道路桥梁设计论文合集12篇

时间:2022-07-02 23:00:26

道路桥梁设计论文

道路桥梁设计论文篇1

桥梁布跨桥梁基本跨径的选择,需综合考虑经济性、整体协调性、施工难度等诸多因素。过大或过小的跨径对桥梁经济性与美观性均带来一定影响。管村桥(寿昌溪)大桥采用整体式断面,该桥全桥共1联:5×25m。该桥4#墩处桥梁高度小于5#桥台,结合桥位平面图分析,虽然终点处取消1孔,可减小桥梁规模,同时也能降低桥台填土高度,但考虑到降雨时寿昌溪水位暴涨暴落、流速急,为泄洪需要,不宜缩短。桥型布置本桥所处主要为乡镇村落,对景观要求相对城市桥梁要弱,因此上部结构不考虑采用工期长、施工复杂、造价高的现浇预应力混凝土箱梁,而采用施工方便、快捷、造价省的预制拼装结构。空心板主要适用于跨径≤16m(20m及以上跨径空心板梁存在的病害较多)的桥梁,20m及以上跨径的标准桥跨主要有小箱梁和预制T梁2种。对不同跨径小箱梁和T梁2种结构进行比选[2],从比较结果来看,各种跨径梁呈现跨径越大,造价越贵的趋势;上部结构造价25m跨径T梁较小箱梁高约12.3%,相差不大,但施工相对简单。小箱梁由于横向刚度不足等原因,近年来出现问题较多。T梁横向通过横隔板刚性连接,行车舒适、受力性能好;主梁采用现场预制,架桥机架设施工,工期短,吊装重量小,工艺成熟。寿昌溪没有通航要求,梁高不受限制,采用T梁。虽然桥梁跨越河道时,为减少对河道行洪能力的影响,尽可能在水中少设墩柱,但本桥桥基处于岩溶区,溶洞分布位置有较强的不确定性。本桥原设计为上部结构采用预应力砼(后张)T梁,先简支后连续的超静定结构;为减小桥基这种隐蔽的、随机发生的地质问题对桥梁结构的影响,采取特殊设计,更改上部结构为结构简支、桥面连续跨径小的静定结构[3]。这样做好处是结构受力明确,能消减桩基不均匀沉降影响。经过经济技术比较,并兼顾全线桥梁的标准化设计,综合考虑确定上部结构采用25m跨径预应力砼(后张)T梁。因柱式墩经济性好,工艺成熟,施工方便,与桩基础衔接性好,下部结构采用柱式墩、肋板台,墩台基础均采用钻孔灌注桩。虽然该桥桥墩高度不大,最大桥墩高度为6.1m,也不存在软土层,但考虑到本桥桥址区水位随季节变化暴涨暴落,桥梁墩台易受水流冲刷;为能有效抵抗山区河流强力冲刷,增强桥墩整体受力性,本桥设置底系梁。预制板梁梁顶设10cm厚C50砼整体化调平层,调平层顶设置10cm沥青混凝土铺装。在调平层与沥青混凝土铺装之间设防水层。桩基设计该桥场地内基岩面起伏大,右幅桥桩基大多基岩埋深浅,但左幅桥桩基全~强风化层厚度大,且在中风化基岩上部有溶洞发育;若均采用端承桩,则左幅桥3#、4#墩桩长深度将超过60m,而部分桩长约15m,桩长差异很大。根据本桥地质实际,部分采用端承桩、部分采用摩擦桩。具体分3种情况:(1)按端承桩设计,遇溶洞穿过,嵌入中风化灰岩该桥左幅1#墩和右幅2#、3#、4#墩桩基穿过溶洞,防止塌孔和漏浆。溶洞区域应逐桩钻孔,确保桩端以下8m无溶洞。此类桩基中风化层上部有岩溶发育,应穿过溶洞进入下部完整基岩。左幅1#墩桩基,ZKS43A钻孔表明在高程95.1~99.7位置出现溶洞,洞高4.6m,洞跨较大,充填。该处溶洞上持力层不足,为全风化及强风化层条带状灰岩夹泥岩。该桩基穿过溶洞,嵌入中风化条带状灰岩夹泥岩。(2)按端承桩设计,嵌入中风化灰岩地质资料表明,本桥0#台及右幅1#墩和左幅2#墩桩基无溶洞穿过,且下部的中风化条带状灰岩夹泥岩埋深较浅,物理力学性质较好,可作为桩端持力层,按端承桩设计。(3)按摩擦桩设计,桩基底端设于溶洞上方该桥左幅3#、4#墩及5#台按摩擦桩设计,溶洞的桩基洞顶上方有足够深度的全风化及强风化层条带状灰岩夹泥岩持力层,可满足承载力要求。本桥墩台桩基分别采用直径为1.5m、1.2m的摩擦桩或端承桩,单桩轴向受压承载力容许值[Ra]按文献[4]中相关规定计算。本桥要求端承桩进入中风化条带状灰岩夹泥岩嵌岩深度墩台分别不少于6m、4.8m。该桥桩基最小单桩轴向受压承载力容许值及入岩有效深度。

桩基础施工特点

道路桥梁设计论文篇2

关键词:道路与桥梁;美学;结构美;课程建设

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0106-02

一、引言

道路与桥梁工程是交通线路的重要组成部分,是一个国家和地区经济实力、科学技术、生产力等综合国力的体现。随着社会经济发展、计算理论研究的进步和施工技术的迅速提高,道路与桥梁工程得到飞速发展。审美是人类特有的属性,具有意识性和对象性的特征。生活中有美的事物存在,就必然会有审美活动的存在。人类的审美意识是随着人类社会的发展而不断完善,是人类基于对生命及生活经验的掌握,获得的身心愉悦、自由和谐的心理状态。基于这样的一种需求,要求道路与桥梁工程不但满足实用性和功能性,还需满足美学需求,道路与桥梁工程美学应运而生。道路与桥梁工程美学是将工程与美学理念联系起来的一门土木工程专业选修课,旨在引导学生在掌握一定的专业知识基础上,将艺术美与科学美联系起来,进行路桥美学的认知和探讨。在具备专业技能的基础上,进行结构美的创造设计,也是道路与桥梁工程专业的培养目标之一。基于不同学校的学科优势,国内有些高校开设了《道路与桥梁美学》这门课程。因专业选修课的学时都相对比较少,因此有必要对这门课程进行课堂建设和优化概括的教学方法。文章对道路与桥梁工程专业开设的《道路与桥梁美学》课程的教学内容与教学形式进行介绍。

二、课堂目标

在掌握美的本质,美的形态及原则基础上,将其运用在道路与桥梁美学学习和研究中。掌握公路选线美学原则,和公路平曲线、竖曲线和线形的立体结合布置原则,以及道路景观、道路设施、沿线绿化的合理规划和设置;掌握桥梁基本结构形式,各种桥梁结构形式的美学表达,桥梁结构的夜景景观、桥梁装饰、以及桥头公园等融入美学理念的设计。

三、课程基本内容与教学心得

1.课程内容选择的方式:第一章:美学基础。讲授美的起源、发展,以及美的研究对象和形态表现。第二章:设计美学理论。讲授的内容有:设计的概念、设计之美、基本色彩理论、色彩的客观效果与主观效应。第三章:路桥美学理论。主要针对道路与桥梁工程,结合美学理念进行讲解,内容涉及:形式美的一般法则、路桥美学的视觉特点、道路美学的主要研究ο蟆5谒恼拢撼鞘械缆飞杓泼姥АV饕涉及城市设计概念、城市道路和城市的布局、城市道路景观的美学要求。第五章:公路线形设计美学。主要涉及公路选线的美学要求、公路线形设计的美学要求和特点、公路横断面的景观设计。第六章:公路设施设计美学。讲授的内容有:公路挡土墙、声屏障、隧道洞口、取弃土场、停车场等的景观设计美学,以及公路停车场、标识牌、照明设施、雕塑、房建设施的景观设计。第七章:道路绿化景观。主要涉及道路绿化的基本原则、城市道路的绿化景观设计和城市道路绿地种植设计,公路绿化景观,常用道路景观绿化的植物介绍。第八章:桥梁本体美学。讲授的内容有:桥梁景观的特点和现状及发展,桥梁景观的设计原则和意象分析,桥梁结构的美学优化、景观元素的CI。第九章:桥梁环境景观美学。讲授的内容有:桥梁夜景观美学和特征,桥梁夜景观的设计方法和发展趋势,桥头公园设计美学、桥头公园景观和定位分析,桥头公园设计的发展趋势。

2.教学方式的选择:本课程是一门跨道路工程、桥梁工程、美学、景观、设计等多个专业知识交叉的课程。其教学内容的显著的特点是知识面广和实践性强。采用课堂多媒体教学与课堂实践学习相结合的形式,而且强化了实践教学环节。在教学中,利用好网络和多媒体技术,加强和学生互动式教学,让学生积极参与和在课堂分享知识。并辅以课堂讨论和课外设计实践。课下以学生独立完成为主,并辅以现场个别答疑和课堂统一讲解。在《道路与桥梁工程美学》的课堂上,理论联系实际,通过联系与人们生活息息相关的道路与桥梁工程,通过实际的或重复经历的场景和环境,联系道路的发展历史和中国桥梁的人文历史、以及现代道路与桥梁的宏伟壮丽,展示美学在其中的体现。通过鉴赏评价的方式,让课堂教学具有直观和活泼的气氛,有利于学生学习、吸收和掌握课堂教学内容。

3.课程教学内容和学时分配:

4.教学讲义:在该课程开设前,道路与桥梁工程专业学生已经学习过了《道路勘测设计》和《桥梁工程》等专业课程,所以在《道路与桥梁工程美学》课程内容中,着重加入了道路与桥梁工程与审美的探讨,并在内容上多采用图片和视频对具体案例进行讲解。

5.教学心得:教学过程中强调学生的参与,在讲授美学理论及在工程中的应用的同时,选择从国内外著名桥梁和有强烈设计特点的路线进行讲解和分析。鼓励学生开拓思路,在基于结构功能及科学特点的基础上,进行相应美学设计。该课程教学内容繁多,课上学时较少,教学实践表明课上让同学对道路与桥梁工程美学学习是远远不够的,需加强与实际工程设计相结合的实践内容,加深学生在课下对课上内容的深入理解。

四、展望

将道路与桥梁工程审美教育相结合,可以扩展土木工程专业学生加强在专业基础上的审美能力,提升在路桥观赏和设计构思中的科学性和创造性。该课程的开展也有助于为国内土木工程专业开设这门课程提供参考。在该课程的开展过程中,需要进一步探索加入更多实践教学和体验式教学,和同行们一道继续深入交流并分享心得体会。

参考文献:

[1]《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程综述[J].中国公路学报,2014,27(5),1-90.

[2]冯婷.审美教育与大学生的全面发展[D].陕西师范大学,2015.

[3]万敏.我国桥梁景观设计的现状与发展[J].桥梁建设,2002,(06):66-68.

[4]林选泉,张大伟,张芳途,刘月琴.桥梁景观CI理论及实践[J].城市道桥与防洪,2005,(02):11-15+4.

[5]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:交通工程出版社,2009.

[6]范立础.桥梁工程[M].北京:交通工程出版社,2015.

[7]邵旭东.桥梁工程[M].北京:交通工程出版社,2014.

