关于现代路桥设计构思及问题的探讨论文_董昕

关于现代路桥设计构思及问题的探讨论文_董昕

广东省南粤交通河惠莞高速公路管理中心

摘要:我国交通事业随着经济的发展不断加速步伐,不但在很大程度上提升了人们的生活水平质量,还对社会经济的发展起到促进作用。当前交通行业中的一项重点内容就是路桥的设计,路桥工程的使用寿命和质量性能受到设计水平以及设计质量的直接影响。所以,在建设路桥的过程中,需要按照实际情况来开展设计工作,从而保障路桥的使用质量及寿命。

关键词:路桥,设计构思,使用寿命,质量性能

要想进一步提升现代路桥的设计水平,需要增强对现代路桥设计的研究。随着我国科学技术的发展,交通行业施工水平得到了极大地提升,也带动了路桥建设技术的发展,路桥施工中离不开其良好的设计构思,所以提升路桥设计质量能够在一定程度上提高交通行业的发展以及市政建设的水准。本文主要分析了现代路桥的设计,之后对设计以及构思过程中的常见问题做出相关探讨,并提出有效的解决方案。

1 路桥设计构思

任何工程在建设之初都要对其展开详细具体的设计,路桥工程也不例外,路桥工程的设计与构思过程较为复杂,要对多方面的因素进行考虑,因为路桥工程一旦建成要保证能长期服役,并要保证人员车辆能持续安全的通过,特别是桥梁,倘若设计构思不合理,考虑因素不全面,往往会导致质量安全事故,引起重大的生命财产损失,所以在路桥的设计构思方面尤其要谨慎,以下对路桥的设计构思进行探讨[1]。

1.1一体化设计

设计桥梁与坡段的过程中,在其完工之后要保证二者顶面标高保持一致,也就是路基和桥梁的沉降可以协同发展。协同沉降所说的是路基和桥梁不但要沉降量需等同,二者的沉降速率也需要保持一致,在二者各个参数一致的情况下才可称之为一体化。要想做到一体化设计就需要全面的分析桥梁自身的沉降以及桥坡软基的沉降。在后续的设计上需要结合桥梁与软基不同的设计思路,采取最佳方法对路桥进行一体化设计。

1.2沉降控制桥梁桩基设计

从桥梁桩基的设计角度来说,沉降控制一般使用常规桩的形式。设计思想主要对桥梁桩基的承载力进行考虑。检验桥梁设计与标准是否相符是通过桥梁桩基承载力来衡量的,验算校核指标以沉降为准。此外,桥梁桩基设计过于注重安全储备的重要性而没有给与沉降指标足够的重视,往往会导致桥梁在施工完成之后安全储备强度能够高于标准强度,虽说此种储备量能够在一定程度上增加桥梁的安全系数,但却提高了施工的成本。

1.3设计流程

大部分路桥的设计流程比较类似,首先就需要有一套操作性较强的技术方案,此种方案所产生的费用应相对较低,特别是处理桥坡软基的形式。之后需要对处理完成的软基做沉降速率以及沉降量上的分析,也就是一体化设计分析,之后就要控制沉降,使用沉降控制的设计思想,将桥梁桩基进行设计,并分析桥梁桩基的沉降速率和总沉降量,对桥坡的沉降计算以及桥梁桩基的沉降计算进行校核,并完善设计方案,合理安排施工工期,尽量降低沉降差[2]。

1.4沉降控制桥梁桩基设计手段

目前我国桥梁建设中按照沉降控制路桥桩基设计常用的计算方法主要有有复合桩基沉降控制、等代墩基法和附加应力这三种。当前计算路桥桩基的沉降量计算非常复杂,特别是在软土上建设路桥时,桩基的沉降时间较为漫长,完成总沉降量需要对桩身持续施压,往往历经十年左右的时间,考虑到桩身自身的弹性压缩,各种基质所受压的程度的不同,导致路桥桩基沉降的计算要结合现实以及理论。

