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道路桥梁设计论文集锦9篇

时间:2022-05-15 10:09:54

道路桥梁设计论文

道路桥梁设计论文范文1

关键词:市政道路;桥梁;设计

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).

[4] 董梦欣,袁海.浅析道路桥梁设计中的隐患及对策[J].品牌(下半月),2014(08).

道路桥梁设计论文范文2

关键词:土木工程;道桥方向;课程体系;实际工程;整合优化

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.

[4] 林春姣.浅谈桥梁结构模型竞赛对桥梁工程教学的促进[J].广西大学学报:自然科学版,2006(31):34-35.

道路桥梁设计论文范文3

概念设计概论。概论当中,首先整合了桥梁工程的知识体系,介绍了桥梁的基本组成和分类;然后介绍国内外桥梁的最新发展动态。并从中国桥梁建设当中出现的问题的角度,说明概念设计的目的、意义和重要性。最后介绍了《桥梁概念设计》中安全、适用、经济、美观、耐久、环保的原则及其含义,并详细阐述了如何建立创新理念。

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

本文第二作者作为《桥梁概念设计基础》课程的学生,也切身体会到了《桥梁概念设计》不同于传统的灌输式教学。传统的桥梁教学思路只重视结构计算,而《桥梁概念设计》重概念、重视原理、重视讲解思路,重视用实例说明抽象的问题。这些教学思路对于学生的理解十分有益。同时,提高了创新和美学考虑在桥梁设计中地位,让听课的学生认识到,新的桥梁设计理念需要工程师从传统的桥梁计算工程师转变到桥梁创新设计工程师甚至是桥梁建筑师,让其更为重视自身的人文修养和综合素质发展。

道路桥梁设计论文范文4

关键词:道路桥梁设计;理论变更;实践进展

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:

[1]马建,孙守增,杨琦等.中国桥梁工程学术研究综述•2014[J].中国公路学报,2014(05):1-96.

[2]唐莹,邹爱琴.刍议我国道路桥梁设计的理念变更及实践进展[J].科技创新与应用,2014(24):221.

[3]宋子婧.公路桥梁建养一体化信息管理研究[D].南京:东南大学,2015.

[4]李磊.城市发展背景下的城市道路景观研究[D].北京:北京林业大学,2014.

[5]宋彬.设计变更对高速公路建设项目费用影响及管理研究[D].西安:长安大学,2010.

道路桥梁设计论文范文5

关键词:道路桥梁施工;质量问题;应对措施

引 言

我国的国土面积十分庞大位居世界第三,而我国的人口众多位居世界第一,随着经济水平的增长我们国家的人民对交通基础建设的需求也不段增加,“要致富、先修路”的观点已经在老百姓中达成了共识,我国也投入了大量的资金来建设我们的道路桥梁工程,但是近几年来我国的桥梁工作频频的报出问题,也让我们不得不对我国的路桥梁施工过程中的质量问题做出思考。

1 道路桥梁施工过程中普遍存在的质量问题

1.1 地基被压时间不够

很对施工队伍由于态度和能力的问题,对柔软地基路段的预压时间没有达到标准,这样导致的后果就是在施工后由于地基的不稳定导致路面的下沉幅度过多,影响道路桥梁的结构,使得路面出现不平整的裂缝,如果是沥青路面就有可能会引路面起纵向的断裂,如果是刚性的路面就有可能会引起道路的断板[1]。

1.2 雨水的影响

路面会经常受到雨水的冲刷,雨水从道路桥梁的表层进入,造成桥梁的表面出现裂缝,或者是形成小坑,再透过这些表层,慢慢的渗透到桥梁的基层,并且停留在这些缝缝隙和小洞之间,影响桥梁的质量。

1.3 道路的厚薄不均

道路的被铺设的厚薄不均,很大一部分原因是因为建设工艺水平偏低,道路的结构层厚薄不均就会引起路面的结构被破坏,还会造成路面的不平整,当下雨的时候就会让雨水囤积在这些不平整的凹面,影响桥梁的坚固性,迫坏桥梁的结构,影响桥梁的质量[2]。