道路桥梁设计论文篇3

随着城市化进程的加快和国民经济的发展,许多的道路桥梁建设行业得到了政府的支持,但道路交通中存在的问题以及矛盾也越来越突出。为了解决这一问题,我国的桥梁设计师不断发展和完善桥梁的设计方式和方法,总结道路桥梁建设经验并紧密结合施工区域的实际情况,用以保证通行人员和车辆的安全。此外在对道路桥梁进行施工建设时,施工企业不仅仅需要考虑到建设结构时所使用的建筑材料,还要考虑到施工时所运用的条件和外部环境因素等。因此,为了保证工程施工建设能在规定的时间内完成以及道路桥梁建设的使用性。

不仅需要施工人员具有职业道德和较强的专业知识,还需要具有根据以往的建设经验作出判断的能力,当道路桥梁在建设的过程中如果遇到了问题不会手忙脚乱,提出更好的解决策略。

1 道路桥梁设计

1.1 在道路桥梁的设计过程中,如果设计人员考虑不全面的话便会出现许多的问题。在进行设计的时候,为了保证设计结果能够符合相关规定,不仅仅需要考虑道路桥梁的结构是否合适,还需要严格遵守相关的建筑规定,并且需要对道路桥梁的结构进行详细计划。

1.2 在道路桥梁设计过程中道路桥梁的设计理念体系法占据着非常重要的位置。如果道路桥梁的使用寿命情况以及承载能力没有得到设计师及时全面的考虑,则很有可能会出现道路桥梁的面板设计寿命同道路桥梁的支撑体长短不一致的情况,这种情况下,设计的部分结构与整体结构便失去了稳定性。经过调查分析可知,许多的道路桥梁虽然整体结构的承载能力的状态很还处于良好的状态,但是道路桥梁的面板却已遭受到不同程度的破坏,这些现象就表明设计人员对其设计理念体系法没有全面的掌握,从而造成了设计的不完善。

1.3 在道路桥梁实际的设计过程中,通常由于设计人员对于道路桥梁的具体情况没有很好的掌握,这些情况可能会包括道路桥梁的结构和性能、规模大小以及外部环境因素等。正是这些问题便会使设计师在其设计的过程中可能出现一些误差。另外在设计的过程中,一些设计人员对于道路桥梁的外部美观性、建设材料、功能性及耐使用性等方面没有太多的关注,只是考虑了道路桥梁的设计结构,导致缺乏了设计的最初理念。

1.4 值得注意的是,一方面,由于道路桥梁的设计人员缺乏较强的专业素养,在建设过程中出现问题时不能有效解决。有的时候因设计师承接的工作量较大,而客户给的时间又有限,设计师为了可以尽快的完工,不仅市场调查没有详细进行,并且没有进行验证设计方案,只是在其它地方模仿而来,不仅不符合实际情况,设计方案也没有创新思想。另一方面,由于国家没有制定完善的制度,没有成立专门的道路桥梁考核部门,导致设计方案抄袭层出不穷。

2 市政道路桥梁设计中存在的主要问题

2.1 市政道路桥梁设计的使用寿命。和机械设备一样,道路桥梁同样拥有自己独有的使用寿命。在道路桥梁的通车运行中,如果不对其进行恰当维护的话,不仅仅其使用寿命会大大缩短,而且严重时有可能引发道路桥梁坍塌事故,从而产生无法想象的后果。在进行道路桥梁的设计时,一定要根据已经成为中国城市代表的道路桥梁的成功案例的设计经验,充分参考它们的桥梁构造以及在设计之初数据的计算方式,从而设计出一个遵循科学性原则的道路桥梁。道路桥梁的设计图纸还需要进行多角度、全方位的审查使其更为完善,及时纠正发现的问题,尽最大努力避免埋下事故隐患。

另外市政道路桥梁设计的使用寿命原则中,最主要的一点便是市政道路桥梁的使用寿命尽可能延长。为了达到这个目标,不仅需要设计师从成功案例中总结参数设计及结构的经验并经多方审查,还需要确保道路的设计有利于后期的维护。因为影响道路桥梁使用寿命的一个重要因素就是维护工作,因此,考虑后期维护工作的方便性在设计过程中同样十分重要。

2.2 道路桥梁设计的安全性。道路桥梁在设计过程中最应该遵循的一个原则 就是安全性。在道路桥梁的设计上,安全不仅体现在道路桥梁投入使用以后,同时还体现在工程施工中。有的设计师过多的把精力放在追求桥梁外观的美观度,没有过多的考虑严谨的科学理论,在数据的精确方面不够细心,抱着差不多就行的态度,为我国道路桥梁坍塌事故的频繁出现,埋下了较为严重的安全隐患。

2.3 道路桥梁的方案设计落后。为了确保道路桥梁的通行安全和使用寿命,参考借鉴成功案例是做好市政道路桥梁设计方案的重要条件,但一些设计人员不是借鉴一些成功桥梁的设计经验而是照搬过来,把他人成功的设计作品直接应用于工程建设之中。这些过去成功的案例已无法满足现代人员对美的要求。另一方面,道路桥梁设计的 美观度、难度、工艺复杂程度是决定工程工期及资金成本投入的主要依据。因此,就要求桥梁设计人员在进行设计桥梁时,不仅需要考虑科学技术状况、当时的实际需求、道路桥梁建设发展历程,于此同时还需要结合先进的国际理念。才能设计出适合人们生活要求、社会发展、符合工程标准的道路桥梁来,才能更好的促进国民经济的发展,才能更好地为人们的生产生活服务。

3 结语

综上所述,在道路桥梁设计的过程中,为了避免在建设过程中出现不利因素,提高道路桥梁设计的耐使用性和安全性,设计人员需要从实际情况出发,外部环境的因素给予充分考虑,并且严格遵守施工的相关规定进行施工建设。道路桥梁关系到人员安全以及通行车辆的安全,它的重要性越来越显著,并向着扩大的趋势发展。值得注意的是在道路桥梁的施工过程中,要充分综合考虑各方面的因素,全方位、多角度的对道路桥梁进行设计,对道路桥梁的结构形式要不断完善。

参考文献

[1] 苏文建,赵坚.论道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(01).

[2] 张瑞芳,陈丽,包向春.浅谈道路桥梁工程存在的质量问题及管理措施[J].中国外资,2011(10).

[3] 刘志.山区高速公路标准跨径桥梁设计探讨[J].中国水运(下半月),2008(02).

道路桥梁设计论文篇4

一、桥梁设计可靠性现状

1、桥梁设计标准低

建国初期,受到我国经济的影响,桥梁建造的受到经济的制约,因此对桥梁的等级要求与现在现在相比比较低,加上当时社会资源匮乏,因此在建造桥梁的过程中更加注重节约原材料,因此导致桥梁的设计载荷标准也相对降低。但是自改革开放以来,我国经济的不断发展,带动了交通运输业的进步,给道路桥梁的荷载能力提出了更高的要求,这就要求道路桥梁的荷载等级不断提高,但是目前,我国很多道路桥梁在设计的过程中仍然大沿用着原本的设计标准,因此相关部门在审核的过程中也是用这种标准进行审批,这样建造出来的道路桥梁无法满足现阶段的交通发展的需求,制约了道路桥梁的发展,增加了使用者的安全隐患不利于我国交通事业的长远发展,最终必然会制约我国经济的而发展和进步。

2、施工和管理水平较差

近些年来,我国道路桥梁的事故频发,例如桥梁坍塌,道路塌陷,这主要是由于道路桥梁在建设的过程中管理存在问题,导致原材料达不到要求,例如混凝土的强度、稳定性以及耐用性不足,钢筋的数量达不到标准,甚至有些施工企业,为了追求经济利益的最大化,偷工减料、以次充好,这必然会影响道路桥梁的安全性和可靠性,为使用者的生命财产安全埋下隐患。

3、桥梁设计不合理

在设计过程中,设计人员过分的重视桥梁结构强度计算,忽视桥梁的结构构造、材料选用、结构维护以及结构的耐久性等方面,这些方面考虑不周,就使得道路桥梁更容易受到人为因素的影响,从设计到施工的整个过程,由于事前很多因素都没有考虑进去,因此增加了道路桥梁的突发事件发生的概率,如果施工和设计人员的专业水平有限、实践经验的薄弱,必然会导致桥梁可靠性达不到要求,目前我国大多数桥梁在设计的过程中,会存在很多的不足,设计人员往往实践经验不足,因此很难用动态的思维去设计桥梁,桥梁抵御外界环境侵蚀的能力弱,影响了桥梁使用寿命。目前现有的道路桥梁设计规范只能是一种指导性的规定,无法做到面面俱到,不能解决实际建设中存在的问题,规范修订或更新具有滞后性,只有新的建筑材料和新的技术应用到实际的建设中,相应的规范才能顺势更新,因此规范的滞后性必然会影响道路桥梁设计的科学性;从经济角度来说,道路桥梁的设计过程中,只考虑其建设的成本,忽视其后期维护成本以及使用的寿命,因此想要保障桥梁的使用,需要设计人员具有较高的经验以及准确的判断能力,这样才能从实际出发,提高桥梁的而可靠性和安全性,延长道路桥梁的寿命。

4、耐久性考虑不足

在桥梁设计中,相关的设计人员往往忽略桥梁的使用寿命,一味的强调桥梁的强度,对桥梁使用周期没有明确的要求,同时,在现今的设计过程中,对耐久性缺少必要的考察,因此需要在以后的设计过程中从原材料的选用、结构的选则和环境等方面进行综合考虑,提高道路桥梁的耐久性,提高其使用寿命。

二、改进及完善桥梁设计的有效措施

1、延长桥梁的使用期限

道路桥梁的设计人员要在设计的过程中重视路桥梁的使用寿命,提高道路桥梁的可靠性,提高管理水平和施工水平,在设计的过程中设计人员要积极吸收国外的先进经验,不断提高自身的设计能力,同时还要不断的强化自身的实践能力,强化认识能力,设计方案尽量延长桥梁使用期限,保障规划的科学性,目前我国桥梁在设计时的使用寿命大约是80年,但是,在实际的建设的过程中,很难达到这一标准,影响桥梁的使用,因此相关的设计人员要在日常的工作中,提高对数据的分析和整理能力,在材料的选择以及规划的过程中,延长桥梁的使用寿命,使其能够达到设计标准的要求。

2、防范超载问题

目前,道路桥梁的超负荷运行的状况比较严重,道路桥梁在设计的过程中具有一定的承载力,当过往车流量高于原设计的车流量或者车辆违规超载现象严重时,就会加重桥梁的损伤程度,影响桥梁的使用功能,甚至还会破坏桥梁结构,埋下安全隐患。目前,混凝土是道路桥梁建造的主要原材料,混凝土的耐久性决定了道路桥梁的使用寿命,但是如果道路桥梁长期处于超载的情况下,那么混凝土的内部结构会发生变化,导致道路桥梁出现开裂的现象,而且,车辆超载所导致的内部桥梁损伤是无法恢复的,这样必然影响道路桥梁的耐久性,造成安全隐患。

3、重视结构的耐久性

在道路桥梁建设和使用的过程中,难以避免的受到外界环境的影响,同时还需要承受地震、超载、疲劳、人为因素的影响,很多的建筑材料经过时间的影响,其内在性质也会出现一定的变化,最终造成道路桥梁遭受不同程度的损伤,严重的还会出现断裂的现象。经过调查研究发现,目前,桥梁在设计上的结构缺陷也会影响桥梁的耐久性,虽然,目前很多设计人员也在不断的研究道路桥梁结构的计算方式,但是却忽视了道路桥梁的细节处理,影响桥梁耐久性,因此在设计桥梁的过程中,桥梁设计人员应高度重视桥梁的耐久性,综合考虑各种因素,包括原材料材料、施工、桥梁结构构等等各个方面,这样才能保障桥梁的安全性。

三、 结束语

城市道路桥梁代是一个城市经济水平和文化特征的代表,同时一个城市的道路桥梁的建设程度也影响了一个地区的经济水平,但是近些年来,道路桥梁的事故频发,因此需要不断的强化道路桥梁的设计,提高技术水平,保障桥梁侨联的安全性和稳定性,延长桥梁的使用寿命,满足现代城市发展需要。

参考文献 :

道路桥梁设计论文篇5

Abstract: This paper outlines the need for a bridge at the design stage, carry out security checks and implementation procedures, followed by two aspects of cross-section from the bridge roadbed and bridges, road design, the bridge cross-section classification, changes in cross-sectional width, pavement structure pavement skid resistance and road surface drainage system design aspects of the security check, the last may exist for each design aspects of safety issues, security check points to provide a scientific basis for the bridge project design security check.Key words: bridge; design; security; check

中图分类号:TU997文献标识码:A文章编号:

