邰昌智
(黔東南州交通勘察設(shè)計院,貴州 凱里 556000)
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大跨徑橋梁設(shè)計規(guī)范關(guān)鍵問題
邰昌智
(黔東南州交通勘察設(shè)計院,貴州 凱里556000)
摘要:主要對大跨徑公路橋梁設(shè)計規(guī)范關(guān)鍵問題進(jìn)行分析,首先闡述了當(dāng)前我國公路橋梁設(shè)計的規(guī)范體系,然后總結(jié)了大跨徑公路橋梁設(shè)計的要點,最后詳細(xì)論述了大跨徑公路橋梁設(shè)計的關(guān)鍵問題。
關(guān)鍵詞:大跨徑;公路橋梁設(shè)計;橋梁設(shè)計規(guī)范
1工程概況
塘都中橋位于黃平縣重興鄉(xiāng),跨越溪流,為黃平縣實施的通村公路上的一座橋梁。該項目專業(yè)人員提供外業(yè)勘察資料,施工單位進(jìn)行并完成結(jié)構(gòu)設(shè)計及預(yù)算的編制工作。根據(jù)橋位和橋型的比選,確定橋梁的資金投入,采用較為經(jīng)濟(jì)的石拱橋方案。
經(jīng)與黃平縣交通局的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員共同研討,根據(jù)他們提供的現(xiàn)場地形及周圍的巖層出露情況結(jié)合經(jīng)驗對橋位的地質(zhì)作了初步的判斷,立即著手該橋的設(shè)計工作。至2005年10月30日完成該橋的文件出版工作。
(1)設(shè)計依據(jù)
設(shè)計人員要遵守交通部部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2003;交通部部頒《橋規(guī)》JTJ021-89、JTJ022-85、JTJ024-85和交通部公路規(guī)劃設(shè)計院1994年出版的《公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖—石拱橋》JT/GQB 046-84。
(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
①跨徑、橋型:1~25.0 m空腹式等截面懸鏈線無鉸石拱橋,橋梁全長42.0 m;
②橋面寬度:凈—7.0 m+2×1.0 m人行道,全寬9.5 m;
③橋面橫坡:車道為雙向2.0%;
④橋面縱坡:0%;
⑤設(shè)計荷載:汽車—20級、掛車—100。
2大跨徑橋梁設(shè)計的要點
由于未進(jìn)行橋位地質(zhì)鉆探,施工中應(yīng)根據(jù)基坑開挖情況調(diào)整基礎(chǔ)埋置深度,并要求基礎(chǔ)必須嵌入中風(fēng)化層基巖中至少0.5 m深。設(shè)計人員為了防止U型橋臺臺背路面下沉發(fā)生破壞,臺背填料采用干砌片石。
橋面為雙向2.0%的橫坡,由拱上漿砌片石(護(hù)拱)或臺背干砌片石來實現(xiàn)。行車道鋪裝設(shè)計為22 cm厚水泥混凝土;臺背填料部分路面結(jié)構(gòu)設(shè)計為20 cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層,22 cm厚水泥混凝土面層,總厚度為42 cm。
設(shè)計人員要注重拱上側(cè)墻鑲面、橫墻,選用M7.5砂漿砌C25號素混凝土預(yù)制塊,而橋面鋪裝和欄桿構(gòu)件,分別選用C30水泥混凝土和C20鋼筋混凝土。在人行道抹面施工中,M20砂漿為首選,基坑回填:M7.5砂漿砌30#片石。橋臺橋面面層:22 cm厚水泥混凝土,橋臺橋面基層20 cm厚水泥穩(wěn)定碎石。
3大跨徑公路橋梁設(shè)計的關(guān)鍵問題分析
3.1橋型結(jié)構(gòu)問題
上部構(gòu)造:主拱圈為L0=25.0 m等截面懸鏈線無鉸石板拱,截面高度D=0.70 cm,拱軸系數(shù)m=2.814,矢跨比F0/L0=1/5,采用支架施工;拱上腹拱圈為L0=3.00 m等截面圓弧線石板拱,矢跨比F0/L0=1/5,靠近兩主拱腳的腹拱做成三鉸拱,其余均做成無鉸拱,亦采用支架施工。
下部構(gòu)造:兩岸橋臺臺身均采用漿砌塊石重力式U型橋臺,混凝土預(yù)制塊鑲面;橋臺基礎(chǔ)為漿砌塊石擴(kuò)大基礎(chǔ)。
3.2車輛疲勞荷載問題
