路桥设计中安全性和经济性研究论文_张金凤

路桥设计中安全性和经济性研究论文_张金凤

天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 天津 300122

摘要:中国的经济在21世纪取得了巨大进步,我国的交通基础方面的建设也在稳步推进,其中公路桥梁工程也越来越多的开展,路桥等基础设施建设也进一步提高我国经济水平。近几年国内车辆的激增,路桥的使用频率越来越高,对路桥的各种性能提出更加苛刻的要求,其实目前的路桥设计中还存在着这样那样的问题,这些问题都给路桥的安全使用留下的一些隐患,造成交通运输的阻塞,对人民的生产生活产生负面作用,影响经济的发展。但是一味的提高路桥设计中的安全性会大大增加建设成本,违背经济合理的设计理念,也更不能一味追求经济性而忽视安全性。为了解决或改善路桥设计或施工中出现的问题,我们需要对路桥设计中的设计方案和施工方案进行改进,找到路桥设计中安全性和经济性的平衡点。

关键词:路桥设计;安全性;经济性;问题;措施

1路桥设计在安全性和经济性方面存在的问题

1.1路桥设计规范和材料、技术发展不同步

当设计人员在进行路桥设计时,设计过程需要按照国家标准和规范进行,但是目前我国的路桥相关规范还不是很合理,所以依照这些不完善的标准规范进行设计时,会出现路桥设计安全性担忧,或者经济性不高的情况。国家标准虽然对路桥设计进行了规范,但是随着行业的发展和进步,往往出现很多新技术和新方案,这些新技术和新方案很多都没有在国家标准中及时同步,所以造成在利用这些新技术新方案进行路桥设计时,因没有相应规范作为安全性保障,相应科研、试验工作也没有跟上,没有应用数据作为支撑,导致新材料、新技术不敢在设计中采用。

1.2路桥设计方案不合理

路桥设计的方案是路桥设计的整体框架和方向指导,对路桥建设工程的质量起着至关重要的作用,如果路桥设计的方案不合理,那么路桥的安全性根本无从谈起。设计人员在进行方案设计时,很多人都没有做到有据可依有据可查,他们提出的方案很多没有经过合理性验证,有个别设计人员在设计不是首先考虑路桥设计的安全性,而是首先考虑建设成本,这简直是本末倒置,严重影响其安全性。在路桥设计中,有时会因为工期紧张等原因,没有对设计方案进行充分考虑,设计完成后也未进行充分论证,导致设计方案存在漏洞,影响了路桥的安全性。

1.3路桥设计中考虑经济性较少

在以往的路桥设计中,设计单位大多都把路桥的安全性放在第一位,这是无可厚非的,但是如果在路桥设计中,设计人员把全部注意力都集中在安全性上,在设计中不进行充分经济性比选,考虑成本控制等,可能会在施工过程中增加物料消耗和劳动力消耗,增加路桥建设中的成本,这是不利于路桥设计单位在激烈的市场竞争中获得一席之地的。

1.4路桥施工质量控制不够好

施工质量控制不好,导致很多设计采用过高的安全系数,造成设计浪费、增加建设成本。如果施工质量控制好,设计采用合理的安全系数,既能满足规范,也能满足经济性需求,既保证了人民生命财产安全,又不造成资源浪费。

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2提高路桥设计安全性和经济性的措施

2.1完善路桥设计规范

近年来,社会对路桥的性能提出更新的要求,也提出了更高的要求,为了更好的满足这些要求,路桥设计者往往适应出一些新的设计方法和技术,但是这些技术往往没有被规范,也没有得到一些验证。国家的标准和规范对路桥设计在法律上起到一定的约束和限制作用,能够将一些人为的主观错误降低到最小,但是国家标准的更新和行业内技术的更新存在一定的时间差,导致了在这个时间差,新技术的应用得不到有效的约束和限制,容易因为一些人为主观因素造成路桥设计中出现一些安全隐患,影响路桥设计安全性经济性,所以国家标准应该根据实际需要进行及时的更新与完善,通过法律手段约束路桥的设计过程,使设计人员在进行设计有据可依,提高路桥设计的可靠性。

