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路桥设计论文样例十一篇

时间:2023-03-28 15:06:12

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路桥设计论文

篇1

2主要病害原因分析

2.1通行车辆

该桥修建于20世纪80年代,已经运营27年。原桥梁设计为一级公路桥梁,按照交通部《公路工程技术标准》(JTJ001-97)的规定,一般能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为15000~30000辆。免费通行前交通量已经超过了原设计交通量的60.2%,免费通行后,交通量较免费通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),免费通行后平均日交通量是四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量上限30000辆的1.92倍,平均日交通量已经达到六车道高速公路能适应的年平均日交通量标准(45000~80000辆)。由上可见,限载前,该公路大桥车流量远超过当初设计标准,再加上超载车的数量和超载重量都越来越多,对桥面铺装、T梁、支座、盖梁、桥墩等各个承重部位均造成不利影响。

2.2T梁病害

(1)混凝土施工质量较差,施工完成后,混凝土表面出现蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水。此类病害短期内不会引起桥梁承载能力的降低,但对结构耐久性影响较大。如表层混凝土剥落导致内部钢筋锈蚀,继而引起混凝土更大面积的锈蚀开裂,长期作用会降低截面刚度、减小钢筋的有效直径,对于预应力混凝土桥梁,如果钢绞线锈蚀后果将很严重。

(2)在主梁跨中1/4L~3/4L之间,腹板产生大量由下而上的竖向、斜向裂缝和对称贯通裂缝。该裂缝的主要成因是:主梁1/4L~3/4L跨附近承受较大弯剪导致梁体腹板混凝土主拉应力超过允许值,进而产生裂缝。而在主梁支点附近,梁体腹板上产生斜向裂缝。该类裂缝的主要成因是:主梁支点附近位置承受较大剪力,当主拉应力过大或腹板抗剪能力不足时会导致斜向剪切裂缝的产生。主梁斜截面强度不足会导致结构产生剪切性破坏,该类破坏属于脆性破坏,在桥梁结构中不允许发生。

2.3盖梁病害

由于桥梁运营时间较长,伸缩缝橡胶条破损漏水,盖梁上建筑垃圾堆积,排水不畅,加上盖梁混凝土施工缺陷,环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部,导致了混凝土碳化和钢筋锈胀,影响结构的受力性能和耐久性,部分盖梁的整体承载力降低。

2.4支座病害

桥梁支座已经使用27年,橡胶开始老化,钢板严重锈蚀,支座已经接近使用寿命。

3加固设计

针对此现状,考虑到原设计T梁抗裂安全储备较小,T梁间横向联系偏弱,考虑进行全面加固。除对出现病害的部位进行维修加固外,另从两个方面加强桥梁的横向联系和承载力:①对尚未出现但未来最可能出现病害的T梁进行整体性加固,提高T梁的承载能力;②对全桥T梁横隔板进行整体性加固,提高桥梁横向刚度;③将原有桥面铺装凿除,采用双层钢筋网片或并筋桥面铺装,加强桥梁的整体性。主要加固方案如下:

(1)对全桥已出现裂缝的所有T梁全部进行加固,考虑到桥梁西半幅未来通行重车的可能,有必要对西半幅未出现裂缝的部分T梁进行整体性加固,如西半幅单跨有2片及2片以上T梁出现裂缝需要加固的,则西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案为裂缝封闭、破损修复后进行梁底粘贴钢板。腹板粘贴钢板。对梁体竖向裂缝严重的T梁增加体外预应力。本次加固中,考虑到20mT梁梁体未出现斜向裂缝,不采用腹板粘贴钢板加固;40mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~6号横隔板之间的腹板,其中,跨中6.5m范围腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和6~7号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和6~7号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固;50mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~7号横隔板之间的腹板,其中,4~5号横隔板间腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和7~8号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和7~8号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固。T梁自东向西依次为1#、2#、3#-7#T梁。腹板粘钢除116-1#、123-1#、124-1#、133-1#134-1#、135-1#梁采用方法1加固外,其余均采用方法2。而对于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁体出现4条或4条以上竖向裂缝,或梁体出现2条或2条以上竖向贯通裂缝,则对T梁采用体外预应力加固,其余计划加固的T梁采用梁底粘贴钢板加固。

(2)对全桥未加固的所有横隔板进行加固,增大横隔板截面,加强横向联系,避免单梁受力。具体方案为对全桥尚未加固的20m、40m、50m跨T梁横隔板采取粘贴钢板加固或整体性加固,钢板材质采用Q345B,钢板厚度6mm,钢板外露表面进行防腐涂装。并对40m、50m跨T梁横隔板镂空的部分植入钢筋,浇筑快速修补料增大横隔板跨中截面。

(3)对出现裂缝和大面积锈胀的盖梁进行加固,对盖梁出现严重锈胀的部位进行处理,首先将锈胀部位混凝土凿掉,其次对发生锈胀钢筋进行除锈处理,后浇筑环氧混凝土(在破损区域过大处使用)进行修补,对病害严重或出现受力性裂缝的盖梁进行粘贴钢板加固。

4加固前后结果对比分析

经体外索加固后,虽然边梁的抗力值未变,但由于体外预应力索改善了结构的受力性能,边梁跨中弯矩值降低了4.9%。40mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了8.39%;50mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥计算弯矩Mj,中梁、边梁的持久状况和正常使用状况的各项指标均满足《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)的要求。

篇2

2山区公路桥梁与其他建设工程的关系

2.1山区公路桥梁与隧道的关系

山区地形多变,地质复杂,水文特征多变,地面沟壑很多,并且坡度很陡,时而也会有泥石流等地质灾害发生。山区公路受以上条件影响横坡较陡,易受山谷水流冲刷,在U型山谷必须转弯。山区公路桥梁与隧道连接起来是跨越河流,在U型山谷转弯所做的必要措施,也是最好的解决办法,被称为“两桥一遂”方案,设计这种方案需要桥梁和隧道紧密结合。在地形平缓,变化不大的地质条件下可以调整桥台侧墙的高度和长度完成连接,对于地形复杂,隧道明洞无法延伸的情况下,需要增添桩柱式台以及桥梁主梁放置于隧道明洞完成对接。

2.2山区公路桥梁建设与路基的关系

山区公路要适应地形多变环境,需使用错台路基(两端路基不等高)。但是错台路基在需设置转向车道时,很难运用到施工中。由于两端路基不等高需设计半幅桥来进行衔接。当路基一侧要求填土的高度15m左右时,必须综合考虑地质、水文等条件,把加筋挡墙、弃土方案与半幅桥进行比对,来决定最合理的方案。

3山区公路桥梁设计要点

公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分,随着人们生活水平的提高,公路桥梁的设计和管理也应该提高,有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏,地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制,对于山区公路桥梁的设计,考虑到山区的特点,从上部结构设计、下部结构设计来说明。

3.1山区公路桥梁上部结构设计

山区公路桥梁多采用施工容易,造价低廉的标准化,预制装配化结构,而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁,标准化、装配化跨径一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时,有三种构造分别是空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时,由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制,且平面较小的山区公路,会把较高缓和的路段出现在桥上,使用空心板和小箱梁时,架梁的四个支点调平困难,会引起支座脱空,质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时,山区公路交通运输条件差,场地不能扩大,很难使大型机具进入,50mT梁单片重达150吨,而且架设设备要求很高,难以控制它的运输和安装过程,50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。