在计算桩基沉降方式的选择上,要防止不确定的土体参数导致沉降量计算出现偏差,那么可处理桩端以下的土体,防止其发生变形。桩身本身压缩量通常在计算时造成的影响不大,所以大多数情况下可以将其忽略。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算沉降量时最容易被外界因素所干扰的就是桩端刺进变形,土质的承载力、特性以及接触面因摩擦力而出现负荷量的变化、桩身自身的质量、体积等特征都会影响到刺入变形情况。分析刺入变形时,要综合考虑以上的影响因素,再把桩端刺进土体与数值荷载等综合起来计算,进而能够确定路桥的沉降关系,再根据一体化的设计思想设计构思路桥。

2 路桥设计发展现状

城市化进程的不断加快,当前路桥工程所处的自然环境多种多样,建筑密度以及人口密度的升高,立交桥以及隧道等数量也呈上升趋势。近几年来我国路桥设计建设水平进一步提升,在一定程度上改善了路桥设计结构的合理性,也向更加专业化的方向发展。另外路桥设计上也有一些缺陷,其中包括没有掌握材料的性能而降低实用性等问题。

3 路桥设计思想的不足与解决手段

3.1桥头跳车

当前路桥设计中路桥的建设非常容易发生桥头跳车的问题,出现此种情况对于路桥的使用质量带来严重影响,给车辆的行驶安全造成严重的威胁。导致桥头跳车问题发生的主要原因是桥梁沉降量和桥坡路基的沉降量差异较为明显引起的,导致这种情况发生的原因一般是桥坡软基强度不高、含水量以及压缩性太高导致桥坡高填土使路基产生较大沉降量,而桥梁由于有桩基础的稳固支撑而沉降较小。路桥连接位置与桥梁之间的沉降差异是当前路桥建设与设计过程中有待解决的关键问题[3]。

3.2桥头跳车问题解决措施

桥头跳车较为普遍的处置措施主要有以下几种。第一是处理桥坡软基的地基,其中包含有碎石桩以及注浆等手段。降低桥边坡软基的总沉降量。第二是事后修补,在路桥使用过程中出现问题后修补填高路面。第三是堆载预压,桥坡软基施工完成之后,通过堆载的方式对桥坡软基进行预压,使其尽量在投入使用前完成绝大部分沉降,从而降低路基和桥梁之间的沉降差异。第四是优选路基填料,选用自重较轻的填料进行路基填筑,从而降低路基的自重压力进而降低路基沉降量。第五是在桥梁和坡段之间设置过渡段,进而能够使桥梁和路基间沉降差做出合适的调节。以上手段应互相配合共同应用,从而有效降低桥头跳车问题。

3.3没有合理设计搭板

对于路桥沉降不均匀的情况解决方法,目前来说最佳的方法就是搭板于桥头,但是搭板于桥头的形式也不能够将问题完全解决,根据很多工程实践表明,此种解决形式是施工单位没有给予足够的重视程度,导致在施工过程当中对于不均匀沉降的情况没有起到有效的控制作用。另外,不合理的搭板设计同样也是导致桥头路堤高的一项关键因素。有关工程规范规定搭板的程度可以跨过桥台台背无压实土地、按照搭板的受力状态,利用简支梁将搭板合理的长度计算出来[4]。

4 结语

我国交通事业的迅速发展,在很大程度上提高了人民的生活水平,同时也推动了社会经济的发展。从当前交通事业中来看,现代交通建设过程中的关键内容就是路桥的设计,它的设计质量好坏以及设计水平的高低会直接对桥梁的性能、质量以及使用寿命造成直接影响。本文通过分析路桥设计以及存在的问题,进一步阐述了路桥设计构思,在路桥设计时,需要与实际情况相联系,采取合适的方案有针对性地进行设计,才可以保障路桥施工能够正常进行,并使其性能、质量以及使用寿命得到保证。科学技术的不断发展,在未来的路桥设计当中,设计构思定能更加完善。

参考文献:

[1]朱晓光,孟凡玉.如何加强公路桥梁的过渡段施工[J].黑龙江科技信息.2011(11).

[2]包昌鑫.现代路桥结构设计构思及问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015(34).

[3]刘韵卓.历史遗存建筑的城市文化链接--哈尔滨滨洲铁路桥修建设计构思[J].建筑与文化,2016(05).

[4]汤玉思.一路四季车移景异--以河源市桂山大道(含东江大桥)工程绿化设计为例[J].现代园艺,2013(23).

论文作者:董昕

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/23

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