一、桥梁设计安全检查的基本情况

(一)桥梁设计安全检查的必要性

桥梁设计安全检查是在桥梁的规划和设计中避免安全缺陷、预防事故发生,而采取事先预防的一种安全检查对策。良好的桥梁线形、平整坚固的桥梁路面、视线清晰的栏杆,能为驾驶员提供安全行车的可靠条件。而有缺陷的桥梁线形、不良的桥梁路基状况、抗滑性低的桥梁路面、以及构造不规范的栏杆,常常是导致事故多发的潜在隐患。为了提高整个桥梁系统的交通安全水平,一开始就有必要将“安全意识”引入桥梁的规划设计,即在桥梁的规划设计阶段就重视安全因素,通过桥梁设计有效地控制未来事故的出现。安全检查作为一种质量管理方法 , 对设计过程中的有关安全问题进行定期和正式的检查,并将检查结果反馈给设计者,从而提高设计的安全性[1]。

(二)桥梁设计安全检查的实施程序

桥梁设计安全检查主要实施程序包括:安全检查准备阶段,安全因素识别分析,安全检查单元划分,安全检查方法选择,定性定量评价,提出安全对策措施,形成安全检查结论及建议,编制安全检查报告。桥梁安全检查的实施,一般是由设计项目主管部门将项目的设计结论委托给一位检查人或一个检查单位进行审查。设计单位将提审的设计结论全部资料提交给检查人,检查人通过对图纸资料的检查和现场考察,参照安全检查表逐项鉴别设计中存在的不安全因素,提出修改建议,写出审查报告。通过和设计人交换意见、讨论修改意见后,将安全检查表和审查报告提交给委托人。委托人对审查提出的修改建议做出裁决,将裁决意见反馈给审查人和设计者,设计者按裁决意见对设计进行修改[2]。

二、桥梁路基横断面安全检查

(一)桥梁路基横断面分类检查

不同等级桥梁的交通量,其安全行驶的功能要求是不同的。对于高速公路和一级公路上的桥梁,除了专用行车道外,还必须考虑紧急停车带;对于低等级公路的单车道桥梁路面,必须考虑留有错车道;对于城郊接合部的桥梁,还必须考虑快、慢车分流车道及非机动车道等;所以,这些不同功能的要求,都应在桥梁路基横断面组成设计中加以考虑。否则,将给今后的交通安全行驶带来严重的事故隐患。高速公路、一级公路上的桥梁右侧硬路肩宽度小于2.5m时,应设置紧急停车带,其宽度一般为3.5m,有效长度不应小于30m,间距不宜大于 500m。

(二)桥梁沿线路基横断面宽度变化检查

沿线横断面宽度发生变化通常有下列一些情况:设计技术标准变更,车道数改变或路肩宽度、中间带宽度发生变化,桥梁宽度与路基宽度不一致等。横断面宽度发生变化,通常会引起通行能力和服务水平的突变,从而导致交通拥挤和交通秩序混乱,容易出现交通事故。因此,设计上要注意变更地点是否合适、过渡段长度是否足够、交通管理上有无措施等。

三、桥梁路面设计安全检查

(一)桥梁路面结构检查

选择沥青面层各层级配时,应至少有一层是Ⅰ型密级配沥青混凝土,以防止雨水下渗。三层沥青面层的表面层采用抗滑表层时,中面层应用Ⅰ型密级配沥青混凝土,下面层宜根据当地气候和交通量采用Ⅰ型或Ⅱ型密级配沥青混凝土,若采用半开级配或开级配热拌沥青碎石做表面层时,应在沥青面层下设下封层。对高速公路、一级公路上的桥梁表面层和中面层的沥青混凝土做配合比设计时,应进行车辙试验,以检验沥青混凝土的高温稳定性。对高速公路上的桥梁表面层、中面层沥青混合料,其动稳定度不应低于800次/mm;对一级公路上的桥梁表面层、中面层沥青混合料,其动稳定度不应低于500次/mm。

设计安全检查要点为:(1)重点检查沥青面层混合料级配组成设计;(2)检查沥青混合料设计;(3)重点检查沥青面层结构层间组合及各结构层厚度。

(二)桥梁路面杭滑性能检查

在设计高速公路、一级公路上的桥梁沥青表面层时,应选用抗滑、耐磨石料,其石料磨光值应大于42 ;高速公路、一级公路上的桥梁表面层应根据各地气候条件、石料质量、交通量等因素,综合考虑沥青面层的抗滑、密水、耐久、抗开裂、抗车辙等技术要求,选择适当的级配类型和表面层厚度,除旧沥青面层上加铺抗滑层外,一般表面层厚度不宜小于4.0m。

设计安全检查要点为:(1)检查沥青路面面层的杭滑性能;(2)检查沥青路面抗滑表层所用石科的岩性及磨光值、压碎值、磨耗损失等试验资料;(3)检查沥青粘附性试验。

(三)桥梁路面排水系统检查

当路基横断面为路堤时,可采用两种方式排除桥面表面水:一种是让路面表面水以横向漫流形式向路堤坡面分散排放;另一种方式是在路肩外侧边缘处设置拦水带,将桥面表面水汇集在拦水带同路肩铺面组成的浅三角形过水断面内,然后通过隔一定间距设置的泄水口和急流槽集中排放到路堤坡脚外。设置拦水带汇集桥面表面水时,拦水带过水断面内的水面:对于高速公路和一级公路上的桥梁,过水断面内的水面只能覆盖路肩宽度,以保证桥面无积水;而对于二级及二级以下公路上的桥梁,不能漫过毗邻车道的一半宽度,即允许有半个车道出现积水。

设计安全检查要点为:(1)主要检查排水系统完善和桥面积水;(2)当桥面表面水较大,积水及流过毗邻车道而影响行车通杨安全检查。

四、结论

桥梁设计安全检查是在桥梁设计阶段,对各项工程与桥梁使用者有安全影响或存在事故潜在隐患的主要环节进行鉴别,提出经过充分考虑的能消除或减轻安全隐患的检查要点,使桥梁设计不仅技术经济合理,而且交通安全可靠。具体体现在以下几个方面:

(一)牢固树立“以人为本”的桥梁设计安全理念。充分考虑桥梁路面条件对人、车、路安全的明显影响作用,提高桥梁路面设计质量。

(二)切实加强桥梁路面设计安全检查,规范桥梁安全检查体系,建设桥梁设计审查队伍和人员。

(三)桥梁设计安全检查将消除事故隐患的任务从“事后”提前到“事前”,规划设计中的安全检查使“防患于未然”成为可能。

参考文献:

道路桥梁设计论文篇6

中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2015)04008103

1996年国家教委进行改革,把建筑工程、桥梁与隧道工程、岩土工程、道路与铁路工程4个专业合并成为一个大专业,称为“土木工程专业”。一般高校在土木工程专业上设置建筑工程和道桥两个方向。如何保证学生在学习了大量为拓宽就业口径而设置的专业基础课程后,还能保质保量完成主攻方向的专业课程,既对大土木“通”又对小方向“精”,是许多高校力争解决的一个难题。如何根据学校的人才培养目标并结合社会需求制定适合的课程体系,是高校在制定专业教学计划时需解决的另一个难题。土木工程专业平台课程的拓宽是可能的,但拓宽的方向和步伐需考虑国内目前

的情况,取决于社会需求的迫切感和校内条件的创造[1]。土木工程专业道桥方向的实践性极强,与实际应用联系紧密,然而多数院校仍然沿用传统的教学手段和方法,偏重理论轻实践,不利于学生对知识的理解和应用。

文章立足于面向实际工程的课程体系建设思想,以道桥工程课程体系作为对象,着力于研究实际工程与课程体系的有机结合;对毕业设计、课程设计等实践环节进行统一规划,力争提高学生的实践能力和创新能力,以期培养适应社会需求的高素质应用型专业人才。

一、 道桥工程课程体系设置情况

不同高校相同专业课程设置略有不同,不同教学目标下的课程教学内容也有一定差异。华中科技大学武昌分校土木工程专业下的道桥专业课程体系包含8门课程,即桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构、桥梁施工、桥梁电算、路基路面工程、道路CAD、道路施工和道路勘测设计。8门课程之间联系紧密,均属于知识链上不可缺少的组成部分。

课程体系实践环节包含桥梁工程课程设计、道路勘测设计课程设计、路基路面工程课程设计以及桥梁方向毕业设计、道路方向毕业设计。

二、道桥工程课程体系改革措施

文章列举部分主干课程的改革措施,研究其与土木工程专业其他方向课程及专业基础课程的相互关联和渗透关系。

(一)桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构课程改革措施

1.桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构课程特点

桥梁工程作为土木工程专业道路桥梁方向的一门专业必修课程,在教学中占有非常重要的地位。桥梁工程是预应力混凝土桥梁结构、桥梁施工、桥梁电算等课程的基础,具有知识点多、教学难度大的特点[2];还需兼顾由于大土木平台课未顾及到的相关桥梁知识点,如桥梁设计荷载等课程本身需要在知识点设置上结合工程实际来安排;还需要考虑与混凝土结构设计原理及力学等专业基础课程相关知识点的回顾、搭接和深化。

对于预应力混凝土桥梁结构,一方面,随着人们对大跨度桥梁的追求,预应力的应用越来越普及,课程内容就显得十分重要;另一方面,该课程有其独立的知识体系,然而在其知识构成里,部分内容与混凝土结构设计原理(基础专业课程)重复,课程安排上与桥梁工程产生矛盾:预应力混凝土桥梁结构应在桥梁工程之后开设,桥梁工程课程设计却需要预应力

混凝土桥梁结构的知识才能完成,而学生进行课程设计时,预应力混凝土桥梁结构可能由于受到教学学时安排限制并未开设或未学完。

因此,需要对以上课程进行系统的内容整合,在遵循科学的专业教学体系完整性和连贯性的同时,提高教学效率,减少不必要的重复,形成完善的适应社会需求的教学体系。

2.教学内容改革措施

为提高教学效率,在有限的课堂教学课时内教授更多的专业知识,避免出现多门课程教学内容的交叉和重复,学校在新版人才培养计划中,将预应力混凝土桥梁结构并入桥梁工程,课时由“56+32”并为72学时,使其在教学内容和学时分布上更合理,不同课程分工明确,形成稳定的教学体系。

同时,对桥梁工程的教学内容进行整合优化,增加课内实践环节,如在简支梁桥相关内容介绍完后,增加简支梁桥施工图识图环节,为学生提供工程实际案例的施工图纸或标准图集,使其能够看懂图纸,提高识图能力,并了解施工图的规范布局和制图标准;在连续梁桥理论知识讲解完后,增加连续梁施工图识图环节,向学生展示不同施工方法下的连续梁桥施工图纸,使其熟悉不同施工方法下的连续梁钢筋构造的区别,通过识图的训练提高实践能力,增加实践经验,以适应现代社会对应用型人才的需求。

3.教学方法改革措施

在教学方法和手段上,改变传统教学模式,突出实践性,通过引入实际工程案例教学、事故案例教学、多媒体教学、课堂教学+现场教学等丰富的教学手段,使专业知识立体化呈现给学生。

为增强学生工程意识、提高学生工程实践能力,在新构建的教学体系中加大实践教学的比重,以提高学生综合实践能力,使应用型人才培养真正实现知识结构、实践能力和综合素质的协调发展[3]。除认识实习、生产实习、毕业设计等实践环节外,为增强学生实践能力,在理论知识的讲授过程中,穿行课堂外教学,例如结合学校“卓越土木工程师实践教学基地”的桥梁结构实体模型进行现场讲解,结合施工图纸让学生了解连续梁桥采用悬臂施工法的构造和配筋特点、熟悉预应力材料及设备等,甚至让学生亲自体验绑扎钢筋、浇筑混凝土等,

有如亲临施工现场,有助于其对理论知识的理解。

当前一些部级、省级及高校组织举办的结构模型竞赛活动对专业课教学有促进作用,可以作为桥梁工程教学中一种开放的实践环节[4]。学校每年定期举办结构模型设计竞赛,并多次组织学生参加省级、中南地区结构设计竞赛。在2015年举办的“中辰杯”中南地区第四届大学生结构设计竞赛中,由学生独立设计计算并制作的桥梁结构模型承受住了荷载考验,获得二等奖。类似的活动对学生的学习积极性和实践能力的提高有促进作用,对教师的实践教学水平的提高亦有促进作用。

