摘要:公路橋梁與社會(huì)生產(chǎn)和人們的生活息息相關(guān),公路橋梁的質(zhì)量問題受到了人們的重視。道路橋梁的設(shè)計(jì)階段是質(zhì)量的前提與保證,基于此,文章主要對(duì)公路橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性問題進(jìn)行探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;設(shè)計(jì);安全性;耐久性
公路橋梁的建設(shè)對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了至關(guān)重要的作用,所以公路橋梁的質(zhì)量是一項(xiàng)關(guān)乎經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)和重要的工作,要設(shè)計(jì)出質(zhì)量上乘的橋梁就要對(duì)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行全面的考慮,如橋梁的耐久性,安全性等等一系列問題。而我國的公路橋梁設(shè)計(jì)中不乏豆腐渣工程和粗制濫造的案例,這些案例往往是在公路橋梁設(shè)計(jì)中就產(chǎn)生了設(shè)計(jì)缺陷。要想從根本上把握好橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,就要對(duì)公路橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題做到事無巨細(xì),反復(fù)校對(duì),降低合理的誤差范圍減少到最小,這樣設(shè)計(jì)出的橋梁才能為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
1.公路橋梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)也帶動(dòng)了交通事業(yè)的發(fā)展。道路橋梁工程在這樣的社會(huì)條件之下迅速增多。在設(shè)計(jì)之初很多的設(shè)計(jì)方案也是達(dá)到了相關(guān)的要求,但是隨著道路橋梁使用時(shí)間的增加,大量的質(zhì)量問題隨之涌現(xiàn),經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要包括因?yàn)槌卦斐傻牡缆窐蛄旱牧芽p問題,因?yàn)榈鼗膹?qiáng)度不夠造成的沉降以及其他的常見的道路橋梁的質(zhì)量問題。縱然在設(shè)計(jì)階段很多的設(shè)計(jì)方案都是達(dá)標(biāo)的,但是存在很多的安全隱患。在設(shè)計(jì)之初應(yīng)該考慮到使用的過程中的各種情況,以現(xiàn)實(shí)的使用情況為基礎(chǔ)采用合適的原材料以及結(jié)構(gòu)等。所以這就需要相關(guān)的道路橋梁的工作人員加強(qiáng)自身的專業(yè)素質(zhì),通過專業(yè)的判斷,在保證滿足法律法規(guī)要求的基礎(chǔ)之上,結(jié)合使用的真實(shí)環(huán)境的情況,對(duì)道路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.提高公路橋梁設(shè)計(jì)安全性和耐久性的措施
2.1優(yōu)化道路橋梁的設(shè)計(jì)方案
道路橋梁的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在很多的不同之處。因?yàn)榈缆窐蛄菏谴嬖谟诳陀^的環(huán)境之中的,在設(shè)計(jì)之前應(yīng)該對(duì)于建設(shè)道路橋梁的環(huán)境進(jìn)行考察,在準(zhǔn)確研究環(huán)境之后,再根據(jù)環(huán)境進(jìn)行道路橋梁的設(shè)計(jì)。道路橋梁的設(shè)計(jì)不僅僅在環(huán)境方面在材料的使用,結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面都應(yīng)該仔細(xì)琢磨。在滿足各種條件之后,在保證質(zhì)量的前提下,應(yīng)該盡量延長道路橋梁的使用年限。
2.2提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)
道路橋梁與人們的生活息息相關(guān),他不僅僅影響著人們的生活質(zhì)量更是關(guān)系著人們的出行安全,所以加強(qiáng)道路橋梁的質(zhì)量是必須的。首先應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)。加強(qiáng)道路橋梁設(shè)計(jì)人員的意識(shí),使他們深刻的認(rèn)識(shí)到道路橋梁質(zhì)量的重要性。其次應(yīng)該應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì),自覺提升自身的專業(yè)知識(shí)水平與能力水平,積極學(xué)習(xí)、善于更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),具備積極創(chuàng)新理念,善于統(tǒng)籌兼顧、全面考慮,在道路橋梁建設(shè)的過程中節(jié)省成本是可以接受的,但是應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提之下進(jìn)行。
2.3隔震設(shè)計(jì)
(1)設(shè)計(jì)隔震裝置。對(duì)隔震裝置和其他構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)是橋梁隔震設(shè)計(jì)的主要方面。設(shè)計(jì)隔震裝置是隔震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和核心。目前,采用較多的隔震設(shè)計(jì)是彈性反應(yīng)譜設(shè)計(jì)方法。彈性反應(yīng)譜法在不同國家具有不同規(guī)范,其主要區(qū)別是計(jì)算公式,這些公式主要計(jì)算隔震裝置的等效阻尼和等效剛度。由于橋梁的地震響應(yīng)與隔震裝置振幅存在必然聯(lián)系,所以在計(jì)算時(shí)需要考慮隔震裝置的最大振幅。針對(duì)不規(guī)則或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的橋梁則使用時(shí)程分析方法。時(shí)程法隔震設(shè)計(jì)需要考慮應(yīng)用彈性裝置的范圍,計(jì)算彈性性能,確保彈性裝置設(shè)置合理。
(2)設(shè)計(jì)附屬結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)橋梁附屬構(gòu)造同樣在橋梁設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。橋梁附屬構(gòu)造的構(gòu)件包括防落梁裝置、伸縮縫、限位裝置等,通過分析多種地震危害和時(shí)程分析,發(fā)現(xiàn)附屬構(gòu)造中的細(xì)部構(gòu)造對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的隔震效果和動(dòng)力響應(yīng)具有重要影響。但是目前大多數(shù)設(shè)計(jì)人員并沒有充分認(rèn)識(shí)到細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性;此外,在計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)時(shí),計(jì)算附屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的方法較為復(fù)雜,所以設(shè)計(jì)人員并不重視細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)橋梁的細(xì)部構(gòu)造必須保證其連續(xù)性良好。
