摘要:桥梁是技术比较复杂和施工难度比较大的土木工程建筑,在公路建设中通常称为构造物,设计和施工都有其特殊的规定和要求。桥梁的分类方式有很多种:按建设规模大小分类分为特大桥、大桥、中桥、小桥;按用途分类有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、城市桥、渡水桥、人行天桥和马桥,以及其他专用桥梁等; 近年来,我国道路工程建设事业飞速发展,取得了巨大成就。充分体现了我国综合国力的增强,标志着我国道路工程建设技术总体上达到了国际先进水平。
关键词:道路,桥梁,道路工程
1 桥梁工程发展现状
通工程设施标准包括八个方面:交通安全设施、监控、收费系统、服务区、公路沿线供配电、公路照明、公路管理、智能运输系统。目前,交通安全设施以及服务区、公路照明、公路沿线供配电等在我国高速公路上的发展比较迅速,具备了一定设计制造能力,但与世界发达国家相比,我们在监控、收费、智能运输系统方面还有圈套差距,这也是我国今后需要努力的方向。
2 桥梁结构类型及各种类型受力的特点
2.1梁式桥
结构分析:梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需用抗弯能力强的材料(钢、木、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土等)来建造。
2.2拱式桥
结构分析:拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将承受水平推力,同时这种水平推力将显著抵消荷载所引起的在拱圈内的弯矩作用。拱桥的承重结构以受压为主,通常用抗压能力强的圬工材料和钢筋混凝土等来建造拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。主要材料是圬工、钢筋砼,适用范围视材料而定。
2.3刚架桥
结构分析:刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构。梁和柱的连接处具有很大的刚性,在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,而在柱脚处也具有水平反力,其受力状态介于梁桥和拱桥之间。同样的跨径在相同荷载作用下,刚架桥的正弯矩比梁式桥要小,刚架桥的建筑高度就可以降低。但刚架桥施工比较困难,用普通钢筋混凝土修建,梁柱刚结处易产生裂缝。
2.4悬索桥
悬索桥以悬索为主要承重结构,结构自重较轻,构造简单,受力明确,能以较小的建筑高度经济合理地修建大跨度桥。由于这种桥的结构自重轻,刚度差,在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动。
结构分析:悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。由于塔架基本上不受侧向的力,它的结构可以做得相当纤细,此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。
3 路线设计的主要内容、方法
3.1公路技术等级的确定
根据所给资料,参照《公路工程技术标准》(以下简称《标准》)《公路路线设计规范》(以下简称《路线规范》)确定路线的等级。
3.2公路技术标准的确定
根据已确定的公路技术等级,按《标准》、《规范》规定,确定公路的技术标准,及各项指标。
3.3公路的平面设计
(1)路线布局。
根据已确定的公路等级及技术标准,由课程设计指导教师,指导学生在地形图上确定出路线的各转角点,从而确定出路线导线的位置。
(2)线形设计。
用正切法求出各转角点处的转角值,并确定出左偏或偏。按地形图比例测量计算出交点间的距离。
根据技术标准和交点间距,初步确定布线类型,如单曲线、同向曲线或同向复曲线、反向曲线或反向复曲线等。据转角а、交点间距离,并结合交点处地形情况,确定合适的曲线半径R和曲线长度,计算曲线要素。切线长T h、曲线长L h外距E h和超距J h,并推算主点桩号。沿着已经布好的公路中线,从路线起点开始,按整桩号法排桩,将起点桩号、百米桩、公里桩、曲线主点桩、终点桩及各相应整桩号桩布设,标定在公路中线上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算超高与加宽。参照《标准》与《规范》以及教材中的公式列表计算加宽值,确定旋转轴,列表计算超高值。
(3)填写“直线、曲线及转角一览表”
直线、曲线及转角一览表,是平面设计的主要成果之一,它是通过转角计算、中线测量和曲线设置后获得的成果,反映了设计者对平面线形的布设意图。
(4)绘制路线平面设计图。
在已经布设好公路中线的地形图上:
①填写标题栏内容;②绘制曲线要素表;③加深公路中线;④起终点桩、百米桩、公里桩和主点桩按图例要求,绘制到地形图上。
4 路线纵断面设计
4.1纵断面设计
(1)按3号图纸尺寸,在图纸下方,自下而上绘出超高、直线与曲线、里程桩号、坡 度与坡长、地面高程、设计高程和地质状况;
(2)填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏;
(3)在图纸左侧绘制相应高程标尺;
(4)按高程1:200,水平1:2000的比例,点绘地面线;
(5)拉坡。
4.2转坡点位置的确定
(1)充分考虑纵断面线形和平面线形的互相搭配;
(2)桩号应设在10m的整数倍处;
(3)转坡点的选择应尽量使工程量最小;
(4)转坡点的选择应做到使线形做到最好。
4.3竖曲线设计
①转坡点标高的确定;②竖曲线要素计算;③转坡角ω=|i1-i2|改正值h=l/2R,曲线长L=Rω切线长T=Rω/2,外距E=T/2R;④竖曲线半径确定竖曲线半径的确定在不过于增加工程数量的情况下,宜选用较大的半径,使视觉上感到舒适顺畅;⑤竖曲线与直坡段同向竖曲线与反向竖曲线间的直线段长度应满足规范要求。
5 横断面设计
5.1横断面的绘制
(1)基设计表中的桩号,依序在平面设计图上沿各中桩所在位置的横断面按比例向两侧量取满足路基设计要求宽度。将地面线按高度与平距均为1:200比例点绘到米格纸上,顺序从下到上,从左到右。
(2)按各公路等级相应标准横断面的要求,进行横断面的绘制。
5.2视距设计
(1)视距包络图
通过绘制视距包络图的方法,检查弯道内侧能否满足视距的要求。
(2)视距台
通过视距包络图检查,不能满足视距要求的弯道,据包络图求出弯道上每一断面的横净距,在相应横断面图上绘制出视距台。
(3)土石方计算
1)填挖面积的计算
根据已经设计好的横断面图,用积距法、几何图形法、混合法和求积仪法计算出每一横断面上的路基填方或挖方的土石方面积。
2)土石方数量计算。路基土石方填挖数量,根据公式V=(A1+A2)×L/2分别进行计算,挖方按天然密实体积计算,填方按压实后的体积计算。
6 结论
桥梁工程是疏通系统的脉搏,在交通的建设中其位置是举足轻重的,因此,我国对于桥梁工程的建设始终是重视的。在桥梁施工中,需要根据不同的桥梁的地理形态、施工环境等,进行施工方案的合理编制以及施工计划的合理确定。保证施工技术和施工工艺的合理性。合理的桥梁设计,为我国桥梁的稳定性以及安全性提供重要的保证。
参考文献
[1]彭炎东. 公路桥梁工程设计技术思考[J]. 智能城市,2017,3(06):100+190.
[2]王斌. 公路桥梁工程造价控制措施探讨[J/OL]. 建筑知识,:1(2016-07-05).
[3]阮雪飞,凌桂香,周宗泽. 桥梁工程设计的协同机制改进[J]. 公路交通技术,2015,(01):62-65.
[4]易壮鹏.“桥梁工程”课程设计教学方法研究[J]. 中国电力教育,2011,(14):100-101+106.
[5]谢开仲. 桥梁工程毕业设计指导方法探讨[J]. 大众科技,2010,(12):150-151.
论文作者:潘志杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签:曲线论文; 公路论文; 结构论文; 视距论文; 横断面论文; 桥梁论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第31期论文;