2.2确保路桥设计方案的合理性

在进行路桥设计时,设计人员务必要重视设计方案是否科学、是否完整。设计人员应做到以下几个方面:①在设计过程中,设计人员应严格遵守国家制定的相关标准,也应严格遵守行业规范,要充分考虑实际情况,对实际情况进行调查和研究,认真分析设计过程出现的问题,仔细考虑路桥设计完成后可能出现的问题,考虑问题时应从大方向出发,不能片面的思考和应对问题,应对路桥整体的性能和安全性经济性进行总体考虑。②设计方案时,应使方案具有完整性,要充分考虑设计过程中的细节,往往某一个细节的遗漏就会对路桥的安全性造成致命影响,要确保路桥设计方案的完善性,对路桥进行全面而合理的设计,提高其安全性和经济性。

2.3加强施工质量控制

设计工作是路桥建设的基础,但路桥的施工却关系到路桥最终的质量。优良的施工质量可以节省材料的损耗,减小劳动力成本。施工单位可以从提高施工人员和管理人员的自身素质、加强原材料的质量管理、提高施工质量管理水平、建立施工质量管理制度、确保每个工序的施工质量等方面来加强施工质量的控制。

2.4提升路桥设计安全性的办法

预应力混凝土路桥是当前非常常见的路桥形式,下就预应力混凝土路桥的设计要点展开论述,从而促使其安全性增强。等效荷载。一般在对预应力混凝土来开展结构设计时,需要应用等效荷载。一般混凝土结构会受到预应力钢筋的负载作用,而在设计环节可以通过等效荷载来替代这一荷载形式。等效荷载是设计过程中必不可少的一种安全性参数,其通常可以分为两部分,首先是在结构锚固区会导致弯矩以及压力出现,其次是在预应力钢筋曲率作用之下,会导致垂直束中心线逐步向横向分布力,也可以因为预应力钢筋折转而造成集中力受到影响。但是通常来说除了需确定等效荷载之外,也应当对其内力展开测试,具体方式如下所示,顺序依次为:以裂缝控制等级为基础来对预应力钢筋根数加以确定;在对跨中截面以及跨支座结构中所出现的预应力损失进行计算时,除了需要考虑到预应力钢筋根数之外,也需要结合非预应力面积;之后需要对预应力损失平均值展开计算;需将各跨预应力损失相加求其平均值,并基于此来确定有效预加应力;在确定等效荷载时,需要利用有效预加应力以及线性数值;然后需要基于等效荷载作用下来开展内力分析;在确定各截面的主弯矩值时,需要通过线型加以计算;最后需要利用综合弯矩以及主弯矩这两种数值来确定出次弯矩。预应力损失。一般在预应力混凝土路桥结构之中,以下几种情况的出现会导致预应力损失情况发生:混凝土材料在对预应力钢筋环进行过度挤压之后,会造成钢筋环的直径缩小,进而导致预应力损失发生;因为预应力钢筋材料和孔道之间存在温差进而造成预应力损失出现;因为预应力钢筋结构出现松弛问题,也就是预应力钢筋发生了预应力减等情况,进而造成预应力损失;因为预应力钢筋材料以及孔道壁之间发生摩擦,从而出现预应力损失问题;因为预应力钢筋材料发生内缩问题,或者是锚具变形,造成预应力损失出现;最后是因为混凝土出现收缩或者是徐变等情况而发生预应力损失问题。

结束语

路桥对人民生活的水平和工业的发展具有非常积极的作用,但是路桥设计中安全性的问题很大的影响了经济的发展,容易引起人民的反感,经济性较差也会影响设计施工单位的效益,文中分析了问题形成的原因,并依据这些问题一一提出了相应的解决方案,相信只要相关设计人员按照这些解决措施进行执行,应该可以很大程度的提高路桥设计中的安全性和经济性。

参考文献:

[1]董壮壮.关于路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].科技致富向导,2014(29):211.

[2]郝超.后张预应力混凝土桥的安全评估[J].国外桥梁,2012(02).

论文作者:张金凤

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/2/28

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