篇3

2路桥设计中安全性与耐久性概述

近年来,随着路桥工程建设规模的不断扩大,路桥安全事故的发生也逐渐增多,例如桥梁坍塌事故,路面塌陷事故等,这对人们的生命财产安全带来极大的危害,严重的影响了和谐社会的构建。据调查,路桥工程在施工及使用过程中之所以会发生各种安全事故,其主要原因是在进行路桥工程设计时,路桥工程设计不合理,或者在施工过程中,施工人员没有严格的按照设计要求进行施工,从而造成路桥安全事故。在路桥设计中,由于设计人员没有对实际情况进行全面的考虑,在计算过程中出现数据错误等现象,对路桥设计质量造成严重的影响,从而引起路桥安全性问题域耐久性问题。在施工过程中,部分施工单位过于追求自身的利益,选用一些劣质材料,对路桥工程的正常使用造成影响。为保证路桥工程在使用期限内,能安全稳定的运行,就必须对路桥设计的安全性与耐久性进行认真的思考。

3路桥安全性与耐久性问题引起的危害

3.1造成巨大的经济损失路桥设计安全性与耐久性不足,会造成巨大的经济损失,因此,设计人员在进行路桥设计时,不仅要注重路桥的造型美观,更要注重其安全性、耐久性符合相关要求。随着路桥工程建设规模的不断扩大,对路桥工程投入的资金也不断增多,如果路桥工程的安全性、耐久性不能满足相关规定,就难以保证路桥发挥出应有的功能,甚至会发生坍塌事故,这就会造成巨大的经济损失。

3.2容易引起安全事故建设路桥工程的主要目的是为满通需求,促进社会的快速发展,加快各地区的贸易联系,为人们的生活提供方便。路桥工程建成后,会有很多行人、车辆过往,如果设计人员在进行路桥工程设计时,没有保证其安全性及耐久性,路桥在运行过程中,各项性能会逐渐下降,从而产生安全隐患,对人们的生命财产安全带来极大的威胁。

3.3扰乱社会的正常发展随着路桥工程的不断发展,各地区的连续越来越紧密,但目前社会上仍存在一些使用年限比较长的路桥,由于设计人员在进行路桥设计时,没有对其耐久性进行认真的考虑,导致这些路桥在长时间使用后,承载能力不能满足相关要求,从而出现桥梁坍塌等现象,对社会的稳定发展造成严重的影响。

4引起路桥安全性与耐久性不足的原因

4.1设计理念比较落后设计人员在进行路桥设计时,没有及时的更新自身的知识体系,扔用过去的设计理念进行路桥设计,从而导致路桥工程的安全性和耐久性不能满足相关要求。例如在新的路桥设计规范中,进行路桥设计时,要对路桥腐蚀问题进行思考,但有的设计人员没有对这部分知识进行学习,使得设计出来的设计方案不能满足相关要求。

4.2设计规范不完善在进行路桥设计时,设计人员需要严格的按照我国对路桥工程建设的相关要求进行,但当前的路桥工程建设规范仍存在一些漏洞。我国对路桥工程建设的规范是通过法律手段强制进行约束的,虽然能在很大程度上提高路桥的安全性及耐久性,但无法跟上时展的需求,导致工程验收竣工过程中出现各种问题。

4.3设计方案对安全性与耐久性考虑不足在进行路桥施工时,施工单位需要严格的按照设计方案进行施工,但由于部分设计人员在进行路桥工程设计时,没有对路桥工程整体结构的合理性进行考虑,而是从节省施工成本的角度进行思考的,导致路桥工程在施工过程中有一定的安全性及耐久患。有的设计人员过于看重路桥结构强度的计算,没有综合考虑结构的材料、构造、耐久性等因素,为路桥工程的安全性及耐久性留下一定的隐患。

5提高路桥安全性与耐久性的措施

5.1更新设计理念在新环境下,设计人员要加强学习,及时扩展自身的知识体系,更新设计理念,用最先进、最前端的设计理念进行路桥设计,从而保证路桥设计方案的科学性、合理性,确保路桥工程的安全性与耐久性设计符合相关规定。随着时代的快速发展,人们不仅对路桥工程的质量有很高的要求,对路桥工程的安全性和耐久性也有很高的要求,因此,设计人员要不断提高自身的综合素质,及时更上时代的步伐,在进行路桥设计时,认真考虑路桥安全性、耐久性问题,最大程度的保证路桥工程的安全性与耐久性。

5.2健全设计规范为确保路桥设计要求能符合时代的需求,要不断健全路桥设计规范,使得路桥设计有章可循。健全路桥设计规范不仅能为路桥设计的安全性与耐久性提供保障,还能通过法律手段对路桥施工进行有效地约束,避免出现施工管理不严格,造成路桥安全性、耐久性不合格的现象。

5.3确保设计方案的完善性设计人员在进行路桥工程设计时,要严格的按照路桥规范进行,设计人员要对路桥工程的实际情况进行认真的调查,确保整个路桥结构的合理性,设计人员要从路桥质量、安全性、耐久性等方面出发,构建合理的路桥设计方案,对于一些细节问题,要全面的进行思考,如在设计施工缝处理时,不能使用普通的橡胶支座,要是用橡胶活动支座。只有确保设计方案的完善性,才能为路桥工程的安全性、耐久性提供保障。

篇4

2路桥隧道工程防水设计中存在的问题

当前,我国在路桥隧道工程设计过程中应用最多的方法是新奥法设计施工。这种施工方法是在初期支护与二次初砌层之间铺设防水板,同时在防水板与初护面之间铺设缓冲层无纺土工布。其中,这种无纺土工布在出厂的时候就与防水板胶合成了双层结构。在二次初砌层中浇筑混凝土的时候,应该添加适量的防水剂,并要保证防水混凝土的抗渗透性能应该达到S6。此外,再利用纵向与横向的弹簧软管或是塑料管将二衬背后的积水引流至排水沟内。一般情况下,这种设计方式能够满足路桥隧道工程的排水要求,但是隧道衬砌的渗水问题,特别是两板混凝土搭接缝处、隧道接口处以及排水管管节连接处等位置容易发生渗水问题,且尤为严重。而要避免路桥隧道渗水现象的发生,就必须加强设计与施工中的技术研究,但目前来说仍是一个难题。路桥隧道工程防水设计中主要存在以下几个问题:第一,路桥隧道工程设计中“以排为主”的设计理念破坏了隧道结构与围岩之间密实的共同作用。首先,从路桥隧道的结构上来说,隧道的衬砌主要由内、外两个层次复合而成。就隧道衬砌的内层来说,一般为二次衬砌,它主要是由现浇的素混凝土或是钢筋混凝土构成;就隧道衬砌的外层来说,一般为初期柔性支护,它主要是由锚杆、钢筋网以及喷混凝土构成。在内、外层之间铺设防水层时,由于外层表面会有凹凸不平的现象出现,防水层的背面可能会出现空洞,这就导致内、外层之间局部会产生空隙,造成内、外层不能够整体承受压力。通常情况下,往往是外层先受力,然后外层会由于荷载而产生变形,接下来才是内层开始受力。因此,这种不均匀的受力导致外层容易先遭到破坏,从而降低了复合初砌结构总体承受能力,让隧道结构受围岩的约束不一致而形成裂痕,加剧路桥隧道的渗漏水情况。其次,从路桥隧道的围岩上来说,在对路桥隧道的Ⅰ,Ⅱ类围岩进行初期支护的时候,往往安装的是工字型钢拱架或者是钢格栅拱架。由于围岩对隧道的稳定性具有一定的影响,因此,在防水设计的时候必须依据围岩分类设计合理的隧道工程。第二,路桥隧道工程的技术比较落后。由于路桥隧道的防水设计在施工技术上比较滞后,因此设计出的路桥隧道的质量往往不高。这是由于施工单位对路桥隧道的施工材料要求比较简单、对施工要求不具体以及防水材料容易老化等因素导致的。就目前而言,我国在隧道防水设计中用到的防水材料主要是塑料、橡胶等制品,而这些材料在阳光的照射以及化学腐蚀的情况下容易发生老化现象,进而影响到隧道的防水效果。

