的稳定性,并将其作为集中力进行传送。在对桥梁进行加劲肋设计时,要严格根据相关的计算结果来确定是否设置加劲肋,如果计算结果证明需要设置加劲肋,那么在设计时,适宜选择竖向加劲肋,然后在设置好竖向加劲肋后,在其前提条件下,根据桥梁的距离与腹板的厚度确定竖向加劲肋设置的位置。如果计算的数值高于规定的范围,那么就选择使用水平加劲肋。除此之外,在原构件的截面积不够的情况下,通过设置加劲肋,对于提高抵抗弯矩、增强剪力、减少用钢量以及节约建筑成本具有十分重要的作用。
六、结语
总而言之,桥梁工程整体建设的质量对于社会的发展、人民的生命安全以及国家的财产安全具有十分重要的影响。因此,为了有效的提高桥梁工程生产建设的质量,需要确保桥梁工程钢结构设计的完整性,通过对桥梁钢结构的横向抗倾覆、焊接结构以及加劲肋部位等方面进行完整性设计,最终有效的保证桥梁钢结构系统的建设质量。
参考文献:
[1] 苏红云 徐培培:《高速公路桥梁上部结构设计的要点分析》,《技术与市场》,2012年07期
[2] 姜金斌:《现代桥梁设计中钢结构的完整性设计》,《中国建设信息》,2012年09期
篇3
关键词:市政桥梁;通病;措施
中图分类号:TU997文献标识码: A
引言
在我国经济和社会不断发展的过程中,城市扩张和发展的速度越来越快,城市桥梁工程作为促进城市发展的重要纽带,其建设的速度也越来越快。但是,在城市桥梁工程施工的过程中,施工质量问题的存在,影响了城市桥梁使用寿命和功能的发挥。基于此,本文以市政桥梁工程施工管理为研究对象进行了研究。
一、市政桥梁施工的特点
市政桥梁工程是一项工程线长、跨度大、工程量大的社会基础设施工程,市政桥梁施工特点主要表现在五个方面:
1.是市政桥梁工程作业条件复杂,施工难度大。市政桥梁工程施工的各种地形以及地质条件复杂多变,同时市政桥梁工程施工技术难度相对较大;
2.是市政桥梁工程管理难度大。在人员、设备上需求较大,导致整体的管理存在一定难度;
3.是市政桥梁工程安全问题突出。由于在施工中主要靠人体体力劳动来支撑,施工人员的专业素质以及专业技能对施工质量起着不可估量的作用,为了避免意外风险,要加强安全管理,把施工人员的安全放在首位,切实保障市政桥梁工程施工人员的人身健康。
二、市政桥梁工程结构性病害
1.梁式桥梁的梁体裂缝
在市政桥梁工程中钢筋混凝土梁式桥和预应力混凝土梁式桥在目前我市政桥梁工程中占有很大的比例。尤其是新建的市政道理桥梁工程,除极少数大跨径市政桥梁工程外,多采用现浇钢筋混凝土或预应力混凝土空心板、T型梁或箱型梁。
1.1弯曲裂缝
在市政桥梁工程混凝土梁上施加弯距时,市政桥梁工程将产生弯曲裂缝。市政桥梁工程弯曲裂缝也称垂直裂缝。对于市政桥梁工程弯构件和压弯构件来说,弯曲裂缝首先出现在市政桥梁工程弯矩最大的截面的混凝土受拉区。市政桥梁工程梁板结构的正弯矩裂缝一般位于跨中,从市政桥梁工程底边开始向上发展,负弯矩裂缝位于市政桥梁工程连续梁或悬臂梁板的支座附近,自上向下发展。随着市政桥梁工程荷载的增大,市政桥梁工程裂缝宽度增大,裂缝长度不断的延伸市政桥梁工程,裂缝数量增加,裂缝区域逐渐向市政桥梁工程两侧发展。
1.2剪切裂缝
市政桥梁工程剪切裂缝有时也称斜裂缝,首先发生在市政桥梁工程剪应力最大的部位。对市政桥梁工程受弯构件和受压构件,往往发生在市政桥梁工程支座附近,由下部开始,沿着与市政桥梁工程轴线成250~500左右的角度裂开。随着市政桥梁工程荷载的增大,裂缝长度将不断增长并向市政桥梁工程受压区发展,市政桥梁工程裂缝缝数不断增多并分叉,裂缝区也逐渐向市政桥梁工程跨中方向扩大。剪切裂缝一旦出现,就应加强观察。如市政桥梁工程裂缝发展缓慢并限制在受拉区,还是允许的,但如裂缝不断发展或者裂缝已接近市政桥梁工程受压区,则不论市政桥梁工程裂缝宽度和挠度如何都应及时给予必要的加固处理。
1.3断开裂缝
市政桥梁工程钢筋混凝土构件受拉时,进入市政桥梁工程整个截面的裂缝称为断开裂缝。市政桥梁工程受拉构件在荷载作用下,产生的市政桥梁工程裂缝均沿正截面开展,裂缝间距有一定的规律性。市政桥梁工程受拉构件在受力较小时,市政桥梁工程混凝土和钢筋均承受拉力,拉应力值较小,不超过市政桥梁工程混凝土的抗拉极限,这是市政桥梁工程未出现裂缝构件的工作状态。随着市政桥梁工程内力的增加,市政桥梁工程混凝土内拉应力达到其受拉极限,产生裂缝并退出工作,市政桥梁工程全部拉力由钢筋承担,这是允许出现裂缝的市政桥梁工程构件的工作状态。市政桥梁工程荷载继续增大,钢筋应力达到市政桥梁工程流动极限,钢筋伸长率较大,裂缝宽度超过市政桥梁工程设计规范允许宽度的许多倍,这时多为使用所不允许的或市政桥梁工程构件将接近破坏的状态。
