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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:273
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-29 23:09:41
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

桥梁细部设计标准对结构耐久性的作用探讨

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 李义
资料简介

摘要:现阶段,在社会经济水平提升的背景下,桥梁工程的建设数量有所增加,桥梁建设前,合理的设计是决定工程质量的重要标准。结合实际进行分析,在桥梁细部设计中,如何正确制定相关标准,根据设计需要确定对应内容是相关工作的重要组成部分。本文便以此为例,分析桥梁细部设计标准的相关内容,结合桥梁结构耐久性进行研究,分析桥梁细部设计标准对结构耐久性造成的影响、产生的作用,以实际工程为例,阐述对应工作。

桥梁细部设计标准对结构耐久性的作用探讨

李义

贵阳市交通投资发展集团有限公司 贵州省贵阳市 550081

摘要:现阶段,在社会经济水平提升的背景下,桥梁工程的建设数量有所增加,桥梁建设前,合理的设计是决定工程质量的重要标准。结合实际进行分析,在桥梁细部设计中,如何正确制定相关标准,根据设计需要确定对应内容是相关工作的重要组成部分。本文便以此为例,分析桥梁细部设计标准的相关内容,结合桥梁结构耐久性进行研究,分析桥梁细部设计标准对结构耐久性造成的影响、产生的作用,以实际工程为例,阐述对应工作。

关键词:桥梁设计;细部标准;结构耐久性

引言

伴随着科学技术的发展,桥梁类型逐渐增多,跨径也不断增大,还需要在设计阶段加强精准控制,才能保证桥梁的建设能够满足安全、适用等基本功能要求。而桥梁的细部设计标准,将直接给结构耐久性带来较大影响。因此,还应加强对桥梁细部设计标准对结构耐久性的影响分析,以便更好的进行桥梁细部设计,达到提高桥梁安全性和使用效率的目的。

1桥梁细部设计标准对结构耐久性的影响

1.1人为因素对结构耐久性的影响

对于设计师来说一般都是把主要的精力投放在桥梁的主体结构之中,对于桥梁的细部设计往往会忽略,许多桥梁在进行建造的过程中都把桥梁的细部设计放在一个不太重要的位置,这就造成后期小施工问题的频发,对于桥梁的细部结构的耐久性设计,往往只是就钢筋最小净保护层厚度提出设计要求,对于其他的结构耐久性方面,例如纲构建的防腐性等都没有切实的提出设计要求,在进行桥梁的附属结构设计时,常常是直接采用厂家提供的产品通用图进行设计,没有进行实地的踩点和勘察,造成一些细部问题没有在设计前期得到有效的解决。

1.2载重设计对结构耐久性影响

针对桥梁结构,需要结合所在地气候水文等条件确定结构设计载重的标准值。在实际设计时,需要结合桥梁承受的不同作用力和最不利效应组合构造,对结构的耐久性进行分析。如果外部作用力超出设计预期,将导致桥梁从最大弹性工作范畴跳脱,出现开裂或塑性变形等问题。伴随着桥梁无应力状态变化,桥梁钢筋保护层会发生异动,引起钢材破坏,甚至造成桥梁垮塌。因此实际设计时,需要使桥梁具有一定的承载力,以免桥梁因长期载重过大出现疲劳应力,造成难以恢复的损伤,影响结构耐久性。

1.3结构设计对结构耐久性的影响

结构设计是桥梁设计过程中的主要内容,也是设计过程中的重点所在。桥梁结构设计中,细部设计主要围绕桥梁主梁展开,主梁是桥梁的主要结构部件,也是决定结构耐久性的核心,其是否具备合理设计直接决定结构耐久性。设计不合理的现象多数存在主梁排水设计方案中,以至于投入建设、建设完成后发现主梁后箱体存在积水情况,严重时直接影响主梁钢筋,造成桥梁结构耐久度下降。针对此类问题,在设计过程中应重视排水细部设计,并结合实际需求选择能够增强耐久性的结构,如上部结构设计选择高耐久度的混凝土材料,将混凝土保护层厚度根据环境进行调整。

2提高桥梁耐久性的措施

2.1在桥梁细部设计前期做好各项准备工作

设计人员应做好前期的准备工作,根据设计规范中的相关要求,对桥梁结构的设计年限和所处环境进行分类。在桥梁设计说明中,要有单独的耐久性设计章节,并在章节中对结构使用环境与环境作用等级、构件分类及其使用寿命、永久性结构的耐久性措施、非永久性构件耐久性设计提出要求。设计人员要对桥梁建设所需要的材料进行要求,确保材料的质量优良。设计人员在进行桥梁细部设计时要对可能影响桥梁耐久性的因素进行全面的考虑,并在设计方案中要将相关细节进行明确标注,为后期的桥梁施工建设做好相应的准备。

