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        淺談城市橋梁的發(fā)展

        2018-12-07 08:51:50李寧
        商品與質(zhì)量 2018年49期
        關(guān)鍵詞:高架橋城市交通耐久性

        李寧

        大連市市政設(shè)計(jì)研究院 遼寧大連 116021

        城市橋梁是指城市范圍內(nèi),修建在城市河道上的橋梁和道路與道路立交、道路跨越 鐵路的立交橋及人行天橋。城市橋梁應(yīng)符合城鄉(xiāng)總體規(guī)劃確定的道路等級(jí)、交通通行發(fā)展需要,按照有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、防洪搶險(xiǎn)、抗震救災(zāi)、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

        1 城市橋梁建設(shè)特點(diǎn)

        城市橋梁包括城市立交橋梁、城市跨河橋等。其建設(shè)特點(diǎn)如下:

        (1)城市立交。受城市空間布局、用地、接線高程限制,結(jié)構(gòu)建筑高度要求低,橋梁多以梁式橋?yàn)橹鳌3鞘袠蛄航ㄔO(shè)制約因素多,除應(yīng)滿足整體交通功能,道路規(guī)劃條件外,還受既有構(gòu)筑物、地下管線等因素限制。此外,為滿足車流、人流交通量需求,寬橋成為必須,其空間受力作用明顯,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。受地下管線制約,橋梁跨徑、下部結(jié)構(gòu)布置、空間受限;淺基礎(chǔ)、樁基承臺(tái)結(jié)構(gòu)高度、樁基位置受到制約。

        (2)城市跨河橋。受河道斷面、防洪水位控制標(biāo)高、周邊路網(wǎng)、規(guī)劃紅線控制,橋面標(biāo)高、跨徑組合等結(jié)構(gòu)體系選擇、受到很大限制和制約??缭胶拥罉蛄航Y(jié)構(gòu)多以梁式橋、組合體系橋梁為主。對(duì)于跨越江河的城市橋梁與公路橋梁在結(jié)構(gòu)分析方法、結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理等并無差異。城市橋梁以與城市的融合、以精巧、細(xì)致,更加注重景觀效果、照明的烘托。

        2 城市橋梁的設(shè)計(jì)與施工

        城市的發(fā)展決定了城市橋梁的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工效率高的橋梁倍受歡迎。橋形以追求建設(shè)速度,以功能、省錢為主。此外,為滿足不同要求,城市復(fù)雜立交異形橋梁結(jié)構(gòu)、分叉異形梁橋、鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁大量出現(xiàn)。城市橋梁設(shè)計(jì)伴隨計(jì)算機(jī)的大量普及、性能的提高,空間結(jié)構(gòu)分析方法、空間梁、板、實(shí)體不同單元形式的有限元分析方法和影響面自動(dòng)加載實(shí)用程序的開發(fā),橋梁結(jié)構(gòu)分析手段逐漸豐富。城市橋梁常用施工工法包括滿堂支架現(xiàn)場(chǎng)澆筑、纜索吊裝、預(yù)制吊裝、頂推法施工、懸臂法施工等。

        隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市建設(shè)水平的提高,城市交通的爆發(fā)性增長(zhǎng),城市橋梁設(shè)計(jì)建造理念發(fā)生了改變。橋梁不再僅僅是交通功能,它越來越成為城市景觀、城市標(biāo)志性建筑的重要體現(xiàn)。城市景觀橋梁建成通車,不僅完善了城市交通網(wǎng)絡(luò),改善了交通通行條件,也為城市創(chuàng)造了亮麗的風(fēng)景 線。

        3 城市橋梁需要思考的問題

        (1)是否應(yīng)該通過建設(shè)城市立交改變交通狀況?近些年來,是要快速交通還是要寧?kù)o、舒適的環(huán)境引起了反思。是以路網(wǎng)來解決交通問題,是將交通屏蔽在核心區(qū)以外,還是在已經(jīng)擁擠不堪的城市核心區(qū),以高架橋、立交橋的形式滿足快速出行的目的。城市交通問題能否只有通過高架橋來解決?城市中心區(qū)依賴高架橋、立交橋來解決城市交通,長(zhǎng)遠(yuǎn)看是行不通的。

        (2)應(yīng)追求城市橋梁建設(shè)速度和控制質(zhì)量相協(xié)調(diào)。新世紀(jì)以來,城市的高速發(fā)展,追求建設(shè)速度成為時(shí)尚,科學(xué)的設(shè)計(jì)、施工周期得不到保證。速成的工程在質(zhì)量上的弊端逐漸顯露。