3路桥隧道工程防水设计的优化措施

3.1树立安全型的防水设计理念

第一,施工人员应该掌握路桥隧道施工的新技术与新方法,主要包括了盾构隧道的受力特征及隧道设计的分析方法、盾构隧道结构形式及最新发展趋势等方面,特别要注意对特殊环境下的隧道工程应进行综合分析与设计。第二,施工人员应该对隧道岩体各方面性能的参数进行认真计算。对于隧道施工过程中,围岩稳定能力比较差的地段,应该采用超前支护或者是超前加固前方围岩的方法,同时应该秉持先对隧道进行护顶再开挖的施工原则,遇到渗水流的时候应该设置橡胶带盲沟引排。第三,对隧道防水层的材料选择上,应该选用强度高并耐腐蚀性的板材。在施工过程中,主要将这些板材铺在初期支护和二次衬砌中,并通过拼接这些板块使隧道的防水系统达到密闭或是半密闭的状态。第四,在进行隧道工程施工时,应该制定合理的施工方案,并严格按照施工方案执行,从而保障隧道工程防水系统的规范性。

3.2注意防水板的设置

第一,在放置排水板之前,应对防水板进行及时处理。首先应该对防水板的表面进行处理,然后对防水板突出的钢筋进行处理,在这两项处理结束之后,再对隧道表面进行喷射。如果不进行处理,将无法发挥出防水板的防水功能。第二,在大面积张挂防水板的时候,应该注意拼接无缝隙。首先,在张挂的时候要特别注意防止防水板出现褶皱现象,对于出现缝隙的地方应该全部接上去。其次,在购买防水板的时候,应该多买一些,这是为了防止对隧道进行初砌浇筑时,防水板发生膨胀现象,从而导致防水板的长度不够,给隧道工程的施工带来不必要的麻烦。

3.3选择合适的防水板材料

第一,在防水板的内侧或是隧道的边墙,应该适当增加机械保护装置的设置。首先,应该保证防水板材料的耐高温以及耐穿透的能力,这样才能有效确保隧道工程在钢筋操作过程中,防水板不会受到损坏,同时还能够减轻工作人员对防水板检修的负担,有效避免防水板发生漏水现象。第二,在隧道施工过程中,应该对防水板进行适当调整。施工人员可以在二衬的内壁铺设防水板,并尽可能的选用新型的防水板材料,这样不仅能够方便对防水层的修理与维护,同时还能够使防水材料与衬砌混凝土的老化时间尽量保持一致,从而延长防水板材料的老化时间,增加防水板的使用寿命。

篇5

2高速公路计算机设计和虚拟现实

2.1国内辅助道路平面设计

道路平面是不亚于金牌的平面,平面设计的高速公路的和平的方向是表面上的程度与信息媒介元素,最终确定因素的木桩的坐标木桩高速公路。首先,根据地形线等确定高平面设计的开始和结束时和污染要素的人行道上。确定总趋势和自然美设计的高速公路。道路设计中做出怎样的选择污染轮廓,考虑到各种因素:

(1)创下了历史最高纪录。对应该是水平齐的连续兼用地形协调的环境和周围地形。(2)维持打破均衡和型号飞机。(3)皮犀利的直线。

2.2道路辅助设计

根据直线道路中央部署文件共享和扩大,总是起伏的空间设计概要道路的举动,汽车主要任务是根据当地等级、道路性能的自然条件和工程经济研究和空间的大小和长几何结构,人口迅速、交通、经济、合理的安全、高旅客。这种需求需要高速公路上好的形象。垂直截断面的主要道路概要设计的结果,也是道路设计的重要技术文件。道路纵断面的结合,平面图明确确定道路的位置。

3两个电脑和建模高度化技术

公路企业建设中工程中分,设计人员必须进行综合性因素的考虑。将设计方案与实际工程项相组合,取得良好的效果。建筑设计中,基础的模型与施工的模式在通过电脑的制图技术,运用图纸的形式明确的展现出来。

4联合业务系统的电脑技术

提供计算机技术的使用使人类得到更多的效益,因此对于计算机技术的发展续期越来越高,计算机技术逐渐受到重视。CSCW(computersupportedcooperativework)的具体的意义是指人的任何地方,得益于计算机技术,计算机技术可以进行信息及资源的共享,在虚拟环境下将信息的接收传送功能进行结合。道路桥梁设计中,充分的运用了计算机技术的这一特点,将工程中的各种信息进行统一管理,在设计中明确的体现出来。

5电脑ERP技术

对于电脑生产技术是1950年代末太空梭和军事工业发达国家。道路桥梁设计也为了缩短工期的整体事业,届时韩国,对于3比CAM,提出了并行的概念。CE简称公社事业执行的主要需求能够共享数据库和相关人士和计算机网络技术的赞助下,产品数据管理系统。20世纪80年代以后产品数据管理系统(PDM)的设计和开发PDM-II系统。计算机技术的应用,在很早的太空与军事领域方广泛应用,计算机技术应用主要包括工程的设计、检测、图片处理、机械制造等高端领域的应用;计算机事业的发展,在近些年,被各国普遍应用。公路桥梁设计中也逐渐应用计算机技术,利用计算机技术的高效、智能、科技化先进等特点与设计有效结合。

篇6

Abstract: with the rapid development of China's national economy, especially in the implementation of the western development strategy, the mountainous area highway is in rapid development period. The mountainous area highway construction for vehicle provides a good driving conditions, has greatly improved the mountainous area of transportation situation, based on the characteristics of the mountainous area highway, analyzes the often use the bridge structure of the body, from the upper structure of the bridge pier and, on the basis of the abutment, etc were discussed the mountainous area highway bridge design process problems needing attention. In order to actual engineering design is of some reference value.