2.混凝土结构的坏化
2.1碳化
碳化是水泥的水化物与碳酸起作用,形成碳酸钙和一种胶状物,碳酸一般是空气中的二氧化碳形成的。对于空隙不大的混凝土,初始碳化层具有使表面水泥浆密实的效果,从而形成进一步碳化的防护层,使碳化作用减缓。
2.2氯化物的渗人
氯离子渗人本身并不直接危害混凝土,但它的存在会破坏钢筋的钝化,使它暴露在被腐蚀的危险之下。混凝土的抗氯化物侵人能力取决于混凝土的渗透性和水泥浆成分与氯离子结合的能力。不同水泥制成的混凝土制品对氯离子渗透的抵抗作用是不同的,这是因为氯离子是通过在水泥中的水化物(水泥石)固有空隙中扩散而渗透的。
2.3碱硅反应
碱硅反应发生在集料中某种类型的硅与水泥浆中氢氧根离子作用而形成的硅酸钙水化物,其体积膨胀足以使混凝土破裂。碱硅反应又称碱骨料反应,它可在混凝土灌注后过许多年才发生。当没有大量的钙存在时空隙中溶液只有碱性的氢氧溶液,从而形成相对游离的碱硅胶,这种胶受继续生成的胶挤压整个空隙或微裂而使混凝土结构破坏。
2.4硫酸盐侵蚀
硫酸盐离子与水泥中铝酸盐反应生成钙钒石和石膏结晶,这是一种膨胀性反应,可引起混凝土的严重开裂。钙钒石中的铝成分开始必须由水泥提供,所需大量的硫来自人侵的硫酸离子,钙则由氢氧化钙的溶液提供,并通过硅酸钙水化物中硅钙比值的降低来提供。
钙钒石(又称水泥杆菌)和石膏的结晶沿着裂缝发展的情况清楚地说明了它们是从溶液中沉积下来的。所不清楚的是由于结晶的发展而形成裂缝,还是由其他原因形成了裂缝,而结晶向裂缝发展。在实验室条件下亦可说明钙钒石的大量生长足以使混凝土破坏。
2.5酸侵蚀
在工业环境中碳酸和硫酸是最常见的侵蚀混凝土的物质。碳化是碳酸和水泥中的水化物反应的结果。一般情况下,混凝土的碳化是比较缓慢的。但是当酸性水流过混凝土表面时,碳化速度将急剧加快,因为氢氧化钙被溶解而流失后,将新的表面连续地暴露在侵蚀环境之下,即使混凝土质量密实良好也无济于事。
三、市政桥梁工程管理与质量提升策略
1.改进混凝土成分,提高混凝土密实性及抗腐蚀能力。提高混凝土质量,减少其渗透性,可以减缓碳化及氯离子作用的速度,此外混凝土抗氯化物侵蚀的能力还取决于水泥浆的成分与氯离子结合的能力,例如掺人硅灰可以提高混凝土对氯离子的抵抗力。即磨细粉煤灰水泥制成的混凝土要比普通硅酸盐水泥有较好的抗侵蚀能力,如果将磨细粉煤灰水泥的细度进一步提高的话,效果将更加明显。
2.电化学处理法,电化学处理法主要通过非破坏性的方法使污染了的钢筋混凝土重新碱化或脱盐。重新碱化的目的在于提高已碳化混凝土的PH值,使之达到不能发生腐蚀的水平,而同时钝化埋置的钢筋、碱化物质在一个电力场的影响下,从一个临时的阳极源输人碳化区,常用的阳极系统包括一个喷涂纤维素的纤维储存器,能够喷涂到任何几何细节或暴露骨料的表面。这一工序只需几天就能完成。脱盐的目的是除去氯离子并钝化埋置的钢筋。氯离子通过混凝土,在一个电力场的影响之下输送到一个临时的外部阳极系统,结果使氯化物含量显著地减少,钢筋上的腐蚀坑就变得不活跃了,并使钢筋重新钝化。
3.碳化及氯离子腐蚀抑制剂MFP,MFP是加拿大研究人员研制的单氟磷酸钠溶液。当MFP一经施涂于混凝土,它主要通过毛细管的输送,渗透过混凝土的保护层到达埋置的钢筋,与钢筋表面的氧化膜及腐蚀产物起化学反应,并通过约束钢筋表面阳极腐蚀)的范围来加强自然保护。其结果是既保护了已碳化混凝土中的钢筋,又提高了氯离子的腐蚀限,从水泥重量的住4%提高到2%。即使氯离子的浓度较高,也能显著地降低腐蚀的速度。用MEP浸渍的混凝土还能提高其抗拉强度和抗冻融能力。这种现象是因为MFP与混凝土中的钙和氢氧化钙作用而生成一种稳定的磷酸盐化合物。
4.阴极保护法,实际上阴极保护法也是电化学处理法的一种,它只是用于沿海地区盐害比较厉害的地区。阴极保护法是以混凝土结构物的内部钢材为阴极,与海水中相向的阳极之间通以微弱的直流电流数月,由此把海水中溶存的钙和镁等从结构物的裂缝处和表层部以碳酸钙和氢氧化钙的形式析出。
结束语
综上所述,加大对市政桥梁工程施工管理与质量提升策略的研究,对于更好的促进我国市政桥梁施工质量的提升,实现市政桥梁的社会与经济效益有着重要的意义。在市政桥梁工程施工的过程中,由于受到施工的环境、进度、材料以及其他因素的影响,难免会出现一些不可预料的问题,这些问题在一定程度上会对市政桥梁的施工质量造成影响。因此,为了更好的提升市政桥梁工程的施工质量,需要在不断优化市政桥梁施工技术的基础上,科学协调施工环境与进度、施工管理与质量提升的关系,促进市政桥梁施工质量的不断提升。
参考文献:
[1]杨辉.市政桥梁路面铺装层病害防治措施[J].价值工程,2014,11:114-115.