1.4 道路使用不合格的沥青铺设路面

路面使用不合格的沥青。导致的最直接的后果就是道路的表面出现过多的裂缝。不能够很好的保护桥梁内部。投入使用后不到两年的时间就会产生道路泛油的情况,造成道路过于光滑,减小了道路和车之间的摩擦力,出现打滑的现象,危害公共交通安全。

2 如何应对路桥梁施工过程中的质量问题

2.1 技术上的措施

2.1.1 熟悉施工图纸

施工的设计图纸,是桥梁设计者精心设计出的桥梁建设方案,他经过的反复的设计最后才会投入到现实的桥梁建设中来,而且桥梁是一项需要施工人员有相当高的精确度的工程,很过桥梁都会采用多个路段的同时开工,最后再对接完成,这样一来可以加快桥梁建设的工程,缩短建设周期,节约建设成本,但是也要注意一旦在建设中没有按照施工设计的要求,出现了偏差就会导致桥梁最后不能实现对接,因此施工人员点要严格按照设计图纸来施工,对于桥梁的数据要在、做到绝对的精确,针对施工合同和设计方案,认真履行当中的每一个步骤。

2.1.2 做好技术储备

这里的技术储备包括了管理人员,技术人员以及施工人员的教育与培训,桥梁建设是一项技术性很高的工作他牵扯到的学科包括水利,地理,气象,物理,化学等等方方面面的学科,同时建筑桥梁又是一项需要很强责任心的工作,一座桥梁从建设到完工再到以后的维护和管理,往往需要投入大量的资金,还要耗费大连的人力与物力,它关系到人民的生命财产安全,关于一座桥梁的建立是百年大计,这就要求从桥梁建造的管理人员,技术人员以及施工人员都拥有合格的管理水平、技术水平与施工水平,来保证桥梁的建设[3]。桥梁建设单位应该要加大对桥梁工作者的培训,使他们拥有专业的支持,能够更好的配合施工,快速了解施工现场的环境,施工的技艺,以及对新型材料的熟练运用,确保施工的水平,保证施工的质量,为道路桥梁的质量提供保障。

2.1.3 严格监督

有了好的设计,好的施工队伍,还要有好的监督,建设单位必须要完善建设制度,要有科学的管理手段和科学的管理制度,还要有科学的质检团队面对桥梁的每一个工作程序作出科学的检测,保证每一个步骤都是按照施工的合同和施工设计图来办事,保证每一个施工人员完成任务的质量。对桥梁的数据要做到绝对的精确,发现问题要及时反应,及时纠正,不要让错误继续的发展下去,对桥梁的质量造成更大的伤害。

2.2 道路桥梁的施工安全管理

2.2.1 健全各项管理制度上的措施

施工的建设应该要建立在安全之上,要把人民的利益放在第一位,要重视人民的生命健康,关心桥梁工作者的切身利益,当职工的利益和生命健康得到保证时,他们才会有更高的热情投入到桥梁建设中去,施工单位一定要建立健全的安全管理措施,来管理桥梁建设中的安全问题,要将关于桥梁建设的安全制度落到实处,落实到桥梁建设中的每一个细微的点上,千万不可以将建立健全各项管理制度作为一句口号,将建立健全各项管理制度工作停留在表面上[4]。

2.2.2 加强安全监督检查

除了靠制度约束施工现场的安全管理外,安全监督检查也是保证桥梁质量与建设安全的重要的防范手段。桥梁建设单位要做好每月的月检、每季度的季检及每年的年度大检查,还要重视预防,要加强对桥梁施工人员的安全教育,以及注重预防对桥梁施工人员进行专业的安全知识讲座,如,如何预防发生火灾火、如何预防发生爆炸事故、如何防盗、如何安全用电、如何在桥梁高空中作业以及如何对施工机械进行安全排查,让他们即有安全生产的意识,也有安全生产的能力。