Keywords: mountain; Highway; Bridge; design

中图分类号:U442.5文献标识码:A 文章编号:

1 山区高速公路桥梁的主要特点

山区高速公路的主要特点是地质、地形复杂。地形复杂主要表现为地面高差大,冲沟发育、横坡陡直;地质复杂主要表现为滑坡、岩溶、不稳定斜坡、陡崖、崩塌、煤矿采空区等不良地质。受这些方面的影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般有平曲线多、平面半径小、纵坡大、桥梁比例高、横坡陡、半边桥和高挡墙多等特点。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,高墩大跨多,斜弯坡桥多,墩台形式多,施工场地狭窄、个别路段桥隧交替相连等特点。

2 山区高速公路桥梁的主要结构体系

为了保证行车的舒适性和结构的耐久性、适用性,山区高速公路桥梁体系一般采用先简支后连续或部分桥墩与主梁固结的连续刚构混合体系。由于山区桥梁墩高相差较大,如果采用全刚构体系,需要通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样会造成桥墩尺寸种类多,美观性降低,施工相对麻烦一些,所以全刚构体系采用较少。连续结构的一联不能设置太长,墩台水平位移较大,墩柱尺寸需设计的相对大一些,材料较费。根据地形特点,将连续梁中

间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩与主梁固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的内力,在较矮的边墩上设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。

这样的连续一刚构体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善。弯、坡桥在山区高速公路桥梁中较多,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势。单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下,梁体具有沿下坡方向滑移的趋势。如果采用全连续结构,即上、下部结构之间为橡胶支座连接时,这种滑移趋势会造成梁体受力不平衡,支座脱空甚至破坏的现象,从而导致梁体开裂。因此,山区高速公路桥梁宜采用先简支后连续结构或部分桥墩与主梁固结的连续一刚构混合体系,既要适应平面线形,又要适应桥梁受力特点。

3 山区高速公路桥梁设计要点

(1)与平原地区的高速公路相比,山区高速公路在地形、地质、水文条件等方面有着很大的差别,因此我们在设计桥梁时必须高度重视这些差别,尤其是在地形、地质方面。有时同一座桥在纵桥向的地质变化很大,在横桥向的地形变化很大,如不重视,很容易出现差错,因此在设计前一定要认真收集设计资料,做到心中有数,有条件时设计人员最好到实地调查一下。

(2)由于山区高速公路的地面高差变化较大,运输材料、机械比较困难,给施工带来很大的不便。所以我们在设计时一定要考虑到施工的可行性,因地制宜。

(3)桥梁设计要遵循“适用、安全、经济、美观、环保”的基本原则。现在随着国民经济不断提升“美观和环保”已受到越来越多关注。桥梁设计在注重安全性、舒适性、和耐久性的同时,应引人“环保、美化、人文”的理念,把高速公路桥梁的景观设计作为一项重要内容加以考虑。在保证桥梁使用功能的前提下,要尽可能地考虑到使建成后的桥梁与周围环境相协调,不对原有的环境造成破坏。设计时应开拓艺术创新思路,全方位、多角度地展示桥梁景观的美学效应,同时应维护生态平衡,保护珍稀动、植物及特有的地质风貌。对桥梁进行涂装时,不但要考虑与周边环境色调、桥梁造型相协调,还要考虑桥梁所在地区的民风、民俗。

4 上部结构设计

桥梁在山区高速公路中所占的比例较大,但一般情况下,特殊的大跨径桥梁较少。因此,对于数量众多的常见跨径桥梁,其设计原则就是尽量采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。常用的大、中桥标准跨径有16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m,常用的中、小桥标准跨径有6m、8m、l0m、13m、16m。上部结构形式主要有空心板、预制T梁、预制小箱梁等。一般情况,对于跨径小于30m的桥梁空心板、预制T梁、预制小箱梁等结构形式都可以采用,对于跨径为35m、40m、50m的桥梁,根据梁的受力特点,更宜采用T梁或者小箱梁。从造价上讲,20m跨径以下,用空心板截面的桥梁造价相对经济些;从桥下净空方面来讲,对于较小跨径且桥下净空不高时,空心板截面最适宜;从受力上讲,对于较大跨径40m、50m的桥梁,用T梁截面则更好,这种结构形式充分利用混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能,减轻梁体的自重。小箱梁从造价、施工简便性还是受力等各方面看,可以说是介于空心板和T梁之间的一种截面。因此,对于跨径25―35m的截面,常采用的是小箱梁的结构形式。

5 桥墩设计

对于常见高度的桥墩,即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最为常用。柱式墩分圆柱和方柱两种。圆柱施工时外观质量易控制,与桩基衔接方便,而且箍筋对核心混凝土的约束作用较强。但是从美观角度来说,方柱棱角分明,与上部梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的圆柱和方柱,方柱的抗弯刚度要大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便的调节两个方向的尺度来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。

因此,对于常见墩高,设计中采用何种墩柱形式应根据具体地形、上部结构形式、墩高等因素综合考虑。一般矮桥墩的设计由强度控制,但当桥墩较高时,就必须考虑桥墩的稳定问题。在做高墩连续梁桥设计时,高墩的柔性必须考虑,防止结构发生失稳破坏。

6 桥台设计

山区高速公路桥台一般采用重力式u型台、肋式台、柱式台三种形式。根据《墩台与基础》规定,u型台控制的填土范围一般为4~l0mm,因此u台高度最好控制在l0mm之内。山区桥梁u型台一个显著特征就是横向、纵向横坡陡,为了适应地形,减少开挖,节约圬工结构方量,u型台设计时必须合理分台阶。由于桩柱式桥台的抗推刚度较小,当联长较长、台后填土较高时不宜采用,一般桩柱式桥台的台后填土高度宜控制在5m以下,联长宜控制在150m以内。

7 桥墩与路幅的关系

山区高速公路有整体式路基和分离式路基两种。目前路线选线越来越强调占地少、环保与景观协调的理念,除了中长隧道等设置分离式路基外,越来越多的采用整体式路基。整体式路基的双幅桥,一般情况下下部结构按照分幅单独设计,即双幅四柱。对于高墩长桥,为了减少开挖、增强边坡稳定性、节约材料,降低造价,整体式下部结构即双幅两柱不失为一种较好的选择。与双幅四柱相比,在桥墩截面积及横向宽度相当的情况下,整体式下部结构横向和纵向刚度是分幅设置的两倍以上,除了可以减少开挖、节约材料、施工方便外,还能减小墩顶位移。当然整体式下部结构帽梁跨度较大,还须考虑车辆双向行驶时扭矩影响,帽梁需要设置的大一些。一座桥究竟是采用整体式下部结构还是分幅下部结构,需要结合桥位处地形、地质、水文、墩高等多方面因素综合考虑。

8 基础设计

山区高速公路桥梁最常用的基础形式为扩大基础与桩基础。山区一般地质情况较好,采用扩大基础的情况相对较多,且宜采用分离式扩大基础。因为分离式扩大基础适应地形横坡,承载力亦能满足要求。斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工时的相互影响。桩基础多为嵌岩桩和柱桩,地质情况较差地段可以采用摩擦桩。桩基础施工方法多为挖孔灌注桩。

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中图分类号:TU997 文献标识码: A

近年来,我国许多桥梁设计大都达到了设计规范要求的强度指标,但因设计缺陷而在桥梁使用过程中出现的安全隐患却时有发生。因此,在桥梁设计时应该综合考虑构造、材料等因素,并结合以往实际工程经验,采取切实措施来减少桥梁设计中带来的安全隐患。此外,还应须知,环境不同、使用条件不同、设计对象不同,设计要求也就不同,桥梁结构体系的布局和构造等方面也要随之进行调整。桥梁设计规范再详尽也无法也不可能涵盖应由桥梁设计人员解决的所有问题,桥梁设计规范更新再快也不可能完全适应新技术、新思想、新材料快速发展对桥梁设计提出的全新要求。因此,科学合理的道路桥梁结构设计除必须满足桥梁设计规范基本要求之外,还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力以及施工人员的质量责任意识。