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篇4
【关键词】道路桥梁;设计;措施
道路桥梁设计是规划和建设道路桥梁工程的前提与基础,要提升道路桥梁设计环节的合理性和科学性,以此来避免道路桥梁设计产生问题和隐患。在道路桥梁实际设计中,要重视理论联系实际策略的应用,提升道路桥梁设计人员的技能和素养,探寻出真正有利于道路桥梁设计时代化、科学化、系统化发展的道路与途径。
1.道路桥梁设计原则
在道路桥梁设计中要遵循因地制宜的原则,就地取材,在确保设计质量的基础之上,最大限度的对建设资金进行合理控制。同时,除需要在设计方案中满足道路桥梁的相关建设功能要求以外,还需要竭尽全力的节约投资,节约资源,合理缩短建设工期;积极采取具有现代化,智能化特点的设计技术,优先选择经济上更加合理、技术上更加可行的新型结构、新型材料、新型设备。同时,现场工作人员需要全面掌握道路桥梁工程建设现场的基本地质、气候、水文情况,对施工中存在的疑问需要重新进行调查与勘察,避免因基础资料误差而对设计质量造成不良影响。
2.道路桥梁设计要点分析
2.1将桥梁的线性安全作为重点关注对象
在传统的道路桥梁设计工作开展过程当中,为了使现场施工更加的方便,无论桥梁的长短,建议布线方案以直线线形为首选方案。因此,在桥梁工程中常常可见超长的直线型桥梁,而超短的直线急弯桥梁则多出现在山区以及河谷地带,无形之中造成了道路桥梁安全事故发生率的增加。
2.2将路桥的平曲线作为重点关注对象
结合对相关资料数据的调查分析认为,平曲线半径与路桥安全事故之间存在一定的相关性。一般来说,小半径曲线段内安全事故的发生率最高。对于设计时速为100.0km/h的高速路桥而言,当桥梁平曲线半径低于2000.0m的情况下,其事故发生概率呈现出倍数性的增长趋势。因此,要求在道路桥梁设计中,将该取值作为曲线半径的安全下限,同时其他道路则以设计时速按照相应比例计算合理的取值标准。
2.3做好对设计方案的安全性控制工作
有关研究报道中指出,桥梁的直线长度不应超过车辆计算行车速度70s的长度距离。中长直线的桥梁使驾车者的反应敏感度降低,车速较高,从而引发了交通安全事故。同向平曲线之间以短直线相连,形成了所谓的“断背曲线”,相应的车辆在行驶经过这样的线路时,往往将直线段看做两端曲线相反的弯曲,线形并不连接在一起。由此,同向曲线之间的最小直线长度不应小于设计车速(以km/h)的6倍(长度以m为单位)。综合上述研究成果,道路桥梁的直线长度过长和过短都将影响行车的安全,根据交通安全的理论分析,可通过计算得出道路桥梁适宜长度的数值。
3.道路桥梁设计中存在的问题
在城市交通这一系统当中,道路桥梁的重要性是不言而喻的。在设计过程当中,设计方案的合理选择将会对道路桥梁的整体质量水平产生决定性的影响。因此,必须要对设计环节中存在的问题进行全面细致的分析,以促进问题的改进与解决。结合相关的实践工作经验来看,本人认为在当前道路桥梁设计阶段工作开展过程当中,主要存在以下几个方面的问题:
3.1道路桥梁设计方案与现代设计理念不符
在现代经济社会快速发展的背景之下,道路桥梁的建设速度以及建设规模均呈现出了相当显著的发展趋势,为了能够使施工建设与时展步伐相适应,需要从提高对设计方案的要求角度入手。但结合当前的实际情况来看,绝大部分的道路桥梁设计工作仍然采取直接沿用传统设计框架的方法,虽然这些设计框架具有较为成熟的设计经验,但已经无法满足当前道路桥梁设计的全新要求,设计出来的道路桥梁不单单存在通行能力上的问题,同时也在机动性以及路网容量方面产生了大量的问题。由此可见,现行的道路桥梁设计方案与现代设计理念之间偏差严重,需要进行合理的调整;
3.2道路桥梁设计人员素质参差不齐
设计工作者主观能动性的发挥是决定设计方案整体质量的重要因素之一。经研究发现,设计人员可以在道路桥梁设计的过程当中,根据施工现场的实际情况以及设计规范,使自身的能动性得到充分的发挥。然而,结合当前道路桥梁设计队伍的发展现状来看,绝大部分设计工作者的素质水平较低,技能掌握上存在很大的缺失,整体呈现出参差不齐的发展状态。受到这一因素的影响,很容易导致道路桥梁设计方案中产生问题。同时,由于自身技能掌握不全面,因此无法综合考虑影响设计的各方因素,缺乏对结构耐久性以及结构强度的全面认识,造成设计方案中存在大量安全隐患。设计图中对结构细部处理不够严谨,计算图示以及线路标注不够科学合理,最终导致所设计出的道路桥梁病害问题层出不穷,严重影响其使用性能的发挥。
3.3道路桥梁设计过程当中未充分考虑综合性因素
我国很多的道路桥梁工程,设计人员在设计过程中,对于道路桥梁投入使用后的环境因素、交通流通量因素以及温度因素等影响要素缺乏综合的、系统性的考虑,这样就会造成设计方案不完善,同时设计者对于道路桥梁的结构体系、材料、抗腐蚀性以及耐久性等因素考虑欠缺,对于施工期间可能出现的人为因素以及自然因素等也缺乏综合的考虑,这样的设计方案很容易出现问题。
4.完善道路桥梁设计的措施
4.1对道路桥梁设计方案进行合理优化
结合已有的工作经验来看,道路桥梁工程涉及到的施工范围较广,多数情况下需要跨越江河,施工地质条件大多比较差,环境变化明显。因此,在对设计方案进行综合比选的过程当中,需要将对道路桥梁主体结构的分析作为第一工作内容。根据道路桥梁工程项目在社会层面,经济层面,以及文化层面的不同要求,进行设计控制,以确保设计方案的合理性与经济性。根据所提供的多个备选方案,从施工技术的可行性,人员配置,操作便捷性,工期,施工工艺,以及经济性等多个方面入手,综合优选各方面条件最佳的施工方案,从而确保路桥项目施工的顺利开展以及其建设质量的理想与安全。
4.2对道路桥梁设计阶段进行系统质量控制
道路桥梁施工作业的开展是以设计方案为依据所展开的,因此设计方案中的具体内容与参数都可能影响到桥梁结构的整体安全性。为了确保其质量理想,设计人员需要在展开对道路桥梁设计工作的过程当中,以设计方案符合现行设计标准与规范为首要关注内容,同时积极展开研究创新,确保设计方案的先进性。同时,在设计人员进行创新的过程中,可根据道路桥梁工程建设的实际情况,评估新型技术,新型工艺,以及新型设备的成熟度,将其与传统技术、工艺、设备相结合,在优化设计施工质量的同时,确保设计施工全程的安全性。
5.结语
设计是决定质量的重要因素。在道路桥梁工程项目建设全过程当中,各个环节施工作业的开展都需要以前期所确定的设计方案为依据。因此,设计质量的高低将直接反应为整个道路桥梁工程建设质量的高低,从而备受各方人员的重视。
参考文献:
[1]马全军.谈城市高架路桥设计中的消防救援问题[J].武警学院学报,2010(08)
[2]张树军.基于现阶段我国桥梁设计突出问题的研究[J].科技创业家,2014(6)
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【关键词】桥梁设计;质量安全;问题;措施
桥梁作为我国城市建设的重要基础设施之一,在我国经济建设中发挥着非常重要的作用。当前我国桥梁设计技术有所突破,但仍然有许多新建的道路桥路在设计中仍然存在许多问题,严重影响道路桥路的施工质量。以下就桥梁设计的问题及解决措施进行简要分析。
1桥梁设计存在的问题
1.1缺乏对桥梁设计理论体系的了解