3 结束语

桥梁建设关系到我们国家的交通基础建设的完善,近年来有越来越多的基础建设出现安全问题,还有地方因为这些基础建设的质量问题,而引发的人员伤亡案例,让我们不得不提高警惕,本文从专业的角度来分析了桥梁建设中出现的质量问题,又从技术上和管理上提出了对于这些问题的的解决策略,希望能够给道路桥梁工作者带来一些帮助,也希望桥梁的质量安全受到越来越多人士的重视。

参考文献

[1]郝天越.探讨城市道路桥梁施工过程中的质量问题作者[J].科协论坛(下半月).2013,(01):15~16.

[2]孙宏宇.浅析道路桥梁施工中综合质量问题预防与措施作者[J].黑龙江交通科技.2012,(05):106.

道路桥梁设计论文范文6

关键词:市政;道路桥梁;施工质量;现状;应对策略

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

1引 言

改革开放30多年来,我国经济取得了巨大成就,作为一项重要的民生工程,市政道路桥梁工程同广大民众的生活密切相关。市政道路桥梁工程的大规模建设,加快了我们快节奏生活的发展进程。市政道路和桥梁是反映我国城市面貌形象的重要因素。在一定程度上,市政道路和桥梁是一座城市的名片,它能很好的反映出这座城市的经济水平发展状况。因此加快城市道路桥梁建设对促进城市的快速稳定发展具有重要意义。但是随着车辆轴载量的不断加大,使得道路桥梁的承受负担剧增。因此,探讨市政道路桥梁施工质量对加快我国经济发展以及提高民众生活水平具有重要意义。

2市政道路桥梁施工质量现状分析

随着我国城市交通的日益发达,市政道路桥梁建设的规模也日渐壮大,因此道路桥梁施工单位所应对的道路桥梁数目也越来越多,为了获取更大的利益,很多施工单位就盲目的加快道路桥梁工程的施工进度,忽视道路桥梁工程的施工质量,使得建造出来的工程存在多种质量安全隐患。在道路桥梁施工过程中,其工程建设由很多部分组成,具体有道路路基建设、道路路面建设、桥梁隧道工程建设等。在道路桥梁建设过程中,最关键的两个环节是道路桥梁设计以及施工,除此之外,工程建设材料的选择、施工质量的管理、施工设备的操作以及施工的内外环境都是影响工程施工质量的因素。因此,在道路桥梁施工过程中,对那些可能影响道路桥梁建设质量的因素,采取分类管理方式,加强管理力度,采取有针对性的措施,只有这样,我们才能从根本上保证道路桥梁的施工质量,使道路桥梁在长时间内处于平稳受控状态。

3市政道路桥梁施工的主要影响因素

笔者根据自己多年工作经验,现将影响市政道路桥梁施工的影响因素分析如下:

(1)可行性研究报告是前提:工程可行性研究报告作为工程项目能否建设成功的前提条件,必须做好道路桥梁建设工程的可行性研究。它是工程立项的根据来源,是工程项目各项建设资金的有效保障,在工程可行性研究报告中,规定了工程项目设计和施工环节是否符合相关标准,并对工程施工质量做了一个初步的预定。

(2)勘察与设计是灵活:这两项内容是工程的灵魂所在,作为市政道路桥梁选线、路基建设的依据,勘察工作直接影响工程的施工质量;在工程整个施工过程中,勘察和设计能够确定市政道路桥梁的具置以及各项结构的尺寸大小,这些环节在一定程度上决定了市政道路桥梁的基本性能。

(3)施工是关键:整个施工过程是严格按照预定文件来实施的,我们不能够否认,任何一项优秀完美的设计成果都能称得上是一副“蓝图”,但是这幅“蓝图”的价值只有通过施工这个环节才能体现出来。市政道路桥梁也是如此,工程设计得再好,缺少良好的施工,市政桥梁的施工质量也不能得到保证。