        (3)應(yīng)重視混凝土的耐久性。過去我們?cè)俅罅坎捎没炷敛牧系耐瑫r(shí)對(duì)其耐久性的認(rèn)識(shí)是不足的。因此,不斷提高混凝土的耐久性,將僅以強(qiáng)度設(shè)計(jì)為準(zhǔn)的原則,僅規(guī)定不同環(huán)境類別對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋保護(hù)層、裂縫寬度的要求,改為同時(shí)考慮耐久性的設(shè)計(jì)原則是當(dāng)務(wù)之急[1]。

        (4)施工質(zhì)量及施工控制薄弱。主要表現(xiàn)為混凝土早期開裂、預(yù)應(yīng)力孔道灌漿不飽滿造成預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕引起的預(yù)應(yīng)力損失,錨頭銹蝕嚴(yán)重、現(xiàn)澆段接頭的混凝土收縮開裂,支架沉降等。

        (5)應(yīng)重視城市橋梁的管理和養(yǎng)護(hù)。城市橋梁的管理、養(yǎng)護(hù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于橋梁建設(shè)的發(fā)展需要。重建設(shè)、輕養(yǎng)護(hù)是目前的現(xiàn)狀?,F(xiàn)實(shí)是昨天建設(shè),明天養(yǎng)護(hù),其之間的時(shí)間差造成了今天大量的橋梁加固和維修?,F(xiàn)代橋梁建設(shè)與養(yǎng)護(hù)必須同步。

        4 城市橋梁的發(fā)展趨勢(shì)

        (1)應(yīng)不斷完善的橋梁結(jié)構(gòu)分析理論和分析方法。新《公橋混規(guī)》提出了基于應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)抗剪配筋設(shè)計(jì),通過結(jié)構(gòu)精細(xì)化模型的計(jì)算,解決混凝土的開裂問題。在結(jié)構(gòu)彈性和彈塑動(dòng)力反應(yīng)時(shí)程分析方法、抗震延性設(shè)計(jì)理念下,基于性能的抗震方法和減震、隔震分析方法也趨于完善。

        (2)應(yīng)將城市橋梁建設(shè)成與當(dāng)?shù)匚幕瘍?nèi)涵結(jié)合的重要標(biāo)制性城市景觀建筑。城市橋梁景觀不僅符合技術(shù)美學(xué)特征,還要展示時(shí)代特征,體現(xiàn)地域文化,融入文化特性。城市核心區(qū)高架橋的景觀,其功能是以交通功能為主。此外,現(xiàn)階段越來越多的橋梁結(jié)構(gòu)和構(gòu)件被賦予靈魂,飄逸輕靈。橋梁的形體、規(guī)模、設(shè)計(jì)手法將不再受到任何限制。技術(shù)手段的提高,空間橋梁設(shè)計(jì)分析軟件為這一美妙結(jié)合提供了技術(shù)支持,工程施工技術(shù)的發(fā)展保證了其實(shí)現(xiàn)的可能。

        (3)應(yīng)加快、加大對(duì)新材料研發(fā)的投入?;炷猎谖磥順蛄航ㄔO(shè)中仍將是橋梁最主要的建筑材料。超高強(qiáng)混凝土在改善混凝土性能方面,特別在使其耐久性能夠達(dá)到良好的指標(biāo)方面相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土有大幅提高。這主要是改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),摻入高效減水劑及活性礦物摻合料,使孔隙率大幅度降低來提高其耐久性。高強(qiáng)度鋼材、耐候鋼與鋁材也逐漸被在城市橋梁的建設(shè)中被應(yīng)用。經(jīng)過微合金化和晶粒細(xì)化處理的超高強(qiáng)度鋼材具有優(yōu)異的焊接性能。

        (4)城市橋梁的建設(shè)中,應(yīng)具有保護(hù)環(huán)境的理念,做到可持續(xù)發(fā)展。城市快速路、高架橋肩負(fù)著城市交通的任務(wù),是城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主通道,但車輛噪音、振動(dòng)給城市居民的生活帶來極大影響。所以,在規(guī)劃初期就應(yīng)做好相應(yīng)防護(hù)措施,或其它解決措施。城市繁忙交通線上,特別是城市立交橋橋梁的改建、加寬橋梁,遇到最大的問題不是橋 梁結(jié)構(gòu)本身,而是不能中斷交通、周邊沒有繞 行路線等??焖偈┕⒊蔀橹萍s工程設(shè)計(jì)、實(shí)施最為關(guān)鍵的問題。

        總之,目前的城市橋梁建設(shè)遠(yuǎn)不能滿足日益增長(zhǎng)的城市交通、景觀、文化內(nèi)涵等的需求,將創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念融入安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、耐久、環(huán)保的六項(xiàng)原則,是當(dāng)今城市橋梁建設(shè)和設(shè)計(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)。

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