陳菲菲
(黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱 150090)
近年來(lái),國(guó)內(nèi)發(fā)生幾起大橋塌陷或局部遭到嚴(yán)重?fù)p害事故,為了增強(qiáng)道路橋梁的安全系數(shù)、提高耐久性,避免橋梁受損,應(yīng)該加強(qiáng)道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)工作,這是當(dāng)前迫在眉睫需要解決的事情。
在道路橋梁設(shè)計(jì)中,往往考慮橋梁本身的強(qiáng)度,卻忽略了耐久性;對(duì)耐受強(qiáng)度重視,卻忽視適用極限情況;關(guān)注橋梁的結(jié)構(gòu)布局合理性,卻忽視橋梁的檢測(cè)和維護(hù),這樣形成的結(jié)構(gòu)就存在不同程度的安全隱患和缺點(diǎn)。在傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)中,具體的步驟是:第一要根據(jù)基本經(jīng)驗(yàn)確定初步的設(shè)計(jì)方案,這里面涉及選取的材料、結(jié)構(gòu)布局、制造工藝及布局大小等問(wèn)題;第二要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究;第三就是要采用力學(xué)分析方法,研究設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可行性,并根據(jù)實(shí)際情況改正。對(duì)于這種設(shè)計(jì)流程,只能針對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性及安全系數(shù)進(jìn)行確定,而不能最大化優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,無(wú)法實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)對(duì)日益復(fù)雜的需求的滿足,所以,結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中,應(yīng)該合理選擇道路橋梁結(jié)構(gòu),注意橫截面與道路橋梁結(jié)構(gòu)配置,做到更為科學(xué)和有效,在合理調(diào)整道路橋梁結(jié)構(gòu)位置,優(yōu)化道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的基礎(chǔ)上,使道路橋梁結(jié)構(gòu)的重量降低,實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)的科學(xué)化。
在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約化,盡量通過(guò)簡(jiǎn)化的路徑做到道路橋梁結(jié)構(gòu)力的直接、簡(jiǎn)單傳遞,達(dá)到道路橋梁結(jié)構(gòu)能夠平衡地分散外部負(fù)荷,對(duì)于確保道路橋梁結(jié)構(gòu)自重,提高道路橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,節(jié)約道路橋梁結(jié)構(gòu)施工材料,提升道路橋梁結(jié)構(gòu)施工效率有著重要的價(jià)值。
當(dāng)前,道路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了自身重量越來(lái)越高、負(fù)荷越來(lái)越大的趨勢(shì),這需要在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和一體性,以此來(lái)確保道路橋梁結(jié)構(gòu)在受力的情況下,擴(kuò)大有效的受力面積,縮短道路橋梁受力傳遞的路徑,在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低材料使用的基礎(chǔ)上,提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、連續(xù)性。
在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要統(tǒng)和材料、結(jié)構(gòu)兩個(gè)重要的部分,在材料部分中應(yīng)該考慮不同材料在道路橋梁結(jié)構(gòu)中的不同部位與不同性質(zhì),要做到在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)科學(xué)設(shè)計(jì)材料應(yīng)用。同時(shí),應(yīng)該利用不同結(jié)構(gòu)、不同形狀受力和功能的特點(diǎn),統(tǒng)和道路橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定、重量、受力等結(jié)構(gòu)特性目標(biāo)。
道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要利用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),突出道路橋梁結(jié)構(gòu)的整體性,特別要求做好過(guò)載和特殊情況確保道路橋梁結(jié)構(gòu)整體性和安全性的設(shè)計(jì),通過(guò)提高承重力,整體效果,使道路橋梁結(jié)構(gòu)的總體用料得到節(jié)約,在確保道路橋梁施工質(zhì)量的同時(shí),降低道路橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本。
一方面,在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該確保道路橋梁路面的物理性質(zhì),通過(guò)材料和工藝的控制設(shè)計(jì)保障材料的黏結(jié)性,做到路面不起皮,混凝土不脫落。另一方面,在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中要注意路面的平整性,通過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)混凝土施工,將路面和混凝土鋪成一個(gè)整體,以確保防水的平整。此外,在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中應(yīng)該確保結(jié)構(gòu)的整體性,要選用延展性好、抗拉力強(qiáng)的材料作為基礎(chǔ),通過(guò)合理的工藝實(shí)現(xiàn)防水結(jié)構(gòu)的整體性。最后,規(guī)范排水管線、集水管道的設(shè)計(jì),要通過(guò)嚴(yán)格的規(guī)范來(lái)確保排水設(shè)施安裝過(guò)程,避免出現(xiàn)對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)和混凝土部位出現(xiàn)的滲透、腐蝕,以此來(lái)確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與安全。
一方面,道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重視混凝土中鋼筋的保護(hù)層厚度,應(yīng)該根據(jù)道路橋梁結(jié)構(gòu)的需要和混凝土施工規(guī)范,明確確定道路橋梁混凝土鋼筋的保護(hù)層厚度,通過(guò)保護(hù)層來(lái)確保鋼筋的結(jié)構(gòu)功能和作用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全。另一方面,道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視混凝土的耐久性,要在設(shè)計(jì)中規(guī)劃好混凝土材料的配比,特別是:水灰比例、水泥使用量、強(qiáng)度級(jí)別等,以確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。最后,道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要加強(qiáng)增強(qiáng)構(gòu)造配筋設(shè)計(jì),要通過(guò)規(guī)范配筋的數(shù)量、形式和結(jié)構(gòu)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂縫能力,確保道路橋梁結(jié)構(gòu)符合實(shí)際與使用的需要。
道路橋梁的結(jié)構(gòu)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵,特別是道路橋梁結(jié)構(gòu)化進(jìn)步方向日益明顯的今天,更應(yīng)該堅(jiān)持結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法,將核心與重點(diǎn)落實(shí)在道路橋梁的核心與重點(diǎn),在確保道路橋梁結(jié)構(gòu)合理,功能完備,使用安全的基礎(chǔ)上,達(dá)到道路橋梁設(shè)計(jì)的綜合性目標(biāo)。
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