(4)验收是保证:前面三个环节的所有工作都必须借助最后的验收环节来检验,在整个验收过程中,工程的施工方、监理方以及建设方必须共同对项目施工质量进行验收,并给出最后评定,政府质量监督机构或交通主管部门负责验收过程的监督,并对市政道路桥梁的施工质量进行最终的确认。

4引起施工质量的原因分析

4.1 城市经济水平较低

城市的经济水平能够反映出该城市道路桥梁的建设质量,在经济快速发展的今天,城市要想保持快速稳定的发展势头,离不开高质量的道路和桥梁作为基础。因此,当一个城市的经济水平较低时,由于缺少资金以及高素质专业人才,很难做好市政道路桥梁建设,致使道路桥梁工程质量难以得到保证。

4.2 开工仓促

前期工作准备不充足就仓促开工,很容易引起施工各环节的匆忙,例如施工队伍的匆忙选择、施工方法的匆忙选择,有的工程甚至在没有设计好的前提下就急忙开工,这必然导致道路桥梁施工质量出现问题。

4.3 施工人员技能水平低

为了降低施工成本,很多施工企业不愿雇佣具有专业施工技术的员工,更多的是雇佣一些综合素质较低的农民工,这些农民工大都文化水平低,缺乏专业的建筑工程施工技巧,施工企业仅仅会在施工的前几天对他们进行相关施工技巧的培训,但由于缺少相关的专业知识基础,再加上时间匆忙,他们根本就不能对所培训的内容进行深刻的理解。正因为这些因素的存在,致使道路桥梁工程的施工质量得不到保障。

4.4 工期紧或随意压缩工期

为了方便广大市民出行,市政道路桥梁工程需要在较短的时间内完成。为此,当遇到下雨天气时,可能也要进行施工,这样就容易使路基内的含水量较高,导致道路桥梁的强度和密度得不到保证,进而影响工程施工质量。又例如,路基堆载预压时间相对比较长,但相关部门为了“政绩工程” 随意压缩工期,在路基沉降还没有达到稳定的情况下便匆忙上路面结构层而导致日后路基下沉,随意压缩工期也是影响市政道路质量的一个因素。

4.5 监理不到位、沟通不畅通

在市政道路桥梁建筑过程中,各建设方容易出现工作协调不到位的情况,再加上在工程施工质量监理方面的不到位,使得整个施工过程在一个不良的外部环境中进行,可能给工程质量带来隐患。

4.6 其他方面的影响

一个大型道路桥梁工程项目,施工建设所涉及的内容方方面面,人、企业、方法、机械以及环境因素都会对工程的质量造成影响。只有当工程的建设单位、设计单位、施工单位以及监理单位的全体工作人员保持高度的协调性,才有可能保证工程项目的顺利进行;严格把好材料关是保证高质量施工的前提。综合考虑这些因素,将它们作为一个整体,协调好各方面,努力将影响工程质量的因素控制在最低水平。

5提高市政道路桥梁施工质量的措施

5.1 充分做好工程前期准备工作

做好工程前期准备工作是工程高质量施工的前提,在前期准备阶段,需要做好工程图纸的设计以及评审,避免任何由于设计错误而造成工程质量隐患现象的发生。认真规划好各施工环节,在施工过程中,尽量不要做太多的变动,以防出现一些难以应对的后果。

5.2 提高各参加建设方人员的素质

要想切实提高市政道路桥梁施工质量,提高各参加建设方人员的素质是前提,通过创造一种和谐的施工环境,在此过程中,积极要求全体施工人员提高自身职业道德水平和专业技能水平,组织施工人员参加相关技能培训以及考核活动。通过这些环节,使施工人员以及工程管理人员能够真正做到,在市政道路桥梁施工过程中认真负责做好每一个环节,做好工序技术交底工作,创建文明优质的市政道路桥梁建设工程。