理论体系对桥梁的墩台和主梁都有作用,但是在对于一些特殊的桥梁构件的布局设计及忽略疲劳状态的的设计是为隐患性的设计。另外,桥梁的支撑体与桥梁的面板设计寿命长短不一致,设计中没有全面考虑承载能力和正常使用极限的情况以及状态。这类情况使得,桥梁支撑体结构在达到极限承载能力时,结构的整体或者部分会丧失稳定性;因为重复荷载作用下构件材料的疲劳导致产生破坏的疲劳极限。还有虽然加强了桥梁墩台和主梁的特殊设计,但是对桥面的行车道板构件的设计不够重视,显示出疲劳状态下的设计。据调查中的实际,很多桥梁主体结构承受力状态良好,但是桥梁道板的损坏缺严重,这些都说明没有对行车道板的设计没有把握。
1.2设计方案脱离了桥梁的实际发展
桥梁所确定的设计方案是项目工程施工最重要的依据,而设计方案的实际水平对于工程项目的施工难度、施工进度、施工质量以及施工的工程量也会产生决定性的影响。而实际的情况却是,在我国市场经济体制下,建设单位、施工单位等各个单位都想追求最大化的经济效益,那么留给设计部门的设计周期就是很短的,并且对设计工作的投入力度也不够。还有一些桥梁设计人员设计思想观念落后、还在模拟过去的桥梁设计方案、缺乏创新、开拓精神和责任意识等设计观念落后,造成设计方案单一、缺乏论证进而造成设计方面的资源浪费、安全性等问题影响我国桥梁的设计创新发展。当前社会和交通对于桥梁的规模、功能、数量、施工、进度、质量等方面要求正在变得越来越严格,而在实际的桥梁设计工作中,很多设计人员采用简便的方法,沿用传统落后的桥梁设计方案,不仅没有考虑市场、社会的变化,而且也没有重视影响桥梁工程的经济、公众、环境等各种因素,导致桥梁设计工作失去了本身的意义,容易给桥梁留下各种问题和隐患。
1.3设计人员没掌控桥梁设计的全面情况
桥梁是一个重量大、高工程的人工构筑物,在结构上会出现受力点多、应力大、容易受到外界情况干扰等问题,应该进行精确的桥梁工程设计计算,如果计算出现失误,那么会对桥梁性能和安全产生影响,甚至会导致桥梁垮塌和寿命缩短等实际问题。对于工程项目在竣工并且投入使用后的性能情况往往是不会过多的考虑的,如交通流量、温度因素以及环境因素等都没有综合的考虑,而设计人员考虑的往往是设计阶段的桥梁结构的刚度和强度必须是符合相关的设计规范的,同样的对于项目设计施工阶段可能会出现的环境因素或是人为因素也没有考虑,而对于桥梁工程的结构体系、材料的抗腐蚀性和耐久性也没有细致的研究,所以在设计阶段就无法清晰的显示出桥梁工程项目的计算图示和实际路线,导致钢筋规格不符合要求、混凝土强度太低以及保护层厚度不达标等质量问题的出现,同时也降低了桥梁主体结构的安全性和耐久性。
1.4桥梁设计的安全隐患
在一些桥梁设计中,工期的设计存在过于短暂的问题,这会导致桥梁实际施工进程的加快,这样会产生严重的质量隐患和安全隐患,进而给桥梁的建设带来各种潜在问题。一些桥梁设计受到建设方的影响,对于造价控制过于苛刻,导致正常的施工企业利润得不到根本保障,施工企业只能通过分包转包来降低成本,而分包转包单位在没有正常利润的情况下,只能通过偷工减料和以次充好等方法来实现赢利,这会给整个桥梁工程带来各种隐患,甚至出现为了赢利而牺牲桥梁质量、安全和寿命等实际问题。在桥梁设计中,一些施工单位对于桥梁材料没有明确规定,给问题材料、假冒伪劣产品进入桥梁现场提供了可乘之机,使监理单位、施工企业难于对桥梁材料进行严格把关,不但导致桥梁质量成为一句空话,还会引起桥梁的安全问题。
2解决桥梁设计问题的措施
2.1选择最优的设计方案
要想充分的保证桥梁工程项目的耐久性和安全性,首先我们就要保证项目主体结构的实际质量,因此,选择最优的设计方案就是非常重要的一个措施。在桥梁工程项目的施工过程中,其容易受到地质、天气等外界环境因素的影响,同时其涉及的范围和内容也非常广,所以,设计人员在进行设计工作时,必须先为桥梁的主体结构选择最合理的结构形式,并且选择最优的结构设计方案。通常情况下,大跨度和标准跨径是我国桥梁结构设计工作中最常用的两种形式,与大跨度的桥梁结构形式相比,标准跨径的桥梁结构形式能够预制和装配,并且其施工难度更小、施工成本更低,因此,标准跨径的桥梁结构形式应用的也最为广泛。
2.2提高桥梁设计水平
在桥梁设计过程中,应处理好创新技术和固有技术,传统模式与现代模式之间的关系,既要有创新意识,也要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。设计人应该在设计桥梁构造时,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。对于重大工程,设计者一定要以严谨的态度、周密的计算为出发点,杜绝设计计算方面的误差。
2.3提高桥梁设计人员的专业水平、质量责任意识
桥梁工程的设计水平的高低直接影响到桥梁工程的质量安全问题,关系到桥梁工程的设计是否具有科学合理性。因此一座优质的桥梁工程与优秀的设计人员工作不可分割。桥梁的设计人员在设计工作开始前,要充分了解和查勘要建设的桥梁的实际工场地上的天文、地质构造和地理位置等综合条件。发现不利条件,通过借鉴和参考中外成熟先进的桥梁设计技术,结合实际大胆的、放开的设计,做到减少隐患甚至避免隐患。进而掌握先进科学的设计理论,加强设计人员团队建设,发挥团队人员的智慧与作用。把设计的目标和质量安全、经济指标作为评奖的依据,提升桥梁设计人员的工作热情和责任心理。
2.4重视桥梁设计的质量
在桥梁设计中,应该突出工程质量这一环节,要从专业的、科学的角度对桥梁的设计工作进行剖析,以耐久性和安全性为核心,加强桥梁设计工作。要在桥梁设计中加强监督的力度,重点对桥梁施工、使用、维护等环节进行控制。在实际的桥梁设计过程中,应对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。在设计方面,设计单位应采用先进的科学手段进行精心设计,保证桥梁的造型美观、有新意,同时确保桥梁的安全质量。
结束语
桥梁的设计是一个复杂的系统过程,设计人员一定要综合考虑各种因素,从每个桥梁工程的实际情况出发,不断丰富设计理念和完善桥梁的结构体系,并对设计的各个环节加以控制,保证桥梁工程的设计质量,实现桥梁设计安全、耐用及经济的目标。
参考文献
[1]郑茜茜.桥梁设计隐患问题研究[J].建设科技,2011,(6)
篇6
关键词:新规范;桥梁设计;桥梁施工;推广应用
中图分类号:U44 文献标识码:A
随着我国国民经济的快速发展,当今社会交通运输事业发展的脚步越来越快。建立出四通八达的道路交通网对于促进不同地域间的经济发展、文化交流、信息传送具有非常重要的意义。桥梁以及涵洞是公路、铁路线路中的重要组成部分。在道路交通中,重要的桥梁可集中体现了国家在工程设计、施工工艺方面的水平。目前我国桥梁的使用状况不容乐观,桥梁的桥体结构例如伸缩缝受到或大或小的损坏,虽然这些损坏与施工质量差、原材料质量差、车辆超载等因素有很大关系,但是不重视设计,使部分数据计算不精准,等缺陷造成的先天不足也是重要原因之一。
在桥梁设计中,由于预制预应力混凝土连续小箱梁具有生产化程度高、对场地要求低、吊装重量轻、便于施工等优点,受到了广泛应用。然而,在新出版的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004(以下简称新规范)规定中,计算荷载标准、构造拟定、设计结果依据等数据与旧版本有着很大的不同之处,旧版本对于小箱梁的规定设计已经不能满足新版的要求。
一、新规范对于小箱梁的建设要求
新规范对预应力小箱梁的构造作了以下新的规定:
(1)箱形腹板宽度应不小于140mm,当腹板内设有竖向预应力筋时,上下承托的腹板高度应不大于腹板宽度的20倍;当腹板内不设竖向预应力筋时,上下承托的腹板高度应不大于腹板宽度的15倍.