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 公路桥梁设计的隐患问题

在公路桥梁设计的过程中,桥梁设计人员不能很好的把握和了解桥梁工程的全面情况,如桥梁规模大小、地理位置、桥梁结构性质、当地的自然气候等。这样就很有可能出现一些考虑不到位的问题,从而造成设计不合理等原因的缺陷。有些设计工作人员对公路桥梁结构强度的设计考虑过多,但从桥梁结构体系、构件材料、结构性质、结构耐久性、美观性等考虑的太少,不能很好地体现设计的全部功能意义。近年来,在我国虽然有不少桥梁工程从表面上看设计达到了规范的结构安全要求,但是有的桥梁使用了不到几年就出现了安全隐患问题,所以桥梁结构耐久性设计已经是安全设计的一个必须考虑的问题之一。

此外,公路桥梁的设计图纸样式和实际工路标符的不够明确,公路桥梁工作者如不是专业桥梁设计者,或者在计算设计过程中的一些失误,都会造成桥梁安全隐患问题的发生。忽视或不重视现阶段存在的公路桥梁设计理论体系法规,如在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》指出,对于钢筋混凝土桥梁,因其结构重量占总荷重比例很大,活载引起的疲劳影响较小,因此不考虑重复荷载对结构产生的疲劳影响。这种理论体系对于桥梁的墩台和主梁等是有作用的,但对于桥梁的一些特殊构件的布局设计及忽略疲劳状态的设计是为隐患性的设计缺陷。再如桥梁支撑体与桥梁面板设计寿命时间不一致,在设计中没有充分考虑承载能力极限和正常使用极限情况状态。分为两种情况:一方面是指桥梁支撑体结构达到极限承载能力,结构整体或部分丧失稳定性,一方面是指在重复荷载作用下构件由于材料的疲劳而导致破坏的疲劳极限。对于桥梁墩台和主梁过于加强的特殊设计,而对桥面行车道板构件的设计不重视,显疲劳状态下的设计。

通过调查发现,多数公路桥梁主体结构承受力状态良好,而桥梁行车道板损坏严重,分析原因笔者认为是由于对行车道板的设计没有很好的把握。公路桥梁设计方案过于陈旧、缺乏创新。随着我国桥梁建设的快速发展,面对交通新形势下一些原有旧的公路桥梁的设计都跟不上交通建设形势的需要,甚至落后,停步不前。而有些桥梁设计人员思想设计观念落后、仍在模仿或运用过去的公路桥梁设计方案、缺少创新开拓精神、质量责任意识、经济等设计观念落后陈旧,设计方案单一、自然而然的就造成了缺乏论证所造成的设计方面的资源浪费、安全性问题等影响了我国桥梁的设计发展水平。

3 保证道路桥梁质量安全的相关措施

⑴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。

⑵ 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。

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一、导线的选择

导线的选择应根据住户用电负荷的大小而定,应满足供电能力和供电质量的要求,并满足防火的要求。用电设备的负荷电流不能超过导线额定安全载流量。

一般按每户住宅的用电量在4~10KW的水平,每户进户线宜采用截面积为10mm2的铜芯绝缘线,分支回路导线截面不应小于2.5mm2铜芯绝缘导线。对特殊用户则应特别配线。为使所有的用电装置都能够可靠接地,应将接地线引入每户居民住宅,接地线采用不小于2.5mm2的铜芯绝缘线。在房屋装修中,所有线路都应采用铜芯绝缘线穿管暗敷设方式。

特别需要注意的一点是,许多住户在装修时将室内的线路、开关等都更换一新并加大容量,往往忽略了进户线,这将影响居室的供电能力并带来不安全的因素。

二、室内布线

室内布线不仅要安全可靠的输送电能,而且要布置整齐、安装合理、固定牢靠,符合相关技术规范的要求。内线工程的开展应以不能降低建筑物的强度和影响建筑物的美观为前提。室内布线的施工设计要对给排水管道、热力管道、风管道以及通讯线路布线等位置关系给予充分考虑。

室内配线技术要求:①室内布线根据绝缘皮的颜色分清火线、中性线和地线。②选用的绝缘导线其额定电压应大于线路工作电压,导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。③配线时应尽量避免导线有接头。因为往往接头由于工艺不良等原因而使接触电阻太大,发热量较大而引起事故。必须有接头时,可采用压接和焊接,务必使其接触良好,不应松动,接头处不应受到机械力的作用。④当导线互相交叉时,为避免碰线,在每根导线上应套上塑料管或绝缘管,并需将套管固定。⑤若导线所穿的管为钢管时,钢管应接地。当几个回路的导线穿同一根管时,管内的绝缘导线数不得多于8根。穿管敷设的绝缘导线的绝缘电压等级不应小于500V,穿管导线的总截面积(包括外护套)应不大于管内净面积的40%。

三、灯具的设计安装

灯具的高度:室内灯具悬挂要适当,如果悬挂过高,不利于维修,而且降低了照度;如果悬挂过低,会产生眩光,降低人的视力,而且容易与人碰撞,不安全。灯具悬挂的高度应考虑:便于维护管理;保证电气安全;限制直接眩光;与建筑尺寸配合;提高经济性。

灯具布置前,应先了解建筑的高度及是否做吊顶等问题,灯具的基本功能是提供照明。在设计中应注意荧光灯比白炽灯光照度高,直接照明比间接照明灯具效率高,吸顶安装比嵌入安装灯具效率高。灯具遮光材料的透射率及老化问题也应在设计考虑范围之内,选择光效高、寿命长、功率因数高的光源,高效率的灯具和合理的安装使用方法,可以保证照度并节约用电。

灯具现一般推荐采用节能电灯,如稀土荧光灯、三基色高效细荧光灯、紧凑型荧光灯(双D型H型)、小容量卤、钨灯等。灯具的选择视具体房间功能而定,如起居室、卧室可用升降灯,起居室、客厅设置一般照明、灯饰台灯、壁灯、落地灯等。厨房的灯具应选用玻璃或陶瓷制品灯罩配以防潮灯口,并且宜与餐厅用的照明光显色一致。浴室灯应选用防潮灯口的防爆灯。卫生间、浴室的灯具应采用防潮防水型面板开关。

安装灯具时,安装高度低于2.4m时,金属灯具应作接零或接地保护,开关距门框0.15~0.2m,灯头距离易燃物不得小于0.3m;在潮湿有腐蚀性气体的场所,应采用防潮、防爆、防雨的灯头和开关;灯具安装时应牢固可靠,质量超过1kg时,要加装金属吊链或预埋吊钩;灯架和管内的导线不应有接头;灯具配件应齐全,灯具的各种金属配件应进行防腐处理。