(二)路基路面工程课程改革措施

路基路面工程是土木工程专业路桥方向的一门专业必修课。设有理论教学、实验和上机三大环节,特点是知识点繁杂、难度大,与前期多门专业基础课联系紧密,同时对后期的施工课程有重要影响。

对于该课程的教学改革,除了对理论教学环节进行知识点梳理以外,重点对实验环节进行改革,以实验室为基地,加强实验大纲要求中的基础实验部分教学,并通过增加新型演示性实验内容,丰富学生的工程实践观。研究该课程的考试环节,建立适应课程需要的新型考试形式。

该课程理论教学与实践教学相结合,尤其重视学生工程实践能力和创新能力的培养。大多数院校将教学内容体系分为理论教学与实践教学两部分,制作可视化操作模型,并辅之以图片、视频等教学手段,在有限的课时中尽可能地增加课堂教学的信息量,提高学生学习兴趣,让其有一定的感性认识[5]。然而看似立体的图片和视频展示,却不能完全达到路基路面实体结构带给学生的视觉冲击。为此,学校在土木工程专业 “专业综合改革试点”项目下的“卓越土木工程师实践教学基地”建设时,特开辟路基路面工程专区,设置一批与施工现场高度一致的路基路面模型和材料设备,提供给学生参观学习。

(三)桥梁施工、道路施工和桥梁电算、道路CAD课程改革措施

这些课程分别为以施工企业和设计企业为就业去向的学生设置,致力于提高其专业核心能力中的“设计基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工,仅靠课堂上的理论教学不足以满足学生对施工知识的学习要求,需进行教学方法、手段上的改进。施工类课程在教学内容上以工程实例和施工图纸为载体,理论知识由实际案例引出,加强学生识图能力培养的同时,让其积累工程经验,提高就业竞争力。后者以纬地、桥梁博士和MIDAS等市场上常用的设计软件为工具,以建成的各类型道路、桥梁实际设计案例为向导,使学生具备常规道桥设计软件应用能力。

(四) 课程设计、毕业设计改革措施

本科毕业设计是本科教学计划的重要组成部分,然而由于种种原因,这一教学环节仅流于形式,毕业设计质量急剧下滑,学生未能通过毕业设计真正提高实践能力,严重影响了人才培养的质量[6]。

为解决这一共性问题,利用学校所在城市拥有多家大型设计、施工企业这一有利条件,将企业的实际工程引入设计环节,真题真做,突出面向工程实际的主旨。

同时,本环节还致力于使课程设计与毕业设计形成由浅入深、循序渐进的关联体,改变原来实践环节独立分离的局面。以桥梁方向为例,课程设计、毕业设计按“钢筋混凝土结构―预应力混凝土结构”或“简支体系―连续体系”两种方案进行关联性规划。

另外,学生在毕业设计期间还要忙于考研或就业实习等工作,难以专心做设计。若能将课程设计作为毕业设计的演练,按毕业设计的深度来要求课程设计,则学生在进行毕业设计时,由于对设计内容已十分熟悉,论文质量上有所保障,不至于因时间不足而降低标准。

为提供更好的毕业设计指导,2013年初,学校已建成功能全面的土木工程专业毕业设计网站,涵盖结构工程、道路工程、桥梁工程三方向。网站内容包括相关专业技术规范、设计指导书、优秀范例等,并设置互动师生平台、网上答疑等功能。该网站已用于学校近两届学生的毕业设计,符合毕业阶段学生的学习特点,效果良好。

三、 结语

通过一系列的整合优化措施,优化教学内容和教学手段,建立面向工程实际的道桥课程体系,使其与社会需求和就业趋势挂钩;优化实践环节,在实践中加强理论基础教学,围绕土木工程专业的核心能力中的“设计基本能力”和“施工基本能力”,提高学生的实践和创新能力;优化专业结构、加强专业内涵建设、创新人才培养模式、提升人才培养水平,一方面顺应国家“大土木”的方针和“卓越工程师”培养计划,另一方面培养和锻炼专业教师队伍,提高其专业素养,适应高校对“双师型”人才的需求。参考文献:

[1]陈以一.需要与可能:土木工程专业平台课程的宽度[J].高等工程教育研究,2002(2):19-22.

[2]汪时机,李贤,蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策[J].西南师范大学学报:自然科学版,2010,35(2):273-276.

[3] 金生吉,白泉,徐金花,鲍文博.地方院校土木工程专业实践教学培养方案改革与实践[J].高等建筑教育,2013,22(2):109-113.

道路桥梁设计论文篇7

中图分类号:TU755.2 文献标识码:A 文章编号:2306-1499(2014)01-

现阶段,伴随着建筑领域的科技进步,多样性的道路与桥梁设计以及建设工程也纷至沓来。不可否认的是,在道路与桥梁的整个建设过程中,其衔接处的设计和建设有着多种专业性技术要求,同时也构成了一项极其复杂的环节。可以说,当道路与桥梁衔接处得到正确处理时,不仅会带来优质的建设工程,同时也能为工程的美观性加分;而一旦处理不当,则将在很大程度上影响道路桥梁功能的发挥,并将威胁使用该道路桥梁的车辆和行人安全。鉴于此,不论是道路桥梁的设计者还是相关的建设者,都有必要注重自身的专业素养,重视工程建设的每个细微环节,将道路和桥梁衔接处的每一环工作最优化。

1.道路桥梁设计的现状

1.1 道路与桥梁设计中存在的安全隐患

在现实应用环节,畅通便捷的交通条件一方面为人们的出行带来很大便利,另一方面也较好地推动了各区域间的资源流通,因此也可以说,道路性能质量的优劣将在很大程度上影响整个经济社会的发展。在最近几年间,国内城乡道路建设相继获得施行并且相关建设的规模也日益扩大。然而,同样伴随着相关建设规模扩大的是道路和桥梁施工建设环节中的质量及安全问题,其中,道路和桥梁衔接处则构成了安全隐患的多发环节。具体例如,在衔接处的设计方案选取不当、相关施工细节被忽略等问题出现时,便很可能导致桥梁坍塌、通行车辆滑出桥面等各种交通事故。在道路桥梁衔接处发生各类交通事故中,最常见也极为典型的即为“跳车”事故。一般来说,道路桥梁衔接处的相关设计方案的差异性、地基条件以及桥梁本身的结构性差别等因素都可能导致“跳车”现象出现。具体来说,由于桥梁主干部位通常都得承受不同于桥头部位的压力,其承压能力较之后者也更强,而桥头部位在吸收能量方面则更占优势。与此同时,上述两个部分对压力的反应也并不一致,在较长时间的挤压环境下,衔接处将发生突变进而导致其上通行车辆出现“跳车”现象。

1.2 道路桥梁衔接环节的设计

在以往的认知观念中,道路和桥梁被认为是分属两个建筑支系中,这两类建筑物一方面联系较为紧密,但另一方面其在设计以及施工环节都有着根本性的差异。受这一传统看法影响,人们长期以来都分别进行道路和桥梁的施工建设,这一施工建设模式虽然能够有效保障道路和桥梁工程各自的质量,但是同时也意味着对二者衔接处设计建设的忽略或不够重视,而道路和桥梁的衔接处因此便构成了交通事故的频发环节。当然,正是考虑到上述问题同时也为避免相关交通安全事故的发生,交通主管部门与地方政府通力合作针对道路桥梁安全情况进行调研,进而针对道路桥梁衔接环节拟定了相应的设计和施工的可实施性方案。现阶段,安装搭板、改变回填等相关具体有效的方法被较广泛地应用与衔接处的设计和施工环节,同时,平稳过渡等技巧也被运用到加固道路地基等建设环节中。

(1)适当安装搭板

考虑到道路和桥梁衔接处的脆弱性,为降低交通事故发生的频率可在衔接处安插相应的搭板。具体来说,安装搭板后可以有效降低路基从而缓解路基硬度偏小和桥台硬度偏大之间反差,并促使“跳车”现象得以较少发生。就其施工建设环节而言,安装搭板所需的施工步骤并不多,施工流程相对简易,其相应的工程造价也不高,因而获得了较为广泛地实际施工应用。

(2)改变回填原料

选用不同材料来回填道路桥梁衔接部位同样可以实现有效减少“跳车”等事故发生的效果。一般来说,道路桥梁衔接处的具体性状以及桥梁支柱本身的性能共同决定了回填材料的种类。大多数工程设计工作人员更倾向于具备较大硬度、更强的透水性能、较易凝结、不易被挤压以及具备适当摩擦角度的砂石、砾岩、岩块等材料作为回填原料。另一方面,在选取回填材料的过程中,工程设计人员通常还会考虑具体施工地的气候、土质等地理环境条件,从而最大限度地缩小地基在施工和使用过程中出现下陷的可能,从而保障路面的稳定性。除上述处理方式外,还可以通过除去路基表面的水泥涂层从而保障道路桥梁具备趋于一致的硬度;可以通过设置倾斜坡路等方式,缓冲衔接处因刚性路面转换为弹性路面带来的反差,并减少道路路面与桥面转换时的错位距离,进而降低事故发生的频率,有效避免“跳车”现象。当然,在众多处理道路桥梁衔接处的方案中,工程设计人员有必要进行多方位的对比分析,进而选取最优方案。在方案设计环节还应当综合考量工程的施工成本、效益等要素,确保方案的可实施性与经济性。

2.道路桥梁设计的改善措施

现阶段,预应力混凝土现浇梁施工技术正获得逐步广泛地推广运用,这一施工技术采用在桥梁的桥位设置满堂支架并采取混凝土浇筑等手段。通常情况下,在符合操作规范的前提下,混凝土所具备的强度要求采取拆卸模板以及支架才能保障工程的进一步开展。在利用预应力混凝土现浇梁施工技术的情况下,若遇到桥梁跨径不均等时能够更有效地保障工程质量和效率。与此同时,这一技术并不需要进行事先布置施工场地而保障桥梁的刚度,并且能够避免桥梁建设施工环节出现的接缝、梁体颜色差等问题。

就这一技术的施工环节而言,预应力混凝土现浇梁施工技术首先针对地基处理具有一定约束,要求施工地基的承压能力较强,从而避免因施工过程中支架沉降幅度过大或沉降不均等问题二导致梁体部分部位出现裂缝现象。具体到实际的道路桥梁设计和施工环节,则需要充分保障这一施工工艺的相关实施细则科学合理,同时严格把控各个施工环节,从而确保相关施工活动符合规范,保障道路桥梁工程的经济和社会效益。

3.结语

本论文主要阐述和分析了道路桥梁的建设状况,同时围绕其中可实施的改善举措进行了探讨。在整个道路桥梁建设施工过程中,衔接部位作为事故频发环节,处理妥善将有利于整个道路桥梁性能和效果的发挥,而其中的关键环节又在于设计方案以及施工过程。基于此,相关监管单位有必要强化自身的监督和管理活动,具体方案的设计人员以及施工人员同样应保持高度的安全意识,秉持着对人们生命和财产安全负责的原则,最大限度地减少道路桥梁设计和施工过程中安全隐患,将质量合格、性能良好的道路桥梁工程交付社会。

参考文献

道路桥梁设计论文篇8

Abstract: along with the highway traffic career of booming development, more and more of the bridge engineering used in highway construction. This article through the author's work experience, summarizes the development course of the highway bridge, and through the examples to common problems in the construction of highway Bridges, and puts forward the corresponding countermeasures and solutions.