(2)在箱形腹板宽度有变化时,过渡段长度应不小于腹板宽度差12倍。
(3)箱形梁顶底板的中部厚度应不小于板净跨径的1/30,不小于200mm。
(4)钢束直径小于或等于5mm时,预应力钢筋的曲线半径应不小于4mm;钢束直径大于5mm时,应不小于6mm。
(5)预应力管道的净距不应小于40mm,不小于管道直径的0.6倍.
(6)形腹板内应设置直径不小于12mm的箍筋,应采用带肋钢筋,间距不应大于250mm;自支座中心起长度不小于一倍梁高,应采用闭合式箍筋,间距不应大于20mm。
桥梁设计的主要标准如表一所示:
二、新规范的对于小箱梁的参数要求
成桥过程根据不同的施工工艺的先后顺序,一共可以分为4个阶段:第一阶段为预制箱梁吊装阶段;第二阶段为负弯矩钢筋张拉阶段;第三阶段为添加桥面系等二期荷载阶段;第四阶段为混凝土收缩徐变阶段。
利用《桥梁博士V3.03》的程序进行计算,桥面铺装不参与受力,计算模型按平面杆系进行建模。按预应力混凝土设计截面为单箱的单元,并且要考虑到翼缘的有效长度。按铰接板梁法计算荷载横向分布系数。
由于混凝土的收缩、温差的变化等因素对于小箱梁的影响效果显著,桥梁设计中的主要参数如表二所示。
三、新规范对于桥梁设计的影响
随着我国经济发展步伐的加快,桥梁建设的意义愈发重要,其建设速度也不断加快。但是,由于设计时间短、方案不充分、设计师疏忽等种种原因,我国的桥梁设计与建设随之出现了一些问题,这些问题的产生与桥梁建设取得的巨大成就形成了鲜明的反差。其中,较为突出的问题是:当今社会的桥梁设计理念不能适应时代的进步和社会飞速发展的要求,包括桥梁建设的社会功能满意度低、环保意识差、安全管理意识薄弱、缺乏"精细"设计等。
当今的桥梁设计中,仓促设计较多,“制作设计”多于“创作设计”,致使有特色的设计较少。2004年9月,全国公路勘察设计工作会议也提出了公路勘察设计的新理念,随着新规范的提出,紧紧围绕科学发展观的要求,以“灵活设计”、“创作设计”的设计方法实现节约资源、结构安全、质量优良、系统最优、环境优美的最终目标。新规范作为今后桥梁设计工作极其重要的指导方针,对今后桥梁更新和设计理念提出了更多全新要求:
(1)全寿命期设计
桥梁工程是生命线工程,不能有一丝错误或者疏漏。桥梁结构的安全性、合理性、耐久性、实用性是桥梁设计中的核心问题。传统桥梁设计理念中较多考虑结构的强度,而较少考虑结构的耐久性,这样设计会导致在桥梁的正常使用期内适用性差,容易出现桥面构件疲劳、铺装开裂、钢结构腐蚀、变形过大等现象,容易出现桥梁抢修甚至改建的局面。
近年来,新规范的出现促使桥梁工程师对桥梁设计的理念转变,在桥梁的结构设计中,把握整体方案,抓住主体结构,细化局部构造,从"全寿命期"的概念出发进行各类灾害分析,对各部件在荷载作用下的易损性进行研究,分析传力构件、加固部件、控制部件等桥梁部件,从而确定结构的可修性、可控性、可检性、可换性、以及可持续性,从简单的强度设计转换为对桥梁结构的 "全寿命期" 设计。
(2)桥梁景观
目的,桥梁大跨度、大尺寸、强表现力对城市或者自然景观产生影响,桥梁甚至可能成为城市的标志或者形象代言。当今社会,桥梁的景观设计体现出时代特征,人们对桥梁景观的要求越来越高,桥梁景观的设计与研究也应运而生。因此,新规范提出在满足桥梁的基本功能、建设技术、经费预算的前提下,设计师对桥梁的桥型、主体色彩、桥面、桥亭、桥塔、桥栏、布线、桥灯等进行景观生态、景观文化、整体美学方面的综合设计与组织,以保证最大限度地实现节能环保、历史文化、连接功能、建设技术的统一。
(3)材料和工艺
由于国内的桥梁设计建造在材料和工艺上起步较晚,桥梁的传统设计上缺乏自主创新设计意识,存在着思路保守、模仿较多等缺点。桥梁建设的发展不仅要依赖于高新材料性能的发展,也依靠桥梁施工工艺的进步。新规范的出现,对于桥梁的材料和工艺提出了更高的要求,桥梁设计工程师要进一步加强对高技术性、高性能的材料开发应用,提高桥梁机械施工技术水平,为桥梁工程提供高性能、高技术含量、高质量、高实用性、高耐久性的设计产品,推动桥梁事业的更大发展。
(4)规划与管理
传统的桥梁建设的重点是设计与施工,而忽视了桥梁的养护维修、规划管理、报废拆除、日常运营等方面。新规范的出现,将桥梁的环境保护、养护维护、景观设计、日常监控等纳入设计内容中。不仅如此,在考虑到桥梁建设后的车辆超载、环境污染、气象变化等不确定因素的威胁,设计工程师在做桥梁结构设计的同时要做好桥梁的检测、运营、养护工作,为桥梁日后的运营管理提供依据和设施基础。
桥梁设计理念的创新是桥梁发展的重要因素,随着桥梁建设技术的发展和社会的进步不断更新,桥梁设计理念必然会进一步发展创新。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004提出了桥梁设计的新要求和新参数,其中主要内容与传统的桥梁设计理念差别较大。桥梁设计工程师要遵守新规范的要求,进一步推动桥梁的设计和建造的发展,为桥梁设计与建设做出更大的贡献。
参考文献
[1]王帆.浅谈科学技术及理论在桥梁设计施工中的应用[J]. 科协论坛(下半月),2011,(06).
[2]柳琪.浅谈新规范桥梁抗震计算[J].北方交通,2010,(05).