四、开关的设计安装

安装开关时,应注意开关的额定电压与供电电压是否相符;开关的额定电流应大于所控制灯具的额定电流;开关结构应适应安装场所的环境;明装时可选用拉线开关,拉线开关距地2.8m,拉线可采用绝缘绳,长度不应小于1.5m;成排安装开关时,高度应一致;开关位置与灯位相对应,同一室内开关的开、闭方向应一致;开关应串联在通往灯头的相线上;安装开关时,无论明装还是暗装,均应安装成往下扳动接通电源,往上扳动切断电源。

五、插座的设计安装

安装插座时,应注意插座的额定电压必须与受电电压相符,额定电流大于所控电器是额定电流;插座的型号应根据所控电器的防触电类别来选用;双孔插座应水平并列安装,不可以垂直安装,三孔或四孔插座的接地孔应置于顶部,不许倒装或横装;一般居室、学校,明装不应低于1.8m,车间和实验室距地距离不应低于0.3m。

插座宜固定安装,切忌吊挂使用。插座吊挂会使电线受摆动,造成压线螺丝松动,并使插头与插座接触不良。对于单相双线或三线的插座,接线时必须按照左中性线、右相(火)线,上接地线的方法进行,与所有家用电器的三线插头配合。

布置插座要充分考虑家庭现有的和未来5~10年可能要添置的家用电器,尽可能多安排一些插座,避免因后期发现插座不够用而重新改造电气线路,将电气事故隐患的概率降到最低。同时住宅内的插座应全部设置为安全型插座,在厨房、卫生间灯比较潮湿的地方应加上防潮盖。

客厅、卧室、厨房、餐厅,卫生间插座的安装高度及容量选择:

客厅:客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便,也能与墙裙装修协调,即使有的住户不搞墙裙装修,又能保持统一。另外,小于20m2的客厅,空调机一般采用壁挂式,那么这个空调机插座底边距地为1.8m。如客厅大于20m2,采用柜机插座高度为1.0m,客厅插座容量选择是:壁挂式空调机选用10A三孔插座,柜式空调机选用16A三孔插座,其余选用10A的多用插座。

卧室:住户在卧室装修中,用装饰板搞墙裙的比较少,故建议空调电源插座底边距地为1.8m,其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10A三孔插座,其余选用10A二、三孔多用插座。

厨房:厨房是人们制作饭菜的地方,家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据给排水设计图及建筑厨房布置大样图,确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座,供排气扇用,在切菜台上方及其它位置均匀布置6组三孔插座,容量均为10A。厨房门边布置电话插座一个,以上插座底边距地均为1.4m。

餐厅:餐厅是人们吃饭的地方,家用电器很少,冬天有电火锅,夏天有落地风扇等,沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可,安装高度底边距地0.3m,容量为10A。装一个电话插座,安装高度底边距地1.4m。

卫生间:卫生间是人们洗澡、方便的地方。家用电器有排气扇、电热水器、电话机等。一个10A多用插座供排气扇用,1个16A三孔插座供电热水器用,底边距地均为1.8m,尽量远离淋浴器,必须采用防溅型插座。电话机插座底边距地1.4m。装电话机的原因是人们在洗澡或方便时,仍然能与外界保持联系,使用方便。

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前言

在高速公路进行建设所面对的建设环境是极其不同的,随着近年来,高速公路桥梁的建设在山区中得到了飞跃式的发展,这与在一般公路上建设的高速公路存在很大的区别。因为,在山区建设高速公路必须要克服种种复杂的地形问题以及水文、地质等等各个方面的问题,因此造成在山区建设高速公路存在很大程度的难度。在本文中,探讨了山区高速公路桥梁的设计问题以及相应的对策,其中阐述了关于山区高速公路桥梁的设计基本原则。

一、山区高速公路桥梁的设计原则

山区由于其具有着比较特殊的地形、地质、水文以及生态环境的条件,因此造成在山区高速公路的建设中出现许多方面的问题,首先在设计的时候,就会受到平面、纵面以及横面的限制。在对山区高速公路桥梁的设计过程中,需要运用到多种的平曲线形式,以及关于桥梁施工的比例。为了更好的协调好设计中每个细节以及山区地形地貌的关系,应当严格遵守相关的设计基本原则,包括了以下几个方面:

1、应当严格尊关于涉及桥梁上部的基本原则。

山区具有着极其复杂的地形与地貌特点,因此在山区建设高速公路的时候,务必确保公路线条的流畅,并且避免施工过高的投入成本。在设计的过程中,桥梁作为其中的一个关键组成部分,其占据着极大的比重。通常,在现有的山区所建设的桥梁中,其大部分类型是跨径形式的桥梁,由于特殊性的跨境桥梁比较罕见,难以适应在山区设计与建设的要求,也具有比较高的成本,为了确保施工的顺利开展,以及保证工程符合一定的经济性,常见性的跨径桥梁成为山区高速公路桥梁建设的首选。其次,关于桥梁横断面一般以空心板以及预制梁为主要的形式,对于跨径比较小的桥梁而言,空心板与预制梁两种形式的横断面都可以考虑,对于跨径比较大的桥梁而言,一般选择与质量形式的横断面为宜。第三,对于建设桥梁的工程,还要考虑到工程的建设成本问题,避免投入过高的成本造成资源浪费,要求工程符合一定的经济性条件,所以对于跨径比较小的桥梁工程,最好选择空心板形式的横断面。由此可见,在选择合适的桥梁横断面的时候,应当同时考虑到施工的便捷性以及工程的经济性。

2、应当严格尊关于涉及桥梁下部的基本原则。

桥梁的桥墩台设计属于桥梁下部的机构的设计,通常,多数的桥墩类型都是柱式墩,分为圆柱型与方柱型。圆柱型的桥墩外观质量比较容易控制,对于施工具有便捷性,而且在与其他部分衔接的过程中,操作极其方便,适用于平原地区的环境。而方柱型的桥墩比圆柱型的桥墩在美观性方面更具有优势,与桥梁的上部结构相配合更显的协调性强。再次,在两种桥墩的受力能力方面来看,在截面面积同等的条件下,方柱型具有更强大的刚度,因此其受力能力要比圆柱型更好。

二、山区高速公路桥梁设计的问题

1、缺乏完善的桥梁设计理念以及构造体系

在对山区高速公路桥梁设计的过程中,首当其中的工作任务就是对结构方案进行科学合理且经济的选择,详细地分析桥梁的结构,以及其构建和连接等各个方面的内容。然而,在关于山区高速公路桥梁的实际建设过程中,往往出现许多现实性的问题,一方面,负责山区高速公路桥梁设计工作的设计人员过度重视设计的计算需要,而忽略了对于现实中桥梁结构体系、构造以及材料等各方面的需要,另一方面,由于过多的人为因素出现,对山区高速公路桥梁从设计一直到现实的施工中,都缺乏对于桥梁整体结构的专业化认识,在桥梁设计的图稿上表达不清晰,所计划使用的桥梁建筑的混凝土的质量没有大道所规定的安全性标准,由此对雨山区高速公路的桥梁的安全性造成了严重的威胁。

2、施工以及管理的水平较低

山区高速公路桥梁建设施工水平过低,缺乏科学的管理制度与有效的管理方式。根据相关的调查报告显示,桥梁事故的发生原因主要在于桥梁施工的过程中没有严格遵守相关的法律规定,以及缺乏了严格的科学的管理,导致了施工方面的疏忽。施工以及管理的水平缺乏应有的标准,往往造成的严重后果就是带来桥梁使用的安全性的威胁,这些主要的施工问题包括了施工过程中偷工减料,使用此极品来建筑桥梁,这属于性质极其恶劣的施工行为,会带来建筑完成后的极大危害性。