Keywords: highway bridge; Drawing review; Basic types;

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

1.我国公路桥梁的发展现状

我国现代桥梁建设的奠基者当属茅以升和他的同事们,在1937 年,正值我国国难深重时期,他们通过努力建成了钱塘江桥,为我国的桥梁发展做出了重要贡献。改革开放三十多年来,我国的综合国力和科学技术水平得到了很大的提升,随着内需的增大,我国的公路桥梁事业迅猛发展,在建造技术、设计理论及装备方面已经达到了世界先进水平。在公路桥梁中,虎门珠江大桥辅航道桥建成时,是当时世界上连续钢构桥中跨径最大的,达到了270 米。在拱桥方面,用转体施工法施工的桥梁跨径达到200米,这种施工方法施工所用设备十分轻便,另外,在传统的石砌拱桥中,山西丹河大桥以146米的跨度刷新世界纪录。我国在最近兴起的斜拉桥和悬索桥建设中,也取得了丰硕成果,南京长江二桥三汊桥、南京长江三桥、润扬长江大桥等等桥梁的建设,对我国桥梁建设的发展都具有重要意义。虽然我国的桥梁建设已经取得了一定的成绩,但是,整体建设水平跟发达国家还有一定差距,尚待提高。由于我国幅员辽阔,人口众多,因此我国的国土平均交通里程还远远低于发达国家,这还需要更多的道路桥梁建设者发挥聪明才智,为桥梁建设做出贡献。

2.新建公路桥梁施工前的技术准备工作

新建公路桥梁施工前的技术准备工作是保证工程顺利施工的必要前提。技术准备工作的任务是掌握工程的特点,摸清施工的客观条件,合理选择施工方法,进行科学的施工组织设计和必要的现场施工设计,为工程顺利进行创造必要技术条件。

2.1 施工技术调查

调查的内容主要包括:

①水文、气象资料。

②地形、地质、桥梁所处的地质结构、土壤类别、岩层结构、风化情况,及不良地质现象。

③砂石料及地材。

④地方可资利用的电力、燃料情况。

⑤交通、通讯状况。

⑥用地拆迁,避免占用农耕地。

2.2 图纸审查

设计图纸是施工的依据,这是保证工程质量的重要环节。新建公路桥梁工程设计图纸审核应注意的事项:

①桥孔孔径、式样、位置、基础、建筑材料、施工方法是否合乎设计规范和现场状况。

②工程地质、水文资料是否与施工现场调查相符。

③桥梁基础类型、深度、围堰形式和使用材料是否经济合理。

④现场的条件是否能够满足设计中新技术的采用。

⑤图纸及说明是否清楚明确,有无遗漏。

2.3 工程试验与施工组织设计的编制

工程试验主要是检验工程材料、成品、半成品是否符合质量要求,并选择混凝土、砂浆、防水材料的配合比。施工组织设计程序与一般工程的施工组织设计大体相同,其中新建公路桥梁工程施工组织设计应注意的事项为:

③水上设施与施工机具的利用率。在工期许可并不造成施工困难的情况下, 尽量倒用,减少器材与劳动力的需要量,提高经济效益。

3.工程实例

3.1 工程概况

某高速公路大跨径公路桥梁,主桥为47.8m+87m+53.2m 的三跨预应力混凝土连续箱梁。主梁采用单箱双室变高度预应力混凝土箱梁,梁底曲线采用半立方抛物线,下部采用钻孔桩基础施工方法。

3.2 上部结构施工:

①所有预应力管道均采用真空压浆技术进行灌浆施工。为保证桥面线形,预制时主梁设置了预拱度,预应力孔道也同时起拱。并在施工中根据实际施工工期对预拱度值进行了有效调整。底座的预拱度值根据设计文件所提供的预拱度值(为理论计算值,为建议值)、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定,预拱度做成抛物线。

②箱梁混凝土均采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行,全部箱梁混凝土的浇筑在最早浇筑的混凝土初凝前完成。

③箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位,此处在施工时做了特殊处理。

3.3 下部结构施工

①.墩、台各部分标高及墩柱、桥台柱坐标在施工前做了复核工作。

②.桩基钻进过程中对地质情况做了详细记录,记录了各地层界面标高及钻进难易程度,当钻至设计标高时,与设计单位进行了及时沟通。

③.钻孔灌注桩按设计文件要求进行了清底。

④.墩台盖梁挡块按该桥主梁布设方向浇筑,挡块在主梁架设后浇筑,使挡块与主梁更好的结合,并在浇筑挡块前预先把减震垫板按要求设好。

⑤.对于设有多肢箍筋的断面,对布置在两侧的箍筋,其闭合端布置在距截面形心距离较近处,对布置在中间的箍筋,其闭合端在可能布置的位置交叉布置。

⑥.施工钻孔灌注桩基础时,已将桩基钢筋笼最下端主筋稍向内弯折,同时调整该范围内的螺旋钢筋及加强钢筋,这样有利于施工。

4.公路桥梁施工应注意的问题

在过去的几十年间,我国的公路桥梁建设更是取得了丰硕的成果,克服了多项难题。在今后相当长的一段时期内,我国的公路桥梁建设还将处于高速发展阶段,因此应特别注意以下几个问题:

①已有桥梁特别是改革开放以后的大跨径、新结构桥梁的耐久性、安全性、行车舒适性、经济性做检测分析和数理统计。

②加快科技向生产力的转化。比如在车桥振动理论、计算机软件设计、可靠度理论设计等方面取得的研究成果和计算手段,应加快普及和应用的力度。

③注意开发和利用新材料。

新材料应具有强度高、抗变形能力强以及轻质等特点,例如:超高强硅类、高强钢丝钢纤维、纤维塑料等等的开发和应用,对今后我国在公路桥梁建设方面有重要的意义。

④注重安全、适用、经济的同时,兼顾桥梁艺术、环保等问题,让更多的公路桥梁成为一道凝固的艺术品。

5.小结

目前,我国在桥梁施工技术方面,还未真正建立起一套完善的施工技术系统。所以,广大工程技术人员应深入研究桥梁施工技术,从实践出发,并借鉴国外先进理论,建立更加合理、实用的桥梁施工技术,完善现有的桥梁施工技术体系,争取为我国的桥梁技术发展及经济建设做出更大贡献。按照质量的管控体系,在项目开始之前就要做好从整体到细节的进度计划。其目的是在于施工前期就要对可能碰到的问题提前发现并提出处理意见。值得注意的是,施工的计划要根据实际,依据现场考察和图纸得出结论,以便做出的计划有科学性。同时,为了让施工各方有效配合,在制定进度计划时要请相关的人员全部参加。在总体的施工计划中,以充分论证为前提,要做好重点控制和分段控制的结合,以总的进度为参考,做好每一阶段的进度计划,对每天、每周、每月都有工作量的计划。

参考文献:

道路桥梁设计论文篇9

桥梁美学设计。美学是人们对于美和丑的认识,虽然不同人拥有不同的看法,但是美学还是有其一般性的规律。在桥梁美学设计当中,首先介绍了东西方美学的哲学基础,提出了桥梁美学的五个基本原则———“多样与统一”“、比例与匀称”“、平衡和和谐”以及“韵律与协调”。并针对桥梁,提出了概念设计中的美学考虑和处理方法。最后,介绍了桥梁美学设计的实例。

设计构思和总体布置。设计构思和总体布置是《桥梁概念设计》中最为关键的环节,是生成概念方案所必须有的过程。设计构思主要是分析桥位处的自然条件、技术条件、人文条件、社会条件,进而对桥梁总体设计进行设计。①自然条件。自然条件主要包括河势、水文、气象气候、地形地貌、地质水质和地震这七个方面。在概念设计阶段,这些资料的应用一般有两个方面:一方面,在理解消化这些资料的基础上,抓住核心要素和控制条件,形成构思和布局的雏形;另一方面,用于总体和关键构件的宏观、控制性的计算和分析,来验证和调整先前的构思和布置。②技术条件。经过近200年的发展,桥梁的上部结构和下部结构已发展形成了一些较为成熟的形式,在当今技术条件下,这些不同类型的上部结构和下部基础都有着各自的适用范围,在桥梁概念设计的初始阶段,我们应当尽可能地根据桥梁所处的自然条件,选择最为合适的上部结构和下部基础。③人文条件。人文条件主要是指桥梁所处地区的历史文化背景和该区域的桥梁使用者对于美的诉求。桥梁作为一种永久建筑物,除了跨越功能之外,其景观功能也是其功能的一个重要方面,在某些情况下,尤其是城市桥梁当中,桥梁的景观功能可能是其最为重要的一个方面。只有在这些准备工作做好之后,才能够根据“变化与统一”、“比例与匀称”、“平衡与和谐”,“韵律与协调”这些基本的美学基本原则,设计出满足人们人文诉求和美学要求的美的桥梁。④社会条件。社会条件主要是指桥梁的使用功能、桥梁的经济性。使用功能包括交通功能、航运功能。交通功能方面,对于公路桥梁、铁路桥梁和城市桥梁,其荷载标准和建筑界限不同;不同的航道等级和通航标准对应的通航净空也不相同。经济性方面,不同的桥型、总体布置、基础方案和施工方案对于桥梁的经济性能均有影响。

4.结构安全验证。在结构安全验证中,介绍了桥梁的荷载,讲解了结构分析的一般方法和结构的强度、刚度、稳定性、动力特性的验算,然后介绍了桥梁耐久性设计的一般原则和耐久性验算的方法。5.工程案例分析。通过分析《桥梁概念设计》的工程实例,来完整的介绍桥梁概念设计的流程,以及各个步骤当中应当注意的问题,使学生在掌握全局的同时不忽略细节。

概念设计教学特色

同济大学桥梁系在国内土木工程专业首先开展了概念设计的课程,作为桥梁工程教学改革的一部分,这门课程尝试了一些新的教学方法。具有以下几个方面的特点。

1.强调桥梁创新和美学设计。通过概论,首先强调《桥梁概念设计》中创新的重要性,从总体布局、结构体系和局部构造三个层次引入创新理念。并分别配以工程实例,深入浅出,强化了创新和美学设计在桥梁设计中的重要性,引导学生在创新和美学方面进行思考。如在讲解从总体布局的角度创新桥梁设计时,列举了某高新区中央岛的桥梁概念设计。由于该区域是交通道路上的重要视觉节点,连岛的两座桥梁需要表现出磅礴的气势和很好的视觉冲击力,常规桥梁无法表现这一特征。虽然可以通过大跨度悬索桥、斜拉桥凸显气势,但是桥位处没有大跨度斜拉桥的要求,同时,大跨度桥梁经济上也不合理。通过总体布局的创新,采用建筑学上借势造景的技法,将一座常规大跨度桥梁一分为二,分别放在南北两个河道处,中间道路形成虚拟的桥梁中跨,远处观看,如同一座十分宏伟的大跨度悬索桥,既凸显了气势,又满足了经济合理的要求。

2.注重讲解概念性的原理。传统的桥梁工程注重从力学计算方面推导出一些公式,通过公式里的参数分析来讲解桥梁工程中的基本力学原理。在《桥梁概念设计》的教学当中,复杂的力学计算不是重点,因为其与概念设计注重概念的理念背道而驰。相反,概念性的原理才是重中之重,一方面,概念性的原理便于理解性记忆;另一方面,如果概念设计不合理,将直接导致后续力学计算结果出现问题,进而需要返工或者通过额外措施解决出现的问题。例如,在讲解桥梁结构体系对于桥梁受力性能的影响时,列举了作者设计的昆山玉峰大桥的外部约束、内部链接和刚度分配处理方法的例子。%%昆山某区域需建立一座城市桥梁,通过概念分析,拟建立一座斜靠拱桥。由于该区域为软土地基,无法承担水平推力。因此,主拱圈采用无水平推力的系杆拱(外部连接),主拱圈承担主要的恒载,主拱圈斜靠拱共同承担活载(刚度分配),进而解决了软土地基的问题。在讲解主拱圈和主梁之间的内部连接方式时,同样也采用了重视概念、简化计算的教学思路。由于主梁为双边箱钢箱梁主梁,在纵横梁上搭设混凝土预制桥面板,桥面板之间通过现浇段和横纵梁上的剪力钉连接,因此在拱梁交接处存在着负弯矩区段,会导致桥面板开裂。为了解决这个问题,主拱圈和主梁之间采用铰接的连接方式,释放了负弯矩;同时,等主梁支架拆除后再浇筑现浇段,通过让混凝土桥面板和钢主梁在不同的阶段参与受力,也减小了拱梁连接处的桥面板拉应力,防止了桥面板开裂。由于一般的系杆拱桥主梁为混凝土箱梁,可以张拉预应力,因此拱梁交接处主梁拉应力不是设计的关键因素,但是在玉峰桥中,在混凝土桥面板中张拉预应力较为困难,因此采用了释放拱梁之间弯矩的铰接的连接方式。