篇7
【关键词】道路桥梁;设计;隐患
近年来,我国有许多在“达到了”设计规范强度指标的桥梁,在实际使用仅仅几年的时间内,就不同程度的出现了结构安全问题。因此,在开始道路桥梁设计时不止应该考虑构造材料等因素,还应根据环境、设计对象、使用条件的不同采取各种切实有效的措施加强桥梁结构的耐久性设计,并对其整体布局和构造进行适当调整,力求工程的质量和耐久度的提高。毕竟,实际情况各有不同,因此,作为桥梁设计人员,必须具备高超的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断力,在设计中脚踏实地根据地形地貌的各种因素的不同随时调整设计细节,消弭隐患问题,只有这样才能真正科学合理的建造道路桥梁。
1 道路桥梁设计的隐患
1.1 道路桥梁设计上的缺陷
在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,设计人员出于对道路桥梁结构强度的考量,大多会精心的设计计算,以满足规范的要求。然而在结构体系、材料、构造、维护、耐久乃至于桥梁设计、施工等整个实施过程中可能出现的各种自然,人为因素的综合性考虑仍不够全面。例如桥梁设计中,由于对道路桥梁的实际路线不明确导致计算图式的偏差,使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梁的安全隐患。
1.2 陈旧的道路桥梁设计方案
由于经济的飞速发展的要求,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,许多城市却不考率自身的经济因素、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。面对当前迅猛发展的交通事业,旧有的设计理念自然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了很多负面影响。有鉴于此,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,由于我国对道路桥梁设计的材料选用,以及工艺结构等方面的运用不足,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,由于桥梁设计的周期时间过短、争办方承接的任务量过重、而开发方只是盲目的追求其带来的巨大经济效益,导致了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,只能在单位时间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。
其次,虽然我国颁布了严格的桥梁设计审核制度和监理制度,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。以至于一些毫无新意、经济指标极差的设计方案也能通过并实施。
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,极大地影响了设计人员的设计积极性。
1.3 道路桥梁施工中存在的安全隐患
现在的道路桥梁施工周期越来越短,施工速度惊人。然而,在这种飞速进行的设计周期和施工速度下,道路桥梁的质量问题却着实令人担忧,而其中也留下了许多隐患问题。如由于施工方的城堡价格过低,导致了“包工不包料”,甚至连施工设备都要由业主自行租赁或购买。使得承包方资金不足,只好层层分包,以期降低成本,而由此导致的偷工减料,以次充好等现象更是时有发生。最后完成的工程不止达不到规定的设计标准,甚至会对道路桥梁的安全性、耐久性造成严重的威胁。除此之外,在材料市场上还存在严重的假冒伪劣问题,及不同程度的质量问题。而在施工过程中,监理制度的不完善导致的这些问题材料的流入,使得真正做到报读负责、严格把关的难度仍然较大。
2 道路桥梁设计问题的解决策略
2.1 提高道路桥梁的工程质量
首先对道路桥梁的耐久性、安全性的问题,要从科学的,可持续发展的观点审视,以提高道路桥梁的使用寿命为重点,加强监测力度,及时对桥梁进行养护维修。在桥梁设计和施工过程中,要对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。在设计方面,设计单位应采用先进的科学手段精心设计,在保证桥梁的造型美观有新意的同时确保桥梁的安全质量,尽最大努力消弭隐患,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。须知低价中标所导致的之是施工企业为保证收益而变更设计减少投入,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,在施工过程中,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。
2.2 提高道路桥梁的设计水平
道路桥梁工程的质量,关键在于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,要既具有创新意识,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,甚至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,杜绝因设计计算方面的误差导致的事故,同时注意与类似工程之间的对比,要充满积极性、竞争性,在确保每次工程万无一失的同时,不断丰富自己的认识水平,增强创新意识。
3 结论:
作为一项复杂的且关系重大的系统工程,我们必须时刻重视道路桥梁设计中的隐患问题。而作为设计人员,则应总和考虑多方面因素,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。同时应当积极地引进国外先进技术,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。只有这样才能解决桥梁设计中存在的隐患,确保道路桥梁的安全性和稳定性。
参考文献:
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[3]苗永平,王秀峰.公路桥梁设计施工中的安全性思考[J].城市建设,2010(12)
[4]杨大勇.我国公路桥梁建设现状和存在的问题[J].黑龙江科技信息,2008(27)
[5]宋宝起.桥梁设计中安全性和耐久性差的愿意及改进[J].科技创新导报,2008(26)
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篇8
哈尔滨阳明滩大桥工程耗资18.82个亿、桥梁全长7.13公里,是当前松花江流域最长的桥梁工程。在建设当初,该项工程还曾申报鲁班奖,但是8月24日大桥引桥垮塌造成3死5伤的事故让相关建设方的这个梦想已经化作了南柯一梦。
设计不当可能是主要原因
事故发生以后,虽然哈尔滨官方初步判断事故原因为车辆超载所致。但是依旧无法消除社会和业界专业人士的质疑。
8月27日下午,哈尔滨市政府通报了坍塌桥梁的设计、承建和监理单位:设计单位为哈尔滨市政工程设计院,施工单位为福建省交建集团工程有限公司,监理单位为黑龙江百信建设工程有限公司。而三家单位在接受媒体采访时均自称严格按规范操作。
尽管住建部派出一个7人专家组进行了现场调查,但是截至记者发稿时,依旧没有相关结论出来。
究竟是什么原因导致了大桥引桥匝道的坍塌呢?
