道路桥梁设计隐患问题及完善措施

作者:未知

  摘要:道路桥梁在建设及使用过程中,除了要承受来自外部有害物质的不断侵蚀之外,还有诸如行驶车辆的超载及驾驶员疲劳驾驶等影响,另外,桥梁自身所运用的材料随着使用时间的推移,还会出现持续退化状况,内部结构会不断损坏,至此,桥梁设计阶段的合理化、规范化、科学化是决定桥梁安全性与耐久性的关键要素。
  关键词:道路桥梁设计隐患;完善措施;
  道路桥梁所处环境相当复杂,不但要经受外部自然环境及人为破坏影响,还要长期承受过往车辆荷载影响,其桥梁建筑材料本身在长期运营过程中也会出现不同程度的材料劣化及损坏现象。因此,桥梁设计在某种程度上决定了它后期使用过程中的耐久性与安全性。不过从实际状况来看,我国道路桥梁在设计阶段是存在诸多隐患的,这些隐患一部分来自于外部自然环境因素,但更多地来自于人为设计因素。
  一、道路桥梁设计隐患问题
  1.设计理论体系不完善。科学完善的理论体系是道路桥梁设计的重要指导和依据,只有如此,设计人员才能拿出最为经济的方案来设计最为安全可靠的道路桥梁。但是从当前我国道路桥梁的施工设计、使用期安全设计方面来看,道路桥梁存在的设计隐患较多,比如很多路桥设计仅仅满足最低安全需求,而对于一些细节方面的问题则视而不见,究其根本,则是缺乏一套完善科学的理论体系的指导。只有最大限度的完善理论体系,道路桥梁设计中的隐患问题才能越来越少。
  2.对道路桥梁耐久性有所忽略。耐久性是道路桥梁设计中需要考虑的重要因素,这关系到桥梁的安全性和使用寿命。影响耐久性的因素很多,比如施工材料和施工质量,但是决定性的因素却是路桥的设计因素。在道路桥梁设计中,耐久性是很容易被忽略的,即使重视了耐久性设计,也只是局限在结构的计算研究方面,而对于总体构造和细节设计,则往往很不到位。忽视耐久性设计,会大大降低桥梁的安全性,导致事故的发生。因此,路桥设计中务必要强化耐久性设计。
  3.桥面与梁体寿命不一致。桥梁设计通常有两种极限状态,一种是正常使用的极限状态,而另一种则是承载能力的极限状态。在设计桥梁主体结构的时候,极限状态是重要的设计依据。然而现实中会存在一个问题,即桥梁的主体受力状态正常,但是桥面和梁体的寿命却与主体不一致,这种不一致会导致很多问题的出现,设计中必须重视起来。
  4.匝道桥独柱墩梁桥倾覆问题。匝道桥的使用质量问题呈现出两种截然不同的情况,一是在城区内部的匝道桥梁,绝大部分都是运营状况良好的,养护体制较为健全,养护工作做的比较到位,匝道桥梁的使用寿命正常。但是在城郊的匝道桥梁或者高速公路的立交匝道桥梁却出现了多起柱墩型式的曲线梁桥倾覆失稳事故,这与对这些区域匝道桥梁养护的忽视离不开,桥梁一旦发生倾覆失稳,则极有可能使得人员的生命和经济造成重大损失,并且这种事件带来的社会影响也是极其恶劣的。
  二、完善措施
  1.完善道路桥梁设计理论体系。一套科学完善设计理论体系对道路桥梁设计工作意义重大,只有在科学理论体系的指导下,设计出的道路桥梁无论是在结构体系上还是在材料和构造上才能保持优良,也才能最终保证道路桥梁的安全性,延长道路桥梁的使用寿命。要建立科学完善的路桥设计理论体系,首先必须要对路桥设计中需考虑的各种因素进行明确,另外要格外重视细节问题的设计。在具体的路桥设计中,要想保证设计的质量,就必须要依据科学的结构体系,还要强化监督的力度。唯有如此,才能最终保证路桥的设计质量。
  2.道路与桥梁过渡段设计。1) 过渡段变形的设计控制。关于路桥过渡段的设计施工,我国交通主管单位早就有了明确的规定,在施工完成之后,路桥过渡段的沉陷量不能超过10cm,另外在工后90d 进行测量,沉降值要控制在6 mm 以内。如果某项路桥工程施工周期較短,无法完成90d 沉降量测量,那么针对这种情况的沉降量控制要求为路面坡度为0.5% 的沉降量不能超过5cm,并且要保证路桥过渡段的沉降坡差不超过4%,这样才能满足路桥过渡段的沉降变形要求。2) 缓和过渡段的设计。路桥过渡段设计至关重要,科学合理的过渡段设计能够大大降低跳车现象的发生。在实际的设计中,主体结构的刚度差异和沉降差的控制是设计的重点,要重视这两方面的设计,要将差异保持在规定的标准范围之内。另外,施工阶段不同,对设计的要求也会不同,因此设计应依据施工阶段的不同而调整相应的设计准则,尤其是强度和刚度指标,要根据施工阶段的不同做出不同的设计。除此之外,路桥过渡段往往会存在地基处理上的难题,设计中要依据土层的不同制定不同的处理方式,尤其是地基土的加固,设计时要做好先期准备,可以大大提高道路桥梁的后续施工质量。
  3.保证桥面与梁体寿命相同。桥梁主体是依据桥梁的极限状态来设计的,但是由于各种各样的原因,最终使得桥梁主体与桥梁和梁体的寿命出现了不一致的问题,因此很多桥梁都需要不断的进行桥面铺装的更新。从保证桥梁正常使用的角度出发,设计中要最大限度的保证桥梁主体与桥梁和梁体寿命的一致性,多多考虑桥面的受力点和受力状态,采取更为有效的针对性的设计措施来加以解决。
  4.独柱墩梁桥倾覆问题的预防。首先分析独柱墩梁桥的倾覆机理,不管是直线梁桥还是曲线梁桥,桥梁一旦发生倾覆,倾覆的点一定是绕着最外侧支座的转动轴进行。独柱墩式梁桥的中间支撑形式一般为铰支撑或者距离很近的双点支撑,这两种支撑形式的横向抗倾覆性能都不是很好,尤其是那些宽度较大的梁桥,采用这样的支撑形式则更容易发生横向倾覆事故。如果出现了倾覆力矩大于稳定力矩的情况,那么独柱墩这种形式本身的后期抗倾覆性能很低,反而使得扭转作用下梁体二次非线性产生对独柱墩的水平作用力,从而使得梁体发生横向倾倒破坏。
  道路桥梁的设计工作至关重要,关系到桥梁的安全性和最终使用寿命。因此,必须重视道路桥梁的设计,在设计中要依据科学的理论体系和规划标准,努力提高设计水平,这样才能为路桥的施工提供指导,保证桥梁结构的安全性和可靠性,减少桥梁隐患的出现。
  参考文献:
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