3.教学结合工程实际。以上两个例子,只是《桥梁概念设计》课程教学当中所举的众多例子的一个缩影。为了改变传统桥梁工程教学时,学生只知其然,不知其所以然的状况,在《桥梁概念设计》教学中加入了众多的工程实例,讲解出原因,让学生加深理解,加深印象。例如,在介绍悬索桥抗风问题时,列举了著名的“塔科马大桥风毁”事故,并从悬索桥的计算理论发展的角度,解释了塔科马大桥发生风毁的背景。在线弹性理论当中,不考虑结构变形对于平衡的影响,因此主梁高度很大;随着挠度理论的诞生,人们发现主梁的刚度对于悬索桥的整体刚度贡献不大,最终,从曼哈顿桥到金门大桥,悬索桥主梁高度越来越小。到塔科马大桥时,主梁高跨比只有1/350,主梁形式为抗扭性能差的双边主梁开口断面,最终导致主梁发生风致颤振破坏。这种结合工程事故发生的理论发展背景的讲解思路,让学生的理解更为深入。

4.整合知识体系。通过一个完整的桥梁概念设计流程,学生明白了本科所学课程在桥梁概念设计中的作用以及各个课程之间的关系,进而达到了整合学生的知识体系的目的;同时,概念设计当中历史文化、美学诉求方面的人文内涵需要学生提高综合素质,耐久性、环保以及全寿命设计思想要求学生进一步学习相关知识,从这个角度来说,概念设计也起到了引导学生学习方向的目的。

5.注重学习与实践相结合。让学生更深入地理解《桥梁概念设计》,最好的方式是让学生参与到真实的桥梁概念设计当中。在教师指导下,学生参加桥梁方案竞赛是一个很好的方式。从同济大学桥梁系开设《桥梁概念设计》课程以来,历届学生分别参加了广东省虎门二桥、北京长安街西延永定河桥、北京通州运河区北运河桥和通惠河桥的国际方案竞赛。在参与竞赛的过程中,学生对桥梁概念设计的流程有了更深入地理解,同时也增强了实践能力。下面介绍了长安街西延永定河桥梁的概念设计。桥位位于首钢工业改造区,该区域规划功能定位为北京西部综合服务中心和后工业文化创业产业区。桥位北部为被誉为“燕都第一仙山”的石景山,西岸为门头沟滨水商务区,功能以商业服务,文化娱乐为主。

大桥跨越永定河莲石湖,该湖注水后,形成湖滨绿色生态走廊。概念设计当中,石景山、永定河和首钢是不可或缺的三个元素,桥梁应当与这三个元素相互融合,构建出“一山、一水、一桥,一部钢铁史”的和谐篇章。①跨径布置。桥位处控制桥梁跨径的主要因素有:路线与河道及两侧道路斜交53度;东侧跨越丰沙铁路和东滨河路(红线宽度40米);西侧跨越河堤路(红线宽度30米);河堤处不能设置桥墩。因此,采用东侧一跨跨越丰沙铁路、东滨河路和东河堤,西侧采用一跨跨越西河堤及西河堤路,最小跨径均为120米。河道中桥墩设置不受通航影响,但需要考虑排洪的作用,桥位处上下游桥梁跨径均为40米左右。②桥型选择。

桥型选择考虑结构的外形与周边环境相符,控制结构的高度,是的结构与石景山和山下的首钢厂区高度协调,不遮挡永定河自南向北的视觉走廊。根据跨径布置,梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可行的。③横断面布置。桥位处道路规划红线宽度为80米,若采用单层桥面布置,桥面宽度约为60米;若采用双幅桥面布置,桥型选择限制较多,如采用横向四片拱肋的拱桥,景观效果不佳;如采用双层桥边,可以使桥宽变为30米左右,同时具有许多优点。非机动车道、人行道和车行道分离,为互通立交的实现提供了很好的条件;双层桥面的下层人行道、非机动车道可以与东滨河路实现平交,方便了行人。④概念生成图3创新总体布局的悬索桥效果

(a)效果图

(b)结构简图

图4玉峰桥与选择。梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可选桥型,根据上述分析,概念生成了十四个比选方案。从安全适用、结构布置的合理性与经济性、与环境的协调和美观、可设计性和可施工性、耐久环保五个方面进行综合比选打分,最终概念选择了五跨连续桁架拱桥方案、斜拉桥和梁桥组合方案、斜拉桥和拱桥组合方案,进行下一步的设计。以下为三个方案———锦绣河山(五跨连续桁架拱桥方案)、日月同辉(斜拉桥和梁桥组合方案)、龙凤呈祥(斜拉桥和拱桥组合方案)的效果图。⑤概念设计。下面简略介绍锦绣河山方案极其概念设计。

美学处理方面,五跨连续桁架拱桥方案主梁和拱肋均采用钢桁架形式,厚实的金属质感让人们感受到首钢改造区曾经辉煌的钢铁文化。桥面以上主拱圈的高度近似按照黄金分割比设计,犹如连绵起伏的山峦,突出了锦绣河山的主题。桥头堡外形也同样进行了美学优化,参照石景山上宝塔的形象进行了处理。主桥为采用双层桥面的梁拱组合体系,各跨拱脚均采用固定铰支座约束。主梁宽度为32.6m,高度为6.5m。上下桥面每隔6m设置一道横梁,梁高1.5m。采用正交异性钢桥面板,主梁上吊杆间距为6m。除拱肋的风撑与弦杆,腹杆与弦杆采用高强螺栓连接外,其他钢构件采用焊接连接。基础采用钻孔灌注桩。

永定河大桥概念设计是国际方案竞赛,有六家国际知名设计单位的十八个方案参加竞争,最终有六个方案入围。作者指导学生所完成的三个方案均得以入选。部分竞争者的方案因采用大跨、奇异的造型来标新立异而被淘汰,而学生们所完成的方案思路清晰、考虑的因素较为全面,创新性、经济性均较好,设计方案外形也比较优美,因此得以入围。在前面提到的另外两个国际比赛中,学生们的方案也获得了第二和第一名。参加比赛既提高了学生的学习积极性,也达到了《桥梁概念设计》的教学目的。

学生反应

道路桥梁设计论文篇10

中图分类号: TU997 文献标识码: A 文章编号:

前言

随着我国经济的迅猛发展,促进了道路桥梁工程建设的密度与广度,从现有的技术水平来看,我国道路桥梁设计已经达到了较高的水平,但通过实际使用过程的检测,在仅几年的使用过程中,一些桥梁就出现了不同程度的结构安全问题。这也给道路桥梁设计提出了新的思考。如何加强结构耐久性,是在设计过程中重点解决的问题。除此之外,随着环境、使用条件、设计对象的差异,设计要求也要做不断调整。因此,要有掌握先进技术的设计人员也是必不可少的。

一、道路桥梁的设计原则及分析

1、道路、桥梁的设计原则

1.1在道路桥梁设计中,严格执行国家现行的设计规范和国家批准的技术标准。

1.2设计中尽量采用标准化设计,积极推广应用“可靠性设计方法”、“结构优化设计方法”等现代设计方法。

1.3设计中注意把握因地制宜,就地取材,节省建设资金的设计原则。在满足建设功能要求的同时,利用一切可能地节约投资、节约多种资源,缩短建设工期。

1.4道路桥梁设计中积极采用技术更加先进、经济上更加合理的新结构、新材料。道路桥梁的设计者应考虑对施工现场的水文、地质、气象、河道等基本状况做到熟悉、了解,对施工中存在疑问之处应重新调查或是勘察。从而能有效避免由于基础资料原因造成的安全问题。

2、设计中注意桥梁的线形安全

在过去的道路桥梁的设计中,为了方便现场施工,桥梁无论长短,往往布置成直线在桥梁的布线设计中,造成了超长的直线桥梁在大规模的桥梁设计中,而超短的直线急弯桥梁却成了小河以及山区的桥梁设计现状,增加了事故发生的概率性。

3、设计桥梁平曲线

根据实际调查分析的结果可知,就平曲线半径与事故关系的研究说明,小半径曲线段所发生的事故的可能性更大。时速为100km/h的道路桥梁,当桥梁的平曲线半径小于2000m,发生事故的概率明显提高, 由此可作为曲线半径的安全下限。其他道路则以设计时速按照相应的比例进行取值。与此同时,缓和曲线的设置对圆曲线上的安全特性。

4、设计桥梁的安全掌控

根据交通心理学的研究成果桥梁的直线长度不应超过以车辆计算形成速度7O秒的长度距离在桥梁的平面设计中桥梁的直线段长度,中长直线的桥梁使驾车者的反应敏感度降低,车速较高,从而引发了交通安全事故。同向平曲线之间以短直线相连,形成了所谓的“断背曲线”,相应的车辆在行驶经过这样的线路时,往往将直线段看做两端曲线相反的弯曲,线形并不连接在一起。由此,同向曲线之间的最小直线长度不应小于设计车速(以Km/h)的6倍(长度以m)。综合上述研究成果,道路桥梁的直线长度过长和过短都将影响行车的安全,根据交通安全的理论分析,可通过计算得出道路桥梁适宜长度的数值。

二、道路桥梁设计的隐患

1、陈旧的道路桥梁设计方案

由于经济的飞速发展的要求,道路桥梁建设的规模正在逐步扩大,社会对道路桥梁的设计标准要求也相应提高。然而,在实际设计时,很多城市却不考虑自身的经济因素、人为因素等自然因素,仍然沿用过去的道路桥梁设计方案,这样的敷衍态度自然无法满足城市发展的现实需求。面对目前迅猛发展的交通事业,具有的设计理念自然无法满足现实的交通需求。而作为道路桥梁工程的灵魂,设计在很大程度上都决定了道路桥梁工程的质量、造价、施工难易度等环节。设计观念的落后,设计人员的敷衍心态,缺少创新意识等造成的安全性问题已经对我国的桥梁下程建设造成,很多负面影响。自鉴于此,道路桥梁设计方案的创新已经刻不容缓。但是在实际操作中,由于我目对道路桥梁设计的材料选用,以及工艺结构等方面的运用不足,情况已经不容乐观。而这种现状,大致足由以下几方面的因素造成的:

首先,由于桥梁设计的周期时间过短、承办方承接的任务量过大、而建设方只是的追求其带来的巨大经济效益,导致设计单位没有足够的时间和资金研究如何创新,更无法进行同行业间平行比较,只能在单位时间内利用有限资会模仿或抄袭已有方案,造成了设计创新意识上的停步不前。

其次,虽然我国已颁布了严格的桥梁设计审核制度,但是在某些不正当的外力介入影响之下,桥梁设计的竞争机制仍然无法做到真正意义上的公正、公平。以某些毫无新意、经济指标差的设计方案也能通过付诸实施。

最后,由于国内的各类评优评奖活动的选评机制不够完善,导致了其只注重工程规模大小,而不顾设计理念是否符合时代需求,经济指标是否符合标准等重要环节,极大地影响设计人员的设计积极性。