我國在公路橋梁的車輛疲勞荷載問題上,缺少一個完整的設(shè)計體系,所以需要結(jié)合,國外的優(yōu)秀經(jīng)驗。但是我國的交通情況與國外的車輛交通有比較大的差異,所以一些設(shè)計經(jīng)驗無法得到較好的利用,這種規(guī)范性缺乏實際意義。所以,針對大跨徑的規(guī)范,還需要設(shè)計人員進(jìn)行補充和完善,為疲勞車輛的承載力與應(yīng)力分析奠定更好的基礎(chǔ)。在交通行業(yè)的管理部門,設(shè)計人員要針對這些問題進(jìn)行研究,充分實現(xiàn)規(guī)范設(shè)計的作用。
3.3結(jié)構(gòu)材料使用問題
針對本次大跨徑公路橋梁施工,設(shè)計人員在橋臺臺身、臺基上,要使用M7.5砂漿砌40#塊石,在橋臺臺身鑲面要使用M7.5砂漿砌C25素混凝土預(yù)制塊。針對橋臺拱座、橫墻底座,使用的是C25素混凝現(xiàn)澆。為使拱上建筑更好的適應(yīng)拱圈的變形,避免拱上建筑不規(guī)則的開裂,靠墩臺的腹拱做成三鉸拱,并且靠橋臺一側(cè)的拱鉸上方留2 cm伸縮縫,故全橋的橋面共設(shè)置2道渡鋅鐵皮伸縮縫。
3.4對于風(fēng)險事故和倒塌事故的相關(guān)規(guī)定補足
設(shè)計人員在公路橋梁設(shè)計中,需要選用可靠的指標(biāo)和概率,計算與預(yù)測極限的設(shè)計方法,并從中明確分項系數(shù)。但是在實際設(shè)計中,也存在超越概率的現(xiàn)象,這些概率具有隱藏的性質(zhì),無法明顯的顯示出來,在設(shè)計過程中沒有得到應(yīng)有的重視。針對大跨徑公路橋梁出現(xiàn)實現(xiàn)實效問題的情況,并沒有相應(yīng)的綜合理論,所以要更加關(guān)注安全的概念,針對風(fēng)險事故和倒塌事故等方面的問題,要在設(shè)計中充分考慮,應(yīng)從橋梁的設(shè)計、施工以及管理上引起重視。一旦出現(xiàn)問題,可能帶來不可挽回的損失。
3.5橋梁項目使用年限問題
針對大跨徑橋梁,道路使用的年限主要是指工程竣工驗收合格后,在保證地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)在政策情況下的安全使用年限,設(shè)計人員應(yīng)掌握這部分內(nèi)容,在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中,能夠保證其可靠度,無需進(jìn)行實質(zhì)性維修。如果工程設(shè)計正常、施工正常。那么根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)指出,一般公路工程中橋梁結(jié)構(gòu)的使用基準(zhǔn)期為100年。但是在公路橋梁的實際應(yīng)用中,橋梁遭到多方因素的干擾,很多公路橋梁沒有達(dá)到這個要求,所以施工單位在進(jìn)行橋梁的設(shè)計中,不能夠只重視經(jīng)濟(jì)利益,追趕工期,而忽視公路橋梁的質(zhì)量,影響公路橋梁的使用年限。
4結(jié)束語
通過上文對大跨徑公路橋梁的設(shè)計規(guī)范關(guān)鍵問題分析,設(shè)計規(guī)范體系在公路橋梁設(shè)計中具有非常重要的地位,設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合工程的實際情況,了解設(shè)計依據(jù)與原則,然后充分吸取國外的優(yōu)秀設(shè)計理念,為公路橋梁的未來發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃。通過公路橋梁的應(yīng)用,能夠推動地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,所以設(shè)計人員要掌握橋梁設(shè)計中存在的問題,制定有針對性的解決措施,不斷提升大跨徑公路橋梁的質(zhì)量,為保證其使用年限奠定良好的基礎(chǔ)。
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收稿日期:2015-08-21
作者簡介:邰昌智(1974-),男,貴州劍河人,工程師,主要從事公路與橋梁勘察設(shè)計工作。
中圖分類號:U442
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C
文章編號:1008-3383(2016)06-0115-02