在大桥事故发生以后,浙江省交通科学研究所副总工程师许云飞仔细查看了网上关于倒塌匝道段的图片,他对记者表示,该段匝道梁体长121米、宽9米、坡度3.5%,但是其接近桥下路面部分的道路为原地浇筑形成的梯形路基,靠近高架桥主干道部分则是由两个相距约40米的单独桥墩承托的两车道桥面。
许云飞个人认为,该段匝道只有两个单柱墩支撑,这可能是它坍塌的主要原因。
“单柱墩这种形式,大货车的力量全部集中在一边,如果达到了它能够承受的临界点,有时就会出现侧翻坍塌。”许云飞说。
这也得到了长安大学公路学院桥梁系教授、桥梁结构分析与施工技术专家胡兆同的认同。他表示大桥由中间的一个桥墩支撑,如果让处于中间的桥墩受力不均匀,很容易就对会桥墩造成一定影响,比较严重的后果就是会使得大桥坍塌。
而这种单柱墩形式导致的桥梁坍塌事故也早有先例。不少专家认为,以上事故桥梁如果采用的是双柱墩,坍塌事故或许就可以避免。
建筑工程设计滞后于研究
哈尔滨官方得出的超载导致倒塌的结论也并非没有依据,哈尔滨市有关专家表示,在设计上,该段匝道桥的载重能力为单向50吨,但是根据官方的说法在该匝道上引发事故的四辆车有一辆车货总重22吨,其他三辆车由于经过改动,其车货总重超过400吨,这远远超过了该段匝道的承载能力。
但与8月24日和25日两次会不同,8月27日哈尔滨官方在进一步公布事故车辆的信息时并没有再提及四车超载。
许云飞倒是认为,该段匝道单向50吨的设计承载能力可能说明了它在设计上存在的问题。据了解,哈尔滨该高架桥设计荷载为城-A级(公路-1级),根据该级别,单车的最大重量不得超过55吨。许云飞说,桥梁的承载能力应该按照它能够允许的最大通过载重来确定,以单柱墩桥梁为例,应该考虑到其桥面一侧都是55吨载重车辆相接行驶或者停留,而另一侧没有车辆时的极端情况。哈尔滨大桥及其引桥在建设过程中是否有这样的考虑,目前外界并不了解。
不过,中国工程院院士、中国工程力学研究所名誉所长谢礼立教授告诉本刊记者,哈尔滨阳明滩大桥引桥突然坍塌的原因归结到设计的可能性比较小,他表示目前在我国桥梁设计上国家有严格的设计规范,如果按规范执行,几乎不可能出现因为设计原因而造成的坍塌,在已有的桥梁坍塌事故中,超载、撞击、施工质量是三种比较大的可能性。
但是许云飞表示,设计规范也有存在不科学的可能性。他告诉记者,这些年在我国建筑工程领域,由于很多研究人员的地位和待遇以及收入要比设计人员低,因此很多工程的研究和设计出现了一些轻研究、重设计的情形,在很多方面,也都是相关设计人员掌握着绝对的话语权,而这种状况的出现并不利于建筑工程基础研究的向前推进。
“我们的一些建筑规范,随着研究的深入,可能也有一些不合理的地方,就像单柱墩的一些使用,如何规范单柱墩的使用,现在是一个需要研究的问题。”许云飞说。
设计不合理是以往事故主因
研究发现,这些年我国的一些桥梁坍塌有很多都与设计不当有关。河海大学教授吉伯海等人不久以前曾对2000年到2010年期间,国内媒体报道过的我国85起桥梁(地震灾害导致的除外)塌陷事故进行了原因分析。
吉伯海等人发现,超载虽然是造成这85座桥梁坍塌的重要原因,但并不是最主要的原因,其排名第一的是“施工设计不合理”,一共35起;占了41%;其次是撞桥,一共13起;再次才是超载,一共11起。
通过对具体事故原因的分析,吉伯海他们发现,设计施工中存在的问题包括结构不合理、计算有误、施工图不完善、施工方法不当等。只是这类事故多发生在桥梁施工阶段,建成桥梁发生类似事故的比率相对较低。
哈尔滨大桥引桥匝道在坍塌以前,并没有受到意外撞击,因此这个因素可以排除。而在超载、施工质量和设计不当中,谢礼立表示,目前由于没有权威的调查结论,还不能作结究竟是那一种因素所致。虽然很多人将原因归结到设计上,但是也都不是在现场做出的一些分析,其结论并不一定可靠。
“我们应该期待最终的权威调查结论。”谢礼立说。
篇9
跨渠桥梁在布置桥墩时应注意对渠道衬砌和地基稳定的影响。对于填方渠道,除满足桥梁主跨跨越过水断面以外,还应满足《堤防工程设计规范》(GB50286-98)中桥墩不应布置在堤身设计断面以内的规定,当需要布置在堤身背水坡时,必须满足堤身设计抗滑和渗流稳定的要求。对于挖方渠道,桥墩布置在加大水面线与一级马道之间时,应根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SLT255-98)做好渠道复合土工膜与桥墩立柱之间的结合处理。基坑开挖、回填的应按照《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)的有关要求处理,过水断面以下部位开挖边坡一般不陡于1:3,过水断面以上的开挖边坡应满足稳定要求,回填土料应满足总干渠在相应渠段的设计标准,压实度不小于0.98,以满足渠坡防渗和稳定的要求。
跨渠桥梁对总干渠水质安全的影响
为确保实现一库清水北送,南水北调工程把治污和环保工作放在了与工程建设同等重要的位置。南水北调工程的成败关键在水质,水质的关键在治污和环保。为保护总干渠水质,国务院南水北调办、国家环保总局、水利部、国土资源部以《关于划定南水北调中线一期工程总干渠两侧水源保护区工作的通知》(国调办环移[2006]134号)划定了总干渠两侧一、二级水源保护区范围,通知要求:“穿越总干渠的桥梁,必须设有遗洒和泄露收集设施,并采取交通事故带来的水质安全风险防范措施。”为防止桥面雨污水进入总干渠,一般采取两种工程措施:一种是在人行道下设置桥面排水沟,通过桥面横坡将雨污水汇入桥面排水沟,然后通过桥梁纵坡引出桥面,汇入道路排水系统。第二种是在桥梁两侧设置横向排水孔,纵向采用排水管与排水孔连接,桥面雨污水通过横向排水孔汇流至纵向排水管,然后由纵向排水管引出桥面,汇入道路排水系统。排水孔及排水管的管材应具有一定的耐久性,连接应紧密。为防止抛洒物进入总干渠,在桥梁两侧设置防抛落物网,在城市区域内可采用声屏障替代,高度一般为2.0m。为防止交通事故车辆进入总干渠,在桥梁两侧设置钢筋混凝土防撞护栏,护栏高度0.75~1.0m。5.跨渠桥梁对总干渠防洪安全的影响南水北调中线工程为Ⅰ等工程,总干渠渠道及各类交叉建筑物和控制工程等主要建筑物为1级建筑物。总干渠的防洪安全通过河渠交叉建筑物保证,集水面积>20km2的河渠交叉建筑物防洪标准按100年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核;集水面积<20km2的左岸排水建筑物防洪标准按50年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。为防止外水侵入,总干渠外侧设有截流沟和防洪堤。桥梁引道及道路分割了河渠交叉建筑物的原流域面积,可能对河渠交叉建筑物规模和总干渠防洪安全产生影响。通过在桥梁引道下设置过水涵洞,消除对汇流面积分割的影响,涵洞的规模根据水文及水力学计算确定。截流沟通过桥梁引道时,采用涵洞(管)等型式,保证排水通畅,涵洞(管)尺寸根据水力学计算确定。跨渠桥梁对总干渠运行维护道路的影响总干渠左、右岸均设有5m宽运行维护道路,以满足运行管理、养护的需要,运行道路布置在左、右岸挖方渠道一级马道和填方渠道渠顶。跨渠桥梁与运行道路的交叉形式根据总干渠断面特点分为立交和平交两种,为减少相互影响,优先选用立交形式。桥梁与运行维护道路立交。依据《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),桥梁梁底与运行道路之间的净空应不小于4.5m,若总干渠两岸设有防洪堤,桥梁梁底应至少高于防洪堤堤顶0.5m,以满足桥梁施工及检修维护的需要,两者相比取大值。桥梁与运行道路平交。为避免影响被交公路的行车安全,尽量不在桥头直接平交,可在桥头以外一定距离与公路平交,并设置平交道口,平交道口处须设有防护措施;桥梁建成通车后,应加强交通管理,优先服从防汛抢险和工程管理需要。