2、设计理论和结构构造体系有待完善

道路桥梁设计最重要的任务是找出最经济合理结构方案,然后是结构分析与构建连接,并且用符合规范的安全系数来保证结构是安全的。然而,在我国的道路桥梁设计领域,尤其是桥梁设计施工和使用期的安全性问题方面有许多地方需要改进。目前来看,很多设计人员在道路桥梁的设计中只满足规范所规定的最低安全需要,经常忽视结构体系、结构材料、结构构造、结构耐久性等问题,忽视从设计、施工到投入使用整个过程中可能经常出现的人为错误,以致加强和保证结构安全性工作做得不足,使得我国道路桥梁设计中经常会出现图式和受力路线不够明确,导致整个桥梁受力不够均匀;混凝土强度等级低、钢筋直径小、保护层厚度小而影响耐久性和安全性;结构整体性和延性不足,缺乏足够的冗余性等各种各样的问题。 在生活中我们经常会看到才投入使用5至10年的桥梁就出现了安全性问题,然而在调查时并没有发现有严重的设计问题,就是因为设计人员要求过低,只满足设计规范的强度要求,而没有更进一步结合实际情况,这就要求设计人员重视起来,对结构本性有正确的认识,积累经验,在道路桥梁设计时从材料、构造等各个方面采取有效措施,全面考虑,保证结构的强度和耐久性。

3、道路桥梁设计上的缺陷

在道路桥梁的设计过程中,常会出现由于设计者考虑不够全面而引发的设计缺陷问题。在实际操作中,设计人员出于对道路桥梁结构强度的考量,大多会精心的设计计算,以满足规范的要求。然而在结构体系、材料、构造、维护、耐久乃至于桥梁设计、施工等整个实施过程中可能出现的各种自然,人为因素的综合性考虑仍不够全面。例如桥梁设计中,由于对道路桥梁的实际路线不明确导致计算图式的偏差,使桥梁的局部受力过大;又如钢筋直径小,混凝土等级低等,这些问题都会严重威胁到道路桥梁的安全性和耐久性。而由于设计人员的工作态度等导致的计算失误等问题,甚至直接影响施工进度与质量,更会直接造成道路桥梁的安全隐患。

4、桥梁维护工作缺乏系统性

桥梁在投入使用后就进入了维护阶段,良好的维护工作能够保证桥梁始终处于安全状态,及时发现并解决可能出现的问题。然而,现如今我国的道路桥梁维护工作缺乏系统性,不能有效的对桥梁全寿命过程进行管理,对桥梁耐久性不足有着很大的影响。很多时候,桥梁的维修都是在不得不修的情况下甚至事故之后才进行的,而不是在最佳修理时间,使得维修效果不尽如人意。正确的方法是要把整个区域的道路桥梁作为一个系统工程进行研究,统筹考虑、合理安排,在设计阶段就要做好维修保养的规划。

5、道路桥梁施工中存在的安全隐患

现在的道路桥粱施工周期越来越短,施工速度惊人。然而,在这种飞速进行的设计周期和施工速度下,道路桥梁的质量问题却着实令人担忧,而其中也留下了许多隐患问题。如施工方的承包价格过低,导致“包工不包料”,甚至连施工设备都要由业主自行租赁或购买。使得承包方资金不足,只好层层分包,以期降低成本,而由此导致的偷工减料,以次充好等现象更是时有发生。最后完成的工程不止达不到规定的设计标准,甚至会对道路桥梁的安全性、耐久性造成严重的威胁。除此之外,在材料市场上还存在严重的假冒伪劣问题,及其他的质量问题。而存施工过程中,监理制度的不完善导致的这些问题材料的流入,使得真正做到认真负责、严格把关的难度仍然较大。

三、道路桥梁设计问题的解决策略

1、合理选择设计方案

为了保证工程项目的耐久性和安全性,合理的选择设计方案对于保证道路桥梁工程项目主体结构的安全性非常重要。道路桥梁工程建设涉及范围广,施工受环境条件影响大,所以在设计施工中需要优先考虑桥梁主体的结构形式,从而选择能够充分满足项目需求的结构设计方案。现阶段,我国桥梁结构的设计形式主要有两种,即标准跨径和大跨度两种。在实际的道路桥梁工程设计中,采用标准跨径设计的桥梁具有造价合理、施工难度小、能够预制装配等优点,相较于大跨度桥梁设计方案而言其应用的范围更为广泛。

2、重视结构设计的耐久性问题

道路桥梁在投入使用后,会受到车辆、地震、风、超载、疲劳等各种外来因素的影响和作用,以及桥梁本身所用材料自身性能的不断退化,那么桥梁就不可避免地会出现结构的损伤和劣化。虽然我国的道路桥梁设计及施工技术都取得了长足的进步,只要规范设计、施工,出现倒塌和严重损害的例子很少,但仍有许多桥梁因为耐久性问题不得不提前修理,不仅影响正常使用,还增加了经济支出。

事实说明,道路桥梁需要重视耐久性设计,研究表明,在保证了施工和材料方面的和理性之后,设计上的缺陷是影响耐久性的重要因素。目前,国内对于道路桥梁耐久性的研究主要停留在材料和统计分析的角度,对于从设计方面改善耐久性问题研究不足,需要引起足够的重视,从定量分析方面去研究耐久性问题。

3、重视超载问题

道路桥梁在使用中难免会出现超载的情况,对于设计方来说,需要特别关注由于通行车流量超过原设计最大流量的问题,因为这已成为我国道路运输的普遍问题。超载所带来的影响是巨大的,不仅会造成道路桥梁的疲劳问题,更重要的是使桥梁疲劳盈利幅度增加,以致损伤加剧,长此以往,极易造成桥梁结构的破坏从而引发事故,并且,因为超载所造成的桥梁内部损伤是不可恢复的,这对桥梁的安全性和耐久性是很大的威胁。因此,设计者在设计工作中要重视这一问题,充分考虑桥梁所在地区的车流量,经过充分调研,掌握最准确的数字,不仅考虑现在,还要考虑桥梁寿命内的将来,保证设计流量能满足该地区的最大负载量,只有这样才能保证充分安全。

4、提高道路桥梁的工程质量

首先对道路桥梁的耐久性、安全性的问题,要从科学的,可持续发展的观点审视,以提高道路桥梁的使用寿命为重点,加强监测力度,及时对桥梁进行养护维修。在桥梁设计和施工过程中,要对桥梁在使用寿命中所能发挥的经济价值和社会效益进行全面的分析评价。在设计方面,设计单位应采用先进的科学手段精心设计,在保证桥梁的造型美观有新意的同时确保桥梁的安全质量,尽最大努力消除隐患,利用电脑辅助手段进行快速优化和仿真分析。要克服各种不利因素,打造精品工程。

同时在道路桥梁建设的质量方面,建设单位要对整个工程进行总体规划,在投标过程中要考虑到当地环境的实际情况,不能以低价中标的方式进行竞标。须知低价中标所导致的之鞥是施工企业为保证收益而变更设计减少投入,缩小亏损空间,这样以来很可能无法保证工程质量和进度。

最后,在施工过程中,建设单位应当摆正位置,尽力辅助设计、施工单位,让他们能够全心投入的完成任务,确保工程的安全质量。

5、加强设计人员的责任意识和专业水准

道路桥梁的设计关系到人民群众的生命财产安全。相关专业人员,要不断通过自学或加强培训,不断增强自已专业知识。实际操作中,对于整个项目要统筹考虑,善于结合实际大胆创新,采用的方法要尽量做到风险低、施工质量容易检查和控制。无论是工程项目大小,一定以科学为准则,以严谨求实的态度做好各项设计和计算,做好相关方案的优化对比,杜绝隐患,确保安全。

6、提高道路桥梁设计水平

桥梁设计水平是决定道路桥梁工程成败的关键所在,要给桥梁设计单位充足的时间,认真地进行科学合理的设计,同时必须遵循采用成熟技术的设计原则,绝不允许拿工程成败做试验,全力杜绝工程质量问题出现。设计过程中,还要处理好采用成熟技术与技术创新之间的关系,既不能提倡为创新而冒险,又要在设计中体现体现创新意识。作为桥梁设计人员,要熟悉施工工作,尽量选择施工风险较小、施工质量易于检查、控制的结构和施工方法。对于重大工程和工程关键部分,一定要用严谨的态度,科学的精神认真计算,杜绝因计算结果有误而引发的事故发生,同时注意与类似工程作好优化对比,保证万无一失。

7、对道桥进行定时的监测与维修。

道桥每天都要承受车辆的荷载,时间的磨练之后,难免会有问题出现。长时间的承受重力,道桥的内在结构会产生循环变化的应力,这样不仅可以引起结构的振动,还会引起结构的累积损伤。由于道桥所采用的材料会存在许多小缺陷,在上时间的经受荷载后,这些微小的缺陷会逐渐的发展,对道桥造成损伤。若得不到有效的控制,就有可能引起道桥材料及结构上的断裂,这个后果往往是灾难性的,应该引起我们的重视。

结束语

路桥梁设计是一个复杂的系统工程,随着我国基础建设的迅速发展,道路桥梁的耐久性问题也应该越来越引起足够的重视。道路桥梁设计人员在桥梁设计过程中,不仅要满足规范的要求,还要综合考虑所涉及道路桥梁所处的环境,包括自然环境、人为因素、承担车流量等,借鉴国内外成功经验,争取将桥梁设计工作做到最好,减少后期可能出现的各种问题。

参考文献

道路桥梁设计论文篇11

中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01

一、 工程概况

仙岳路位于厦门本岛的中部,是厦门市快速路主骨架系统“一环三放射”中西线和东线在本岛的起始点。仙岳路西段(疏港路―成功大道段)长5.7km,道路红线宽60m,现状设疏港路立交、湖滨中路立交、成功大道立交,以及三座跨线桥/长1950m。3座跨线桥分别为湖滨东路跨线桥、莲岳路跨线桥、福厦路跨线桥,3座跨线桥原设计按城市Ⅰ级主干道、60km/h进行设计,桥梁为整幅桥、宽25m、双向六车道,桥梁引道纵坡均为5%;地面段为双向十车道。

二、 功能定位

仙岳路是厦门岛东西走向的快速路,连接海沧大桥与翔安隧道两条重要出岛通道,与成功大道构成厦门市快速路网的主骨架,承担着连接海沧大桥、翔安隧道进出岛交通和区域交通功能。

三、 主要技术标准

四、 流量预测及规模论证

伴随着厦门的城市化和机动车高速增长,仙岳路的车流量在2000年主要路段高峰小时双向车流量不足2000PCU/h,2009年双向高峰小时流量已超过至11000PCU/h(负荷度约0.92),平均每年增长速度超过20%。预计翔安隧道通车后,仙岳路西段主要路段高峰单向流量将达到7500pcu/h左右,负荷度达到1.29。

根据交通量分析结果和标准路段车道设计通行能力,仙岳路西段车道规模确定如下:主车道采用双向6车道高架,地面道路采用双向8车道规模,另设非机动车道和人行道。

五、 总体设计

(一)设计思路

为提高仙岳路的道路通行能力,考虑把出入岛交通和区域交通进行分离,将仙岳路西段主线全线高架,即将现有的三座跨线桥通过高架连成整体,同时在主线桥两侧增设一定的上、下桥匝道,并对地面道路及主要路口进行改造。

(二)主线高架桥改造方案

1、改造原则

仙岳路现有跨线桥为3座独立的分别跨越湖滨东路、莲岳路和福厦路的跨线桥梁,原桥为减少桥梁长度,其起桥和下桥的纵坡均采用5.0%,新建桥梁与现有桥梁连接后,必须对现有桥梁部分梁段进行改造。在保证结构安全、运营后行车舒适的前提下,按照尽量利用既有桥梁结构、减少桥梁拆除数量的原则进行。通过桥梁结构分析计算,改造原则如下:

(1)当一联箱梁范围内新的桥面设计高程与现状桥面高程差值在-3~+18cm范围内时,通过增加轻骨料混凝土调平层或减少现有桥面铺装厚度来满足设计要求。

(2)当一联箱梁范围内新的桥面设计高程比现状桥面高程高出18cm以上,且通过设置空心管材和采用轻骨料混凝土仍难以满足设计要求时,则对现状桥梁进行顶升处理。

(3)对于经顶升处理且通过设置空心管材和采用轻骨料混凝土后不能满足结构受力要求的的箱梁,则拆除现状箱梁,接高墩身,浇注新的箱梁。

2、改造方案(以湖滨东路跨线桥第五、六联箱梁改造方案为例)