5.3完善的物料管理制度

物料管理工作关系整个施工过程,其价格的变化也影响施工企业的经济效益,物料的质量、性能以及使用都和工程施工质量紧密联系。因此,对于物料既要做好采购工作也要做好物料存放管理。首先,在进行物料采购前,需要充分了解各类物料的价格及质量情况,尽量选择价格合理、质量性能高的材料;其次,对所选物料进行质量验收,对于不合格的材料进行及时处理,只有那些合格的材料才能投入施工;最后,做好建筑物料的存放管理,由于一次性采购的材料较多,短时期内很难用完,必须制定完善的存放计划,对各种材料的库存以及使用情况做好详细记录。

5.4加强道路桥梁工程的质量控制

在整个市政道路桥梁工程建设过程中,除了上面讲到的要提高各参加建设方人员素质外,还必须对市政道路桥梁工程的质量控制好,建立并完善道路桥梁工程建设管理制度。应主要做好以下几方面:

(1)不管我们目前处于工程的设计阶段还是施工或验收阶段,都必须以科学规范的标准指导我们每一项工作;

(2)在进行正式的施工之前,必须提高道路桥梁的设计水平,加强市政道路桥梁的质量管理及验收工作;

(3)最后,在市政道路桥梁整个建设过程中,加强对质量的监督工作,对各参加建设方单位以及个人的廉政进行考核,并实行一定的奖惩制度,从而保证市政道路桥梁的施工质量。

5.5 注重全过程质量控制和动态管理

作为市政道路桥梁工程的重要工作,质量控制与道路桥梁工程的施工质量密切相关,在整个过程中,施工阶段是市政道路桥梁工程的建设阶段,并最终形成了市政道路桥梁工程施工质量的重要环节。也正因为如此,市政道路桥梁建设必须严格按照相关国家或行业标准来执行,对道路桥梁建设项目施工质量形成各个阶段、各个过程进行有效的控制。

6结 语

综合本文以上的论述,我们知道市政道路桥梁工程的施工质量不仅关系我国经济的发展,更关系广大民众的行驶安全。因此,只有当我们确保市政道路桥梁工程的施工质量,才能确保我国经济的快速发展以及人们生活水平的提高。

参考文献

[1] 胡志军. 市政道路桥梁施工质量问题分析与预防[J]. 中国新技术新产品, 2009.

[2] 朱先林.论市政桥梁与道路施工质量问题探讨[J]. 科技风,2010.

[3] 李静,李江红,王迪. 市政道路桥梁工程的施工管理措施[J].管理锦囊,2007.

道路桥梁设计论文范文7

关键词:高速铁路 预应力 混凝土 大跨度 简支梁

中图分类号:U24 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(b)-0072-02

国内外高速铁路桥梁主要采用简支梁结构,其中预应力混凝土简支梁具有受力明确、构造简单、耐久性好、施工便捷等优点,是高速铁路桥梁的主要结构形式。

1 高速铁路桥梁概况

截止2014年底,我国高速铁路运营里程超过16 000 km,“四纵”干线基本成型,约占世界高速铁路运营里程的50%,已拥有全世界规模最大、运营速度最高的高速铁路网。

我国高速铁路多采取“以桥代路”策略,各条高速铁路桥梁所占比例均较高,其中以跨度32 m预应力混凝土简支箱梁桥为主,部分采用跨度24 m简支箱梁,少量采用跨度40、44、56 m简支箱梁。跨度32 m及以下箱梁主要采用沿线设制梁场集中预制、架桥机架设的方法施工,跨度32 m以上简支箱梁主要采用现场浇筑或节段拼装的方法施工。

我国高速铁路桥梁里程占线路里程的比例最高达82%,其中常用跨度混凝土简支箱梁桥占桥梁总里程的比例基本在80%以上,最高达96%。桥梁技术的发展和进步成为我国高速铁路建设工程中的重大技术突破,并形成了我国自有的技术标准体系。随着高速铁路建设的发展,桥梁设计理论和建设技术也在逐步完善和发展,其中基于预制架设施工模式的大跨度预应力混凝土简支箱梁就是其中重要发展方向之一。