2.2结构混凝土材料选用

针对桥梁结构,工程需要采用高性能混凝土施工。该种材料容易浇筑,在振捣过程中也不容易离析,并且具有较好的力学性能,韧性和早期强度均较高,能够保持体积稳定,耐久性良好。工程箱梁全部采用C50混凝土,边跨位置采用现浇混凝土方式进行结构施工,现浇段9m,合龙段长2m。混凝土需要利用低水化热和低含碱量的水泥进行拌制,并使用耐久坚固的洁净骨料。在拌制过程中,需要加强骨料级配和粒形控制,并尽量减少应税,使材料中的硅酸盐水泥用量得到有效控制。为保护主梁不受车辆直接磨损,并避免板梁受雨雪侵蚀,需要做好桥面铺装,从而使整个结构的耐久性得到增强。在桥面铺装过程中,需要采用耐久性水泥混凝土,使其抗渗和强度等级得到适当提高,同时进行聚丙烯纤维的参加,厚度比设计值多出1cm。为加强混凝土与沥青的结合,需要进行精铣刨。在混凝土层上,需要进行水性沥青基渗透性防水材料的铺装,并在预制梁顶位置进行抗剪连接钢筋的设置,从而使结构整体性得到保证。

2.3提高桥梁支座的强度

桥梁的支座起到的是连接上下部结构的作用,是桥梁受力最为集中的地方,是桥梁结构中较为薄弱的内部构件。再具体的桥梁细部设计中,要加强对支座的耐久性设计,确保支座能够具备相应的抗压承载力,对支座的摩阻系数及转角位移量进行相应的确认,保持支座上下支撑面的水平与对立,让上下结构的内部作用力达到均衡。在实际的使用过程中,还应该充分考虑汽车加速度等桥面切向力在支座上作用形成的水平剪力,对桥梁支座的抗剪强度进行前期的有效验算,对于横向刚度能量大的上下部内结构,应该依照需要单排设置多个支座,充分考虑到支座的不均匀受力,提高桥梁支座的强度。

2.4伸缩缝耐久性设计

(1)伸缩量设计。在伸缩量设计上,需要考虑伸缩装置安置过程中伸缩装置受到实际收缩徐变的影响,同时要考虑对山区纵线形的影响。在设计过程中,需要对每联长度进行科学控制,依照不同地区的实际气温条件、桥梁所处地区的平纵线形条件完成选线工作,在确定安装缝宽时,需要结合安装温度进行。(2)槽口混凝土设计。在槽口混凝土设计中,需要考虑到强度与抵抗疲劳损坏性,可以尽量利用钢纤维混凝土完成设计工作。同时,需要对锚固钢筋进行有效预埋,保证其深度、位置和主梁的连接性,保证其与结构设计的匹配性,让桥梁结构与伸缩装置可以共同构成统一整体。

2.5主梁设计

由于普通钢筋混凝土梁允许出现裂缝,而裂缝肯定会影响桥梁结构的耐久性,所以在主梁的结构类型选择上,应当优先选用耐久性较好的预应力混凝土结构,如果必须选择钢筋混凝土结构,那么设计人员应当注意桥梁的跨径不能超过20m;混凝土的保护层厚度应当严格按照规章制度进行设计,要确保保护层厚度能够在不同环境下达到规定的最小数值;主梁的几何尺寸设计以及钢筋的布置设计不仅仅需要满足受力需要,同时也需要充分的考虑施工需要,为混凝土的浇筑以及振捣质量提供保障;主梁设计过程中也应当对钢筋避让问题进行重视,要在设计图中针对钢筋避让的先后顺序进行具体说明,尽可能的减少在施工中出现的操作失误现象;在主梁的构造设计过程中,应当加强主梁的排水构造设计,注意泄水孔的布置和细部设计

结语

总而言之,桥梁细部设计与结构耐久度具有较为密切的关系,在设计过程中应充分结合实际,以桥梁耐久度为最终标准,通过控制设计内容的方式实现桥梁结构耐久度的提升,为桥梁质量、安全管理提供有效帮助。

参考文献

[1]齐双笑.探讨桥梁设计应注意的问题[J].黑龙江交通科技,2015,38(12):151.

[2]张澎.优化桥梁细部设计提高结构耐久性措施分析研究[J].内江科技,2015,36(11):31-32.

[3]刘金桥.探究桥梁细部设计对结构耐久性的影响[J].江西建材,2015(21):177,180.