三、如何优化山区高速公路桥梁设计

1、对于合理的设计方法进行选择。

结构设计方案的合理性体现在有效的保证并且提高了山区高速公路桥梁的使用安全性以及耐久性。桥梁的结构设计有两种,一种是大跨度的桥梁,另一种是标准跨度的桥梁。因为不同的桥梁结构设计具有着不同的控制因素,因此在具体的设计方案方面也存在着比较大的差异。通常情况下,采用标准跨度的桥梁的设计方案更为多见,该种设计方案具有着经济性以及施工便捷性等多方面的优点,因此在山区高速公路桥梁的设计中得到更为广泛的应用。

2、对于施工材料的科学性选择。

在设计与建造桥梁的过程中,桥梁的建造安全性保障关键性因素在于钢筋混凝土的质量,其对于桥梁结构的整体使用性、耐久性以及安全性产生着直接性的影响。要从根本上实现对于混凝土施工与桥梁制造方面影响关系的控制,不仅仅要严格遵守相关的规范来正常使用桥梁,而且必须采取构造的措施。

3、提高重视桥梁结构设计的程度。

不管处于建造桥梁的过程中,还是处于使用桥梁的过程中,自然环境都必然对其造成一定程度的影响,例如化学侵蚀。与此同时,随着桥梁建造时间延长,使用时间越久,其本身建造所使用的材料会出现退化,从而导致桥梁出现结构的变化,以致其结构与性能都受到一定的损坏。

结语

综上所述,在对山区高速公路桥梁的设计过程中,应当根据山区具体的地形地貌水文等环境特点,从不同的设计角度进行考虑,重视对于桥梁结构的合理选择,考虑到其不同的桥梁结构具有着不同的承受能力,必须确保桥梁的安全性以及经济性,及时解决设计过程中所遇到的问题,从而确保在实际施工的时候顺利进行,并且获取更好的建设成绩。

参考文献

[1] 陈奉民,汪宏,曾辉. 山区高速公路桥梁的设计体会[J]. 公路交通技术. 2008(02)

[2] 中交公路规划设计院主编.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[M]. 人民交通出版社, 2004

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路桥施工现场通常会有众多形式各异的施工机械设备,且不同类型和型号的施工机械的施工范围和施工对象也各不相同,这就要求施工人员可以充分地了解这些施工机械设备的型号、适用范围、工作性能和特点等内容,这是施工人员进行机械设备使用和管理的前提和基础。但是现阶段施工管理人员大都缺乏对于机械设备的了解,致使他们不能够制定科学合理的机械使用和管理计划,进而不能充分地发挥施工机械设备的工作性能,甚至可能会由于错误的机械管理方式给机械设备造成重大的损失。

1.2施工机械设备操作人员的整体素质不高

目前,在我国路桥工程施工的现场,经常有不合理的事件发生,如不带安全帽就进行施工、不按照安全施工操作规范来进行作业,而肆意进行违规操作、带电对施工机械设备进行检修和维护,甚至还有某些没有经过特定培训的工作人员直接上机进行操作,由于这些人员对各类机械设备的运转性能等情况不了解,加之他们缺乏必要的操作技能和安全施工意识,进到影响到施工进度,严重的可能引发安全事故,给施工人员的人身安全造成侵害。

1.3施工机械设备的维修和保养工作不到位

对施工机械设备进行定期的维修和保养工作可以极大地提高施工机械设备的运转性能,延长施工机械设备的使用寿命,同时也可以增加施工的安全。但是由于施工机械设备在接受维修和保养的时候会处于停机状态,不能再继续进行施工,这样会相应的减少现场施工机械的数量,此外也会在增加一定的机械维修和养护费用,从而导致部分施工企业宁愿继续让施工机械设备投入使用,也不愿意进行定期的维修和养护,但是这样将加速机械设备零件的老化率和磨损率。

2路桥施工机械设备管理策略

2.1合理配置施工机械设备资源

正如上面所述,不合理的机械设备配置会给施工带来不利的影响,所以施工企业在路桥工程施工的过程中要重视施工机械设备的合理配置。而要想实现施工机械设备资源的合理配置,就需要施工机械设备的管理人员对各类机械设备的使用性能进行详细的了解,同时也要对机械设备资源配置问题进行充分地了解。而就具体的步骤而言,施工机械设备的管理人员要依照科学合理的选型方法来对机械设备的型号和类别进行选择,实现机械设备的合理配置,增强施工机械设备之间的互补性,充分发挥各类施工机械设备的工作性能,提高施工机械设备的工作效率,从而达到提高施工效率的目的。

2.2提高施工机械设备管理人员的整体素质

施工机械设备管理人员作为管理的主体,其自身的整体素质,包括安全意识、动手实践能力、施工机械操作技能等,以及能动性的发挥直接影响着施工机械设备工作性能的发挥。现代化技术的发展,对于管理人员的专业要求提出了更高的要求。因此,为了确保管理人员可以更加全面、周到、科学、快捷地从事施工机械设备管理工作,就必须要提高相关管理人员的整体素质。鉴于此,施工企业要定期开展施工管理技能的培训工作,切实增加管理人员的基础知识和管理技能,提高其对于施工机械设备的管理水平。如对于施工机械设备进行分类整理和保管的工作需要贯穿于施工的整个环节等。此外,施工机械设备的管理人员要紧跟时代的脚步,与现代化建设的发展相同步,可以将当下先进的科学技术与管理技术进行结合来实现现代化管理的需求,从而实现提高管理人员整体素质的目的。

2.3完善现场管理机制

目前,我国许多施工企业还没有制定一套科学完善的管理机制,这是施工机械设备管理水平普遍不高的主要原因所在。所谓的管理机制实际上就是在施工现场形成一套系统、完善的管理机制,通过机制来实现对施工现场各个环节的管理和监督。而就完善现场管理机制的具体手段而言,其可以从以下几个方面着手努力:首先,要在施工企业的内部建立合理的激励机制,如奖惩责任制等,通过激励机制的建立来调动全体施工人员的积极性和创造性,从而让他们自发的投入到施工中;其次,要建立适当的约束机制。约束机制的建立主要是为了规范全体管理人员的施工行为,确保管理人员可以按照国家制定的相关方针、政策和规范来进行管理工作,避免出现违规和违法操作;最后,还需要建立健全的安全和决策机制。决策机制机制的建立主要是为了规范决策层的行为规范;而安全机制的建立则是避免施工过程中的不确定安全因素给管理带来不利影响,提高管理人员应对风险的能力,减少项目工程施工的安全风险,从而提高管理的质量。

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随着社会经济的发展,作为国家现代化水平标志之一的高速公路建设,近年来发展极为迅速。基于高速公路行车交通控制全封闭的特点,各种上跨、下穿立交桥在高速公路建设中被大量采用,此类桥载重不大(一般为H-10、H-15),桥面不宽,但其数量较多,特别是处于丘陵区的湖南,各类上跨机耕道、乡道及人行天桥数量较多。仅长益路71.51公里地段此种上跨天桥就有43座,为能使天桥与地势巧妙的结合,美观得体、造价低、方便施工,业主与设计单位密切配合,针对每座桥所处位置进行多种方案的研究探讨,最终选定最佳方案。本文就天桥方案的选取及其工程特点作一简介。