我国高速铁路建设规模大,桥梁数量多,设计、施工技术成熟,并依托联调联试工作积累了丰富的试验数据,对于高速铁路桥梁的建设和发展也积累了充足的技术储备。根据近年来高速铁路常用跨度预应力混凝土简支梁的设计和试验研究成果,我们对简支梁的设计理论有了更为深刻的认R,为高速铁路(时速250 km及以上)大跨度预应力混凝土简支梁的进一步发展打下了基础。

高速铁路跨越河流、沟谷的高墩桥梁以及软基沉陷地区的深基础桥梁,下部结构造价在桥梁建设费用中的比重较大,大量使用跨度32 m简支梁时经济性较差;跨度>32 m时若只能采用原位浇筑的简支梁桥或者连续梁、连续刚构桥,经济性也较差,且质量不易控制。发展跨度40 m及以上预应力混凝土简支梁,并采用集中预制、运梁车移运、架桥机架设的施工模式,将显著提高桥梁的经济性。我国高速铁路发展跨度40 m及以上、采用预制架设施工模式的预应力混凝土简支梁技术,不但能够提高简支梁桥的跨越能力,还能够扩大简支梁桥的适用范围,并具有一定的技术、经济优势。

2 既有高速铁路简支梁设计与使用情况

2.1 设计参数及控制指标

对于我国高速铁路用量最大的跨度32 m预应力混凝土简支箱梁,高速铁路运营活载静态效应(动车组)约为设计活载静效应的35%~40%,桥梁结构设计控制指标已由强度变为刚度。桥梁结构的变形和变位限值主要是为保证桥上轨道结构受力安全性和稳定性,同时满足列车高速运行条件下行车安全及乘车舒适的要求。根据现行规范,高速铁路桥梁刚度设计参数应满足如下要求。

2.1.1 梁端转角

对于采用无砟轨道的桥梁,由于梁端竖向转角使得梁缝两侧的钢轨支点分别产生钢轨的上拔和下压现象。当上拔力大于钢轨扣件的扣压力时将导致钢轨与下垫板脱开,当垫板所受下压力过大时可能导致垫板产生破坏,对于采用有砟轨道的桥梁,还要保证桥梁接缝部位有砟道床的稳定性。

2.1.2 竖向自振频率限值

研究表明梁体固有频率过低将导致高速列车通过时产生较大振动或共振,频率过高时桥上轨道不平顺引起的车辆动力响应明显增加,因此,对简支梁竖向自振频率提出限值。对于运行车长 24~26 m的动车组、L≤32 m混凝土及预应力混凝土双线简支箱梁,给出了不需要进行车桥耦合动力响应分析的自振频率限值。同时,研究发现对于跨度40 m及以上的简支梁,由于长列荷载的影响,动力荷载产生的突变效应减弱。高速铁路桥梁设计的控制性参数与桥梁跨度有关。研究发现,选取跨度20、24、32及40 m的简支箱梁,每种跨度的简支梁分别选取21种不同尺寸的截面,二期恒载统一按180 kN/m来计算梁体竖向基频,以此研究分析不同刚度设计参数间的关系。根据不同刚度限值对应函数关系。32 m及以下跨度简支梁基频取现行规范中不需要动力检算的下限值,40 m箱梁基频取现行规范中公式计算的下限值,梁端悬出长度按预制架设模式统一取0.55 m,梁端转角限值取1.5×10-3 rad。

综上分析可以看出:(1)梁体竖向刚度满足梁端转角限值或满足基频限值的情况下,挠跨比远小于规范规定的1/1 600,挠跨比不控制梁体设计;(2)跨度32 m及以下的预制简支梁,基频为梁体设计控制指标;(3)跨度40 m预制简支梁,基频和梁端转角的对应关系接近,梁体设计控制指标在基频和梁端转角方面差别较小,可实现箱梁经济性设计。

