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摘要:目前,我国的道路以及桥梁设计方面依然深受一些传统观念的制约,致使相关的建设环节往往出现“跳车”等现象。现阶段面临的一系列问题也向道路和桥梁的施工单位提出了较大挑战,要求其在施工环节注重道路的安全性以及行驶的舒适度。
关键词:道路桥梁设计;现状;改善措施
1道路桥梁设计原则
关于道路桥梁建设过程中对资源是否合理利用,技术是否先进,是否尊重实际,在很大程度上取决有道路桥梁设计水平和质量,在进行道路桥梁设计时应坚持以下原则:a.严格执行国家现行的道路桥梁设计规范以及国家批准技术标准;b.设计时要注意因地制宜,以节省建设资金为目的,在切实满足建设要求的同时,就地取材,节约各种资源,缩短建设工期;c.在设计时,积极将设计标准化,尽量采用“可靠性设计方法”以及“结构优化设计”等现代设计方法;d.积极采用新技术、新手段以及更加经济、合理的新材料。
2道路桥梁设计的现状
2.1道路与桥梁设计中存在的安全隐患
在现实应用环节,畅通便捷的交通条件一方面为人们的出行带来很大便利,另一方面也较好地推动了各区域间的资源流通,因此也可以说,道路性能质量的优劣将在很大程度上影响整个经济社会的发展。在最近几年间,国内城乡道路建设相继获得施行并且相关建设的规模也日益扩大。然而,同样伴随着相关建设规模扩大的是道路和桥梁施工建设环节中的质量及安全问题,其中,道路和桥梁衔接处则构成了安全隐患的多发环节。具体例如,在衔接处的设计方案选取不当、相关施工细节被忽略等问题出现时,便很可能导致桥梁坍塌、通行车辆滑出桥面等各种交通事故。在道路桥梁衔接处发生各类交通事故中,最常见也极为典型的即为“跳车”事故。一般来说,道路桥梁衔接处的相关设计方案的差异性、地基条件以及桥梁本身的结构性差别等因素都可能导致“跳车”现象出现。具体来说,由于桥梁主干部位通常都得承受不同于桥头部位的压力,其承压能力较之后者也更强,而桥头部位在吸收能量方面则更占优势。与此同时,上述两个部分对压力的反应也并不一致,在较长时间的挤压环境下,衔接处将发生突变进而导致其上通行车辆出现“跳车”现象。
2.2道路桥梁设计的耐久性问题
目前,我国道路和桥梁设计中,对于路桥耐久性设计并没有实际的效果,只存在概念性范畴,这不但是一些道路桥梁工程出现事故的主要原因之一,而且从综合经济的角度看,其也是十分不合理的,这也是导致道路桥梁耐久度无法达到预期目标的重要原因。这些缺陷虽然在短期内不会对道路和桥梁造成明显影响,但是从长期来看,其后果是非常严重的。比如,结构整体性和延性不足,冗余性小;计算图式和受力路线不明确,以至于局部受力过大;混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄这些都是降低道路桥梁结构耐久性降低的因素,严重影响了其安全性。因此,在设计上应满足经济合理、结构可行,保证结构整体协调统一,进而使道路桥梁实现长久安全。
3道路桥梁设计的改善措施
3.1科学选择道路桥梁结构材料
道路桥梁具有较强的安全性和耐久性的关键就是钢筋混凝土的质量及合理使用。钢筋混凝土的质量能够直接影响到道路桥梁结构的安全性、适用性以及耐久性。混凝土的耐久性主要取决于混凝土的材料组成,其中影响较大的是水灰比、强度等级以及水泥用量等。设计时要严格遵守桥规JTGD62,其对道路桥梁结构耐久性的设计要求做了基本规定,明确规定了在不同的使用环境下选择不同钢筋混凝土的要求,对于混凝土耐久性影响较大的水灰比、最低强度等级、水泥用量、最大氯离子含量和碱含量等均作了明确的规定。因此,提高桥梁钢筋混凝土结构耐久性的关键一方面要加大混凝土保护层厚,以保护钢筋免于锈蚀,另一方面要防止和控制混凝土出现裂缝。除要遵照以上规范的要求进行设计外,还要采取构造措施,从根本上控制和防止混凝土在使用和施工过程中出现大范围的非工作裂缝。在实际中,提高水平防收缩钢筋的配筋率和箍筋间距的规定,能够有效防止和控制混凝土收缩裂缝的出现。
3.2提高道路桥梁工程质量
要用科学的眼光和可持续发展的观点审视道路桥梁的安全耐久性问题,提高桥梁结构的使用寿命,加强监测力度,及时对桥梁进行养护维修,桥梁的设计中要充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益。桥梁设计方面,设计单位要采用高度发展的计算机辅助手段精心设计,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。要克服设计、施工周期短,中标价格低等不利因素,全力打造精品工程。建设质量方面,建设单位要对整个工程进行总体规划,做到有的放矢。不要采取低价中标的方法,要给施工企业生存空间。
3.3提高道桥在安全性和耐久性等方面的措施
首先,关注道桥的使用寿命。从以后的建设工程方面来看,将逐步从过去的单纯设计标准上加强为既可以满足交通压力即载荷强度的要求,又可以道桥对寿命需求的新想法。为此,设计者更应该在道桥的结构方面下功夫。在我国,一般设计的道桥寿命只要设计50年,如果是高速公路或者是有其它方面价值的道桥,则需设计是100到150年。但这些寿命的设定并不一定准确,因为道桥在建设的过程中,设计,施工,运行也需要考虑进去,只有更好的监测与维护,才能相对延长道桥的寿命。其次,在施工情况下减少环境对施工材料方面的影响。在施工过程中,往往发现环境可以对混凝土和钢筋造成影响,例如在潮湿的环境下,氯离子对钢筋的腐蚀程度比较严重,不可忽视,在设计上应注意,在桥面要有一定的坡度,在混凝土桥面板与路面层之间设置可靠的防水层,以免水向下漏,降低环境对桥梁的影响。再次,对道桥进行定时的监测与维修。道桥每天都要承受车辆的荷载,时间的磨练之后,难免会有问题出现。长时间的承受重力,道桥的内在结构会产生循环变化的应力,这样不仅可以引起结构的振动,还会引起结构的累积损伤。由于道桥所采用的材料会存在许多小缺陷,在上时间的经受荷载后,这些微笑的缺陷会逐渐的发展,对道桥造成损伤。若得不到有效的控制,就有可能引起道桥材料及结构上的断裂,这个后果往往是灾难性的,应该引起我们的重视。
3.4借鉴国外的优秀经验和成果
现阶段,我国桥梁在设计方面存在的问题主要是桥梁结构在正常使用方面性能较差,如桥梁的线形不平顺、接头容易跳车、振动过大以及结构易开裂等,且存在桥梁安全性和耐久性问题。对于我国桥梁在设计上出现的这些问题,我们应当参考国外先进的桥梁设计技术,认真研究优秀设计以及优秀施工的经验。可以采纳欧洲国家对桥梁结构性能的设计经验,包括结构变形、对桥梁结构出现裂缝的处理以及消除或者减小振动的方法、手段等,进一步增强桥梁结构的安全性和耐久性设计。
4结束语
道路桥梁设计是保证道路桥梁施工的前提,没有好的设计就不能保证道路桥梁工程的质量。道路桥梁的设计是一个复杂的系统,在实际设计工作中要根据具体的实际情况进行合理的设计,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。
参考文献:
[1]许爱民.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].住宅与房地产,2017(23):130.
[2]韦龙林.浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用[J].公路交通科技(应用技术版),2016,10(12):363-365.