(1)桥梁平面、纵面条件

第五、六联(即湖滨东路口跨线桥第一、二联)桥梁现状均为4×35m预应力混凝土箱梁,桥梁平面位于R=600m平曲线上,纵断面位于5.0%坡段上。桥梁抬坡改造后纵坡为1.45%,改造后第五联新桥面比现状桥面高3.996~0.238m,第六联新桥面比现状桥面高0.238~0m。

(2)第五联箱梁改造方案

本联箱梁虽然位于平曲线上,改造施工较困难,但考虑到仙岳路改造工程施工工期很紧,同时拆除箱梁对施工期间桥下交通影响较大。因此,设计对该联箱梁采用顶升处理,通过顶升、旋转后,箱梁两端仍比新桥面低37cm,中间比新桥面高1.7cm,可通过增设轻骨料混凝土调平层并设置PP空心管和减少沥青铺装层达到设计要求。

(3)第六联箱梁改造方案

第六联箱梁既有桥面高程与改造后的桥面高程差值最大为23.8cm,影响长度为65.0m。考虑到该处调平层厚度较小,且大部分位于端支点附近,故对结构受力影响较小。改造方案如下:首先刨除既有沥青桥面铺装,然后设置23.8~0cm轻骨料钢筋混凝土和PP空心管组合调平层,再重新铺设沥青混凝土桥面,同时对两侧防撞护栏和中护栏的高程进行调整。

(4)下部结构改造方案

第五、六联箱梁改造范围内共涉及1个桥台和4个桥墩,其中桥台需改造成桥墩。

H0号桥墩由桥台改造而成,原设计桥台为“一”字型结构,承台厚2.0m,布置10根Φ1.2m钻孔桩,桩长30m,顺桥向桩间距3.2m,横桥向桩间距5.0m,由于其桩长较短、承台底配筋较少,难以满足桥墩的受力要求。设计在桥台的小里程侧增加2根Φ1.5m钻孔桩,拆除台身和部分承台,通过植筋和受力钢筋焊接将新旧承台连成整体,并加厚承台,新建过渡墩。墩身结构与新建桥梁的过渡墩一致,墩柱横桥向宽2.0m,厚1.6m,墩顶加厚至2.6m,在顶部3m范围内变化。

H1~H3号桥墩均为中间墩,墩位处箱梁最大顶升位移达2.686m,最小0.81m,扣除支座垫石厚度后各墩需分别接高2.488m、1.511m、0.612m墩柱,然后凿除墩顶支座垫石,重新绑扎垫石钢筋和支座预埋钢板,浇注15cm高垫石混凝土。

H4号桥墩为第五、六联箱梁的过渡墩,由于第五联箱梁顶升后,其梁端需下降13.1cm,同时考虑支座更换时的构造尺寸要求,原设计的支座垫石厚度难以满足要求,设计通过凿除支座垫石和系梁顶部40cm墩柱,增设墩顶钢筋网和支座预埋钢板后重新浇注15cm墩柱和垫石混凝土,小里程左右侧支座垫石厚度分别为12cm、19cm,大里程左右侧支座垫石厚度分别为55.1cm、67.5cm。

(三)上、下匝道的设置

高架桥出入口间距应不宜过密,间距在1.0~1.5km为宜。为保证其它道路和周边设施进出快速路,除湖滨中路立交设置2对主辅路出入口、成功大道立交设置1对主辅路出入口外,区间共设置2对主辅路出入口。车辆自主车道下桥或出往辅道,需拓宽增设渐变段和减速车道进行分流,车辆自地面道路(辅道)上桥或进入主车道,需拓宽增设加速车道和渐变段进行合流。

(四)道路横断面布设

1、道路现状

仙岳路(湖滨中路-嘉禾路)地面段现状:道路宽60m,双向10车道,横断面布置为60m=10.75m(人行及非机动车道)+18.5m(机动车道)+中分带宽1.5m+18.5m(机动车道)+10.75m(人行及非机动车道)。

道路桥梁设计论文篇12

引言

现阶段,随着社会经济发展迅速,人们对道路桥梁的要求也越来越高,怎样才能有效的保证道路桥梁的前期施工和后期维修成为现在人们重点的关注问题。我国道路桥梁的建设从改革开发至今一直在不断的发展着,经过几十年道路桥梁设计经验的累积,为我国的道路桥梁建设发展打下了坚实的基础。但是,和很多的发达国家相比,我国道路桥梁的发展时间还是比较短的,很多的设计理念比较落后,所以,对我国道路桥梁设计理念进行变更是非常有必要的。

1现代化公路桥梁的设计理念的重要性

目前建筑行业主要的施工对象就是道路桥梁的建设,由于社会经济的发展,时代的进步,建筑物的美观越来越受到人们的关注,人们对周围环境的要求也变得越来越高,这样能够有效的提升城市的形象,众所周知,我国的道路桥梁是世界上拥有最多的国家。随着建筑行业的迅速发展,我国道路桥梁的技术和工作效率也有了很大的提高,这样才能加快我国道路桥梁建设的发展步伐,在道路桥梁的设计过程中,设计理念能够对道路桥梁的外观形象造成直接的影响,如果设计理念不能与时俱进,陈旧落后,就会给道路桥梁的建设发展带来严重的阻碍,这样不仅只是单纯的影响道路桥梁的美观,还会给周围的环境带来很大的影响,甚至会直接影响着人们的生活。所以,设计人员一定要注重设计理念的变更,这样才能保证道路桥梁的稳定性、安全性和环保性,从而保证道路桥梁建设的可持续发展。

2国内道路桥梁设计理论的发展历程

2.1从主观方案设计选择过渡到科学方案

我们都知道在设计选择的过程中,必须要把设计的安全性、经济性、美观性等等进行多方面的考虑,还要对道路桥梁的行业标准、车辆承载力、地质条件等进行综合的考察和衡量,除此之外,还需要考量国家标准、施工的预算成本、施工技术等等。所有的影响道路桥梁的因素都是互相影响的,想要把这些条件全部满足是不能实现,必需结合具体的情况进行相应的选择和设计。在以往的设计过程中,设计师都是依据自己以往的设计经验进行道路桥梁的设计,这样的设计理念并不科学,它不能对道路桥梁进行全面的考量,经过长时间的使用,车流量的不断增加和使用寿命的不断缩短,出现安全故障的可能性也就越来越大。随着时间的增长,人们在设计中累积的经验越来越丰富,吸取的教训也越来越多,这样就能够给道路桥梁提供出合理有效的设计,并且随着设计观念的不断改变,越来越符合我国道路桥梁的建设发展。

2.2提出耐久性设计

很多年以前范立础院士就说过,我国目前的道路桥梁的设计理念和发达国家相比还是有很大的差距。在经济、适用、美观、安全这些方面进行考虑,以往我国的道路桥梁设计重视的是施工的过程和结构和强度,往往忽略了施工后期的维护管理和施工结构的长久性。经过长时间的使用,我们就会发现,这样不科学的设计理念会给我国道路桥梁日后的使用和维护带来很大的难题。这些设计理念主要是把道路桥梁的施工过程当作考虑的重点,从而忽略了道路桥梁的施工寿命和环境因素带来的影响。“耐久性的设计”跟以往的设计理念相比有很大的不同,它是对道路桥梁全寿命周期进行考虑,并加以设计。通常我们所指的全寿命周期就是指道路桥梁从规划设计开始一直到道路桥梁停止使用需要拆除的整个时间周期。结合时间的角度来看,全寿命周期不是只考虑表面设计的使用年限,还要把道路桥梁的养护、维修、报废、回收阶段全面的考虑进行,这才是一个完整的周期。通过采用“耐久性设计”获得的最大的好处就是,不但能够对建筑施工成本进行考虑,还能够给整个道路桥梁的成本进行全方面的考虑,这样能够有效的避免后期使用过程中维护费用过大的情况发生。想要有效的保证道路桥梁的使用具有耐久性,就必须要对道路桥梁的设计、施工、运营、维护等等每一个阶段进行全方面的投入,“耐久性设计”必须要充分的考虑周期性维护检修的成本,并对后期的维修难度进行重点的关注,这对设计方案是否被采用起着决定性作用。由此可见“耐久性设计”理念符合当今道路桥梁的建设发展,它能够对道路桥梁的整体使用性能进行全方面的考虑。现阶段,“耐久性设计”已经在逐步的发展成为“全寿命设计”,它已经成为重点的提倡对象,“全寿命设计”不仅能够对建筑设施的使用性能进行全方面的考虑,才能够对周围的环境进行有效的考虑,并能够把环境效益、社会效益、经济效益各个方面进行有效的平衡。

3实践进展研究

目前,我国的道路桥梁的设计理念在逐步的变更,并不断的完善,这给道路桥梁建设的发展提供了有利的保障,让道路桥梁的可持续发展在具体的实践过程中得以体现。想要把我国和其它国家的设计水平存在的差距进行有效的缩短,就必须要不断的提升我国的设计水平。

3.1计算机辅助技术的深入应用与路桥设计水平的切实提高

现阶段,在道路桥梁的设计过程中离不开计算机技术的应用,计算机技术的CAD制图能够对道路桥梁的进行设计,并且计算机的算法能够对道路桥梁设计进行有效的优化,比如CAD制图的应用,能够更好的对桥梁的横断面进行检查、平面进行定线和调整,这样软件的应用能够把设计人员的工作量进行相应的减少,节省更多的时间对道路桥梁进行设计。目前,CAD制图软件已经广泛的应用在道路桥梁的设计当中,并且在不断发展的科技水平的促进下,不断的提升道路桥梁的水平,而且设计理念的不断更新也越来越符合国际设计的理念标准。随着道路桥梁的设计和施工过程中应用了计算机技术,设计人员能够利用计算机的数值模拟和仿真分析,对道路桥梁的各个方面进行更详细准确的模拟,并且能够对特殊环境,比如对台风、地震等突发的状况进行展示,从而给实际的设计方案提供重要的参考依据。

3.2智能检测设备和无损检测技术的应用与设计方案细节的动态调整机制

影响道路桥梁使用寿命的关键因素就是道路桥梁的设计、施工过程、运行过程和后期的维护和保养。只有充分的利用智能检测设备和无损检测技术,才能有效的促进维修人员的维修防护,帮助维护人员及时的发现裂缝的问题,并对设备和技术采用必要的远程监控管理,这样能够对运营成本进行有效的降低。在我国道路桥梁的设计过程中,要以“耐久性设计”与“全寿命设计”的理念为基础,在道路桥梁的使用维护期间出现的问题及时的跟设计者进行沟通和反馈,这样才能够对出现的问题进行有效的分析,为以后的设计累积经验。此外,如果发现保养维护期间出现问题,就需要设计人员及时的调整设计方案。比如,一所桥梁的设计寿命为100年,经过各个因素的影响,组成道路桥梁的各个部件的使用寿命不会达到100年。根据橡胶支座的特性,它的寿命最多也就是20年的时间,拉索的寿命一般不会超过15年。这就需要设计师加强对道路桥梁的零部件进行定期的更换和维修,对所需的技术和材料进行必要的更新升级,并对原有的加固方案进行必要的调整。在以往的道路桥梁的设计中,设计工作只是单纯的注重表面,道路桥梁一旦施工完成、设计人员的任务就完成了。但是,在“全寿命设计”理念进行引入和应用以后,设计人员会对道路桥梁整体负责的,并通过智能检测设备和无损检测技术的应用才能对设计人员的水平进行显著的提高,从而增加我国道路桥梁的使用寿命。

4结语

现阶段,我国的道路桥梁设计不仅在理论上有了很大的发展,在实践上也有了很大的提高。想要缩短我国道路桥梁设计水平和国际的差距,就需要我国的设计工作人员积极的吸取设计过程中累积的经验和教训,有效的学习国外的先进设计理念,不断提高自己的工作能力和自身的设计水平。除此之外,还应该及时的了解我国的发展情况,比如对我国的车流量和车辆运输情况进行详细的了解,并结合实际情况对设计方案进行及时有效的调整,这样才能够保障我国道路桥梁的设计理念能够与时俱进和国际接轨。从根本上提高我国道路桥梁的设计水平,从而为我国的社会发展提供重要的基础。

参考文献:

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