公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究论文_徐言松

公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究论文_徐言松

摘要:近些年来,随着我国经济的飞速发展,我国的建筑行业在发展过程中也取得了较大的突破,为了提高我国人民的生活水平和对外开放,我国的公共建筑工程发展势头十分的迅猛,公路桥梁建筑工程作为公共建筑工程的重要组成部分,对促进我国国民经济的发展和加强社会建设方面具有十分深远的现实意义。但是,公路桥梁建筑工程在为我国带来了巨大的经济效益和社会效益的同时,公路桥梁建筑工程在施工过程中存在的问题也慢慢的显现出来,其中,最不容忽视的问题就是公路桥梁的安全性和耐久性无法得到保障,这对我国的国家利益和公路桥梁的使用者的生命财产安全构成了严重的威胁,同时还在一定程度上制约了我国交通建设的可持续发展。

关键词:公路桥梁;设计阶段;安全性;耐久性;可持续发展

1 公路桥梁的重要性

随着我国经济的不断发展,我国的交通建筑行业取得了突飞猛进的发展,公路桥梁建筑工程作为交通建筑中的重要组成部分,承担着十分重要的责任。公路桥梁建筑工程的施工在一定程度上减轻了公路的运输负担,为交通建筑工程的使用者提供了一个更加方便、快捷的交通通道。同时,公路桥梁建筑工程为促进我国国民经济的发展和加大社会主义建设同样具有十分重要的影响。

2桥梁设计中的安全性和耐久性问题

2.I桥梁设计中安全性与耐久性差的原因分析

2.I.I方案设计不合理

结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。然而在桥梁设计时,许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。

2.1.2设计理论不够完善

国内的结构设计过程中,考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。

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2.2提高公路桥梁安全性与耐久性的设计方法

2.2.1满足结构混凝土耐久性的基本要求,重视桥梁的耐久性方案设计。提高混凝土自身的耐久性是解决桥梁结构耐久性的前提和基础。

2.2.2加大钢筋的混凝土保护层厚度,加强构造配筋,防止和控制混凝土裂缝。加大钢筋的混凝土保护层厚度,是保护钢筋免于锈蚀,提高混凝土结构耐久性的最重要的措施之一。

3 案例分析

据了解到的我国某处进行桥梁建设,对其安全性和耐久性进行分析探讨。该桥梁总体要求是普通公路桥梁,设计负荷为公路二级,其安全等级也是二级,进而得出,跨径需要15.5M,桥面净空7.0+0.5×2,确定为8米。相应的设计参数,是混凝图选择C30. 为13.80MPA,纵力钢筋选择HRB335级 ,车道设定为N=2主梁数为N=8

耐久性设计要求,按照对混凝土结构耐久性和受碳化影响程度分析,看看河北年平均温度16摄氏度,年平均湿度在78%,此桥梁设计使用寿面在60年,主梁在30年不发生钢筋锈蚀。通过《公路工程机构可靠度设计统一标准》和德国在2013年国际学术关于自重效应判定公式得出相应的标准差和变异系数,进而得到汽车荷载横向分布系数为0.236,冲击系数在1.30。进而参考《公路可靠度统一规范》和德国在2012年对车辆荷载推导公式研究出依赖时间的随机变量,得出设计基准最大参数。

根据主梁结构钢筋生锈相关的要求,对抗碳化耐久度对应世界著名桥梁学者Apiddm提出的参数推导公式,应要达到42年,通过其Apiddm相应方法计算值在44.6年,高于30年设计。在对截面耐久性极限状态研究,通过国际桥梁专家Sefds在世界发表的专业学术验算方法,得出开裂时间在81年,是不符合寿命计算值要求的。并进一步推出在混凝土标号提高到C35时,保护层厚度要增加到35mm,才能满足桥梁寿命要求。

4提高公路工程安全性与耐久性的技术策略

4.1 做好设计前的准备工作

为了确保公路桥梁建筑工程的质量和使用寿命,设计单位在工程中标后,需要及时组建专业勘察队伍的对公路桥梁建筑工程施工范围内的地质条件和水文条件进行实地的勘察,确保勘察资源的真实性和可靠性,为公路桥梁建筑工程的设计提供更有价值的参考资料,确保公路桥梁结构性能的最大化、最高化,对公路桥梁的负荷承载能力进行科学、合理的设定。 

4.2 加大对建筑材料的管理

建筑材料作为公路桥梁建筑工程得以顺利施工的前提和保障,其重要性不容小觑。因此,施工单位在公路桥梁建筑工程施工过程中一定要加大对建筑材料的选用力度,选用的钢筋水泥都要能够符合《公路桥涵施工技术规范》中的相关要求,当建筑材料运送到公路桥梁建筑工程施工现场时,施工单位应该立即对运送到施工现场的建筑材料进行科学、严谨的质量验收工作,查看建筑材料在装卸和运送过程中是否因受到挤压而存在质量问题为提高公路桥梁的安全性和耐久性做足准备。

4.3 重视公路桥梁的超载问题,提高后期养护力度

影响我国公路桥梁在使用过程中的安全性和耐久性的因素除了施工单位和设计人员方面的问题外,还有一个十分重要且关键的因素,就是我国的公路桥梁在投入使用后,普遍存在着超载现象,在极大程度上加大了桥梁的承载压力,在一定程度上加快了桥梁的坏损速度,最终导致安全事故的发生或者是减少了桥梁的使用寿命。

5 结语

公路桥梁建筑工程是十分复杂和繁琐的,在设计和施工过程中涉及的专业知识特别的多。公路桥梁建筑工程是一项长期的工作,更是一项系统的工程,国家和政府一定要加大对公路桥梁工程的监督和管理力度,加大对公路桥梁设计中的安全性和耐久性的研究力度,为促进公路桥梁建筑工程的可持续发展提供保障。

参考文献:

[1] 郭勇.市政公路桥梁设计中的安全性和耐久设计研究[J].青年科学月刊,2014(4):37.

[2]宋万里.有关公路桥梁设计施工中安全性研究[J].交通世界:运输,2013(9):101-102.

[3]章日凯.公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析[J].交通世界:建养机械,2012(1):154-155.

论文作者:徐言松

论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期

论文发表时间:2017/7/7

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