跨渠桥梁对总干渠右侧电力线路的影响
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关键词:道路桥梁施工技术;工程质量;管理
中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:
前言
随着我国经济的飞速发展,道路桥梁建设在我国交通建设中占据着越来越重要的地位,其建设质量直接影响到我国公路交通线路的安全和正常运行。道路桥梁的建设施工是路桥施工单位管理的重要部分,而其中的施工技术管理可谓是重中之重,衡量一个工程质量的好坏,关键是施工技术运行得怎么样,一旦施工技术出现偏差,必然影响到整个道路桥梁工程的质量和施工单位的经济利益,甚至影响国家经济建设的发展和人民生命财产的安全。因此,加强对道路桥梁施工技术的管理与控制,就显得尤为重要。
一、道路桥梁施工技术管理概述
道路桥梁施工技术管理是指工程施工单位对施工技术工作进行的一系列组织、领导、协调和控制等活动的总称,是实现工程项目控制目标所采取的必要手段。道路桥梁施工是公路建设的一个基本组成项目,道路桥梁施工不仅对整个公路项目的功能有重要的影响,而且也反映了公路整体的质量水平,为了更好地发挥公路对经济建设和社会需要的基础性作用,应该高度重视道路桥梁施工技术管理和控制,把握公路建设的关键。
道路桥梁施工技术管理主要是从工程施工的准备阶段、施工阶段和验收阶段对路桥工程进行施工技术的科学、有序管理,在保证施工质量的同时,充分发挥施工技术管理的作用,采用国内、国际先进的道路桥梁施工技术管理制度和方法,结合自身施工实际,制定符合自身发展的施工技术管理方案,不断提升施工单位施工技术管理水平和施工质量,为施工单位创造更大的经济利益。
道路桥梁施工技术管理的任务和目的是按路桥工程设计图纸的要求,严格执行施工规程、国家的相关技术规范和标准、科学有序地组织施工范围的各个施工技术工作;建立正常的道路桥梁施工技术流程和管理办法;建立工程全面质量管理体系,不断革新施工工艺和施工技术;在保证工程质量和工期的前提下降低工程施工成本,并不断积累新技术实施中的经验教训,不断提升施工单位的技术水准。
二、道路桥梁施工技术管理工作主要内容
①认真贯彻和执行国家各项技术政策、相关技术规范、技术管理标准和流程。道路桥梁施工技术管理工作要符合国家建立资源节约型社会要求的基本原则,尊重科学,按照国家科学的规范和要求执行,并时刻贯彻和响应国家对路桥施工技术和技术管理的政策、法规;
②路桥施工技术准备工作的组织管理。路桥施工技术管理的基础性工作是在路桥工程施工前期,施工单位应根据施工环境的客观实际和施工单位自身的实际情况,设立路桥工程施工技术部门,制定相关的施工技术管理流程,并建立自上而下实行技术业务统一领导和分级管理的完整体系、建立清晰的组织领导机构和明确的权责分工体系;
③采取的施工工艺的设计和管理。在实际路桥施工过程中,只有将施工技术管理的必要性,具体是施工活动的科学性和可操作性相结合,才能达到工程的预期目标。
④施工技术措施的规划和制定相关施工的基本流程。要做好道路桥梁施工技术管理工作,首先要对道路桥梁工程进行科学的、全面的技术经济分析,对重要的施工部位进行多方技术比较,找出最优的施工技术和管理流程;
⑤有目的的进行技术革新和创新,有选择地运用新的施工和管理技术;
⑥制定较详细的施工质量保证措施。施工单位要建立和健全符合自身发展的各项技术管理制度,才能把施工企业的施工技术管理工作科学、有序地组织起来,从而增强路桥工程施工技术管理的可操作性,并及时验证技术的落实情况,保证路桥施工技术管理工作有序进行;
⑦严格按照国家相关安全规范制定行之有效的安全生产技术措施;
⑧对施工单位的技术档案和技术资料进行科学地管理。路桥工程施工单位应该建立完善的图纸会审及设计变更技术核定制度、施工日记和施工记录制度、技术交底制度、材料验收制度、工程验收制度等技术管理制度,为保证路桥工程的施工和验收的顺利进行提供基础性资料。
三、道路桥梁施工技术控制的要点
1、道路桥梁施工准备阶段的技术管理。此阶段的主要任务是科学、详实地了解和分析路桥工程的要求、进度以及特殊性等,熟悉施工的外部环境和地质地貌等客观条件,因地制宜地编制路桥工程施工组织设计规划、制定合理的工程施工流程,在确保施工质量和工期的前提下,尽可能提升施工人员的生产效率,降低施工工程成本,不断提升施工单位的施工技术管理水平。
2、道路桥梁施工阶段的技术管理。①道路桥梁基坑的技术控制要点。一是注意基坑开挖的边坡的坡长和角度,二是要在基坑周边设置排水沟和集水井,三是加强对基坑隐蔽工程的检查,四是确保道路桥梁基底夯实程度与整洁度。
②道路桥梁混凝土墩台施工的技术控制要点。一是掌握混凝土浇筑的时机和浇筑的顺序,二是注意振动的时间、间距、轻度和频率,三是加强观测和检查,防止出现裂缝、预埋螺栓、支座和预制件等零部件的位移,四是及时做好养护工作。
③道路桥梁台座施工的技术控制要点。一是要确保台座规格,轴线与水平线要准确无误,二是要确保台面平整光滑,三是要注意模板的安装顺序,四是架梁要平稳准确,并做好必要的防护措施。
3、道路桥梁竣工阶段的技术管理。竣工项目只有经过验收和检验阶段,并取得合格结果才能投入使用,道路桥梁项目也是如此。道路桥梁工程的验收要以竣工项目的各项数据、施工记录,项目建设时各方所达成的协议为准,对重要工程进行抽样检测,确认工程质量是否符合标准设计文件及合同要求。
结语
道路桥梁是公路建设的关键节点和施工重点,做好道路桥梁施工是一项需要缜密设计和周全安排的技术性、管理性工作,确保道路桥梁施工过程的质量以及施工安全虽然是一项艰巨、复杂的系统工程,但一定要做好道路桥梁施工的技术管理工作,严格执行施工规程、国家的相关技术规范和标准、科学有序地组织施工范围的各个施工技术工作,这样才能保证建设精品工程,确保国家财产和人民生命安全不受损失。
参考文献:
1、《浅谈桥梁双薄壁高墩施工技术》罗元明.山西建筑.2008(19)
2、《桥梁设计与施工技术》秦顺全.北京人民交通出版社.2002