二、天桥方案选取原则

根据高速公路上跨天桥的特点,并结合长常高速公路长益段的应用情况,可归纳出上跨天桥方案的选取主要应考虑的几项原则如下:

1.因地制宜充分考虑地形。

长益公路地处丘陵区,天桥绝大部分设在切方地段。天桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线切方或填方量,最终达到经济实用的目的。如桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高则主要采用中承式拱肋桥;更高则宜采用斜腿刚构、双向坡拱、拱等型式。

2.合理选取桥跨后续施工配合

目前,高速公路路面施工多采用大型摊铺机,而路面施工一般后于天桥施工,以往为减小跨径、降低截面高度采用加中墩的桥梁,使摊铺机的通行受阻,直接影响路面施工进度。也对通车运营阶段安全行车伏有隐患。故在方案选取时,尽量少用设中墩桥梁,即使设置,其中墩尺寸也宜取较小值。

3.在结构合理、施工方便的前提下,尽量使桥型美观大方,桥型多样化,体现时代气息,并在主体工程验收后进行适当的淡色装饰。

高速公路因线型较好、路面宽阔平顺,而致行车单调乏味,司乘人员易于疲劳。而司机视野内的空间感觉对行车安全、舒适起很大作用。为能创造较舒适的行车环境,除适量的绿化点缀外,各种天桥的美观得体、桥型的差异、色彩的变换,与环境的协调搭配更能对高速行车中的司乘人员以美的享受。因此,在结构合理,施工方便的前提下,应尽量使桥型美观大方,多样化,以体现时代气息,并在主体工程验收后进行适当的淡色装饰,可大大提高行车安全及舒适感以提高高速公路的社会效益和经济效益。

4.实用经济、造价合理

在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积;一方面不攀高用料。因此,长益路上跨天桥主要采用钢筋砼结构,全线43座天桥中仅在两个服务区中行人天桥的上部结构采用了钢结构。

三、上跨天桥的应用

根据以上选用方案的基本原则,我们在全线43座上跨天桥的设计中采用了8种以上的拱梁式钢筋砼上部结构及两种钢结构上部构造型式,其设计特点与建成后的整体效果分别概述如下:

1.钢筋砼斜腿刚构桥

上部构造整体受力,多次超静定结构,整体现浇施工。上部全长48m,中跨25.8m,两斜腿支承点,间距33.8m,主梁呈变高Ⅱ形,桥面至桥下路面顶高差6.89m.构件的简单,断面的变化及与地形的充分结合,使人感到整体的美观和谐,同时,该桥开口断面施工方便,模板支撑容易,可重复使用,且造价也较其它桥型低,因此该桥型采用的座数为上跨天桥之冠。但由于开口断面,下缘承拉较弱,为使受力更加合理及桥型更加轻巧美观,今后的设计中在充分考虑施工难易程度的前提下,可考虑采用整体箱型截面。

2.带拱上板式立柱、拱上实心连续板及主拱为实心板式的钢筋砼拱桥。

本桥为传统式拱桥类型,但由于拱上采用薄壁板式结构,且主拱川增加侧向悬臂线条,使之外形轻巧、美观,大方、得体。又因其建筑较高(桥下路面以至桥面高7.98m),故高切方处设置此种桥型较易。但拱式结构的特点是两个桥台体积较大,造价较高,因此在日后的设计中,如地基情况允许,设置分离式基础,可适当降低造价。本桥型施工方面较易,模板简单,操作容易。该桥型也是采用较多的一种桥型,全线共有8座。

3.普通钢筋砼板拱桥带拱上预应力空心板桥

本桥型拱上全长47.76m,主拱净跨38.00m,建筑高度7.88m,拱度1/8,为使桥型轻巧,减少主拱川宽度,采用了使拱上侧悬臂增加正面线条,同时拱上16.41m长度内不设拱上立柱,而设置纵向预应力钢筋的方案,但又为避免在空心板中施加的预应力对主拱川产生附加应力,故将空习板与主拱圈接头处断开,使空心板部份成为简单的简支梁式结构。由于减少了拱上立柱,使人视野更加开阔,从而更利于行车安全。但此种桥型与其他桥型相比,造价较高,且施工工艺要求略高,故全线仅设一座。

4.普通钢筋砼板拱带拱上空心板坡拱桥

此桥属第三种桥型的改进,为结合路侧地形,避免接线填方,特将两侧拱上建筑设计呈坡形,跨中建筑高度为7.53m,而主桥台部份可减小至5.67m,从而减少了第三种桥

型拱上预应力,简化了施工,降低了造价,也使拱上空腹部份空心板长度减至11.135m,且桥型同样轻巧,更能突出与地形的充分结合,造价也较第三种桥型节省约29%,故本路段此桥型共设置8座,属采用较多的一种。

5.普通钢筋混凝土T型刚构桥

本桥型上部全长48m,跨中设置薄壁中墩,为节省造价,主梁为空心变截面。建筑高度为各桥型最低(路面至桥面为7.07m),适合较少切方地段。墩台圬工体积小,因之造价较低,但空心梁的内部模板难以回收利用。此桥型外观轻盈,是一种较理想的桥型,所以本路上使用也较多(共5座),其造价与第一种桥型相当。

6.预应力钢筋砼三跨连续梁桥

三跨预应力钢筋砼梁桥在路线共设置了二座,主梁呈箱型断面,梁高1.48m,桥面宽7.00m,设计荷截H-10,桥面距上跨路面高差6.7m,桥总长58.00m,中间跨320m,由于两端接线较低,采用此种桥型为宜。中墩直径1.20m,均位于所跨主线边沟外测。为避免跨中产生较大弯矩,则边跨较长。此桥箱梁断面较高,显得笨重,但箱内约有1.20m高空间,故施工较容易,模板可重复使用。

7.预应力钢筋砼两跨连续梁

本桥用于互通匝道上,桥总宽19m,桥台不分离,桥墩及上部分离,分别宽7.75m、11.25m,上部构造梁长2×28.10m,中墩采用薄壁钢筋混凝土中墩。为便于桥下路面施工摊铺机行走,墩厚仅0.70m.桥面至所跨路面高差7.07m,梁取用了较低的断面,从而减少了匝道的土方量,降低了造价。桥型布置合理,总体美观协调。

8.普通钢筋混凝土三跨连续梁桥

此桥地处互通立交中,上跨主线及匝道,桥长27.0+24.0+27.0=78.0m,宽3.0m桥跨的布置一方面考虑中国古建筑特色中的均衡对称,一方面又考虑了对所跨主行车道及不对称的加减行车道无影响,进行了多个不同方案比较,最终选取中跨跨小而两边跨对称加大的方案,从效果看是合适的。

此桥的第二个特点是断面型式的取用:基于本桥较窄(全宽3.0m),如采用箱型截面施工难度大,故采用T型截面,同时采用变高,使全桥立面线条较多,显得活泼、轻盈、虽然其中一个边跨有加长,但此桥正处互通始端,使视野更为辽阔,整个互通尽收眼底。