2.4抗載荷能力設(shè)計(jì)
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大幅度提高,各個(gè)地區(qū)的運(yùn)輸能力也在不斷發(fā)展,各種運(yùn)輸工具越來越多,而且在向著更大,更重,載重能力更強(qiáng)的方向發(fā)展,設(shè)想一下,在跨河橋梁上成群結(jié)隊(duì)的車輛全部擁擠在橋面上行駛,這對(duì)于橋梁的結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)度是一項(xiàng)巨大的考驗(yàn),所以在橋梁抗高負(fù)荷承載的情況下,就需要設(shè)計(jì)者對(duì)于橋梁目前和未來所要面臨的載荷能力能高瞻遠(yuǎn)矚,應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)來應(yīng)對(duì)這一情況,而且可以在橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部位添加相應(yīng)的減震裝置,如粘滯阻尼器,可以通過氣彈性部件有效的減少橋梁震動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量,以減少對(duì)橋梁主體的損害;鉛芯橡膠支座,可以有效減少支座的硬性撞擊,通過有著良好力學(xué)性能的鉛芯和橡膠的配合,就可以達(dá)到這樣的效果。總之,在抗重載荷情況下,橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要提前預(yù)估和計(jì)算出將要面對(duì)的負(fù)載情況,并且利用緩沖部件來直接降低重載荷所引起的橋梁壓力過大。
2.5耐久性設(shè)計(jì)
(1)在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型的的合理性,也是決定橋梁使用壽命的重要問題,由于每座橋梁在建設(shè)的地點(diǎn)是不同的,橋梁所面臨的是不同的氣候、不同的地質(zhì)、不同通行狀況,所以綜合多方面的因素考慮橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合符合當(dāng)?shù)氐目陀^因素條件,來選擇設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理的橋梁。橋梁的設(shè)計(jì)方案要進(jìn)行仔細(xì)地對(duì)比分析,在滿足其耐久性設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上,考慮其使用性能、美觀程度、經(jīng)濟(jì)成本等因素,這樣綜合考量之后,篩選出最合適的設(shè)計(jì)方案,從而確保其質(zhì)量過關(guān)。橋梁的耐久性設(shè)計(jì)需要綜合性多方面因素考慮,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡量向更為先進(jìn)的世界級(jí)標(biāo)準(zhǔn)看齊,不應(yīng)當(dāng)只停留或滿足于在現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),要隨著越發(fā)嚴(yán)苛的使用環(huán)境進(jìn)而進(jìn)一步制定滿足當(dāng)下或未來的技術(shù)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。
(2)在設(shè)計(jì)過程中一定要選用具有防腐作用的鋼筋,因?yàn)樵趯?shí)際施工過程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生鋼筋腐蝕的現(xiàn)象,所以對(duì)鋼筋的構(gòu)造、材質(zhì)的選用上,必須做到認(rèn)真、細(xì)致。也可以在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑,通過此種方法來延緩鋼筋腐蝕破壞,不僅在時(shí)間上有效控制腐蝕,而且及時(shí)有效地延緩了其遭受腐蝕的速度。
(3)鋼筋配筋率及截面尺寸?;炷翗蛄航Y(jié)構(gòu)比較重,設(shè)計(jì)時(shí)為了提高承載能力,一般采用較小的構(gòu)件截面尺寸、較密的鋼筋配筋率,結(jié)果給混凝土澆筑帶來困難,不易振搗,集料分布不均,密實(shí)度達(dá)不到規(guī)定的要求,影響混凝土的耐久性,為病害的發(fā)生留下隱患。因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)構(gòu)件承重的要求選擇合理的截面尺寸,并結(jié)合采用的集料最大粒徑選擇合理的鋼筋配筋率。
(4)保護(hù)層厚度。一定要注意混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)定要求,在設(shè)計(jì)時(shí)注意控制其混凝土最小保護(hù)層厚度,使預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋存在一定的距離,為混凝土的振搗做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備,同時(shí)對(duì)于所采用的水灰比要仔細(xì)分析檢查,保證其適用性,以達(dá)到增強(qiáng)混凝土自身密實(shí)度和抗損壞能力的要求。
3.結(jié)語
總而言之,道路橋梁的設(shè)計(jì)需要遵循環(huán)境原則,根據(jù)地質(zhì)條件的不同進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,同時(shí)還要綜合考慮橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和行車的舒適性以及經(jīng)濟(jì)效益,充分發(fā)掘在橋梁設(shè)計(jì)過程中可能忽視的細(xì)節(jié)問題,進(jìn)而提升高速道路橋梁設(shè)計(jì)水平。
參考文獻(xiàn):
[1]羅超.淺談山區(qū)道路常規(guī)橋梁設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(10).
[2]黃皓,彭念.淺談山區(qū)道路常規(guī)橋梁設(shè)計(jì)[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012(18).
[3]楊大烈.山區(qū)道路橋梁設(shè)計(jì)探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2014(1).
[4]羅超.淺談山區(qū)道路常規(guī)橋梁設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(10).
[5]黃皓,彭念.淺談山區(qū)道路常規(guī)橋梁設(shè)計(jì)[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012(18).
[6]楊大烈.山區(qū)道路橋梁設(shè)計(jì)探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2014(1).