2.2 实梁设计状况

以我国高速铁路跨度32、40 m预应力混凝土简支箱梁为代表,分析了既有简支梁的设计情况。

2.2.1 跨度32 m简支箱梁

高速铁路有砟、无砟桥面双线箱梁二期恒载设计值分别为 206.5~211.0 kN/m和120.0~180.0 kN/m,受二期恒载影响(不同无砟轨道类型、直曲线及有无声屏障等),同一图号的无砟简支箱梁基频和残余徐变拱度略有差异。对于设计时速350 km高速铁路32 m无砟轨道预应力混凝土双线简支箱梁,预制梁的梁端转角、基频的设计参数与规范参数比值分别为53%,101%~108%,现浇梁相应的两者比值分别为70%和106%~114% 。

2.2.2 跨度40 m简支箱梁

时速350 km高速铁路无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁,计算跨度为39.1 m,施工方法为原位现浇,截面中心梁高为3.75 m,桥面宽度为12.0 m,质量1 130 t。对于设计时速350 km高速铁路跨度40 m无砟轨道预应力混凝土双线简支箱梁,梁端转角、基频的设计参数与规范限值的比值分别为62%和139%。

2.2.3 对比分析

(1)高速铁路各种箱梁的挠跨比设计值远小于规范规定的限值;(2)跨度32 m箱梁的竖向基频设计值稍大于规范规定的基频限值,梁端转角富余度较高,基频限值控制箱梁的设计;(3)跨度40 m梁与跨度32 m梁的梁端转角设计值与规范限值的比值基本相当,40 m梁基频设计值与规范限值的比值大于32 m梁的相应比值,跨度40 m梁的竖向基频有较大优化空间。

2.3 实梁测试结果

将高速铁路常用跨度简支梁设计情况和实测结果对比可知:(1)挠跨比不是梁体设计控制指标,跨度32 m以下的简支梁的设计参数由基频控制,跨度40 m的简支梁基频和梁端转角的影响接近;(2)高速铁路各种箱梁的挠跨比设计值小于规范规定的限值。跨度32 m箱梁竖向基频设计值稍大于规范规定的基频限值,跨度40 m箱梁基频设计值与规范限值的差别较大,有较大的优化空间;(3)从设计和运营指标测试结果来看,我国高速铁路发展跨度40 m及以上的预应力混凝土简支箱梁技术可行(如图1)。

3 研究结论

根据高速铁路预制后张法预应力混凝土大跨度简支梁技术可行性和经济性对比分析研究结果,得出结论如下:(1)高速铁路跨度40 m简支梁的设计控制指标已从跨度32 m简支梁的刚度(基频) 控制转变为强度和刚度(基频、梁端转角)共同控制;(2)跨度40 m预制简支梁的梁高设计可以控制在3.1 m左右,单孔梁质量可以控制在1 000 t以内。该梁高与既有跨度32 m简支梁的梁高接近,便于桥梁跨度布置及美观设计;(3)无论是研制新的运架设备还是对既有的运架设备进行改造,均可满足跨度40 m预制简支梁的制、运、架施工要求;(4)高速F路跨度40 m的预制简支梁桥,在墩高10 m左右的常规地段综合造价与跨度32 m简支梁桥相比具有一定经济优势,在高墩、深基础等下部结构费用较高的地段综合造价与跨度32 m简支梁桥相比经济优势增加;(5)采用跨度40 m预制简支梁桥,可提高桥梁的跨越能力、增加桥跨布置的适应性、减少墩台基础的数量、扩大简支梁桥的适用范围,并可减少施工作业班次、提高生产效率,工程建设实际意义显著。

参考文献

道路桥梁设计论文范文8

关键词:整体式;桥梁

目前,伸缩缝桥梁是一种被广为接受和应用的桥型。但是,这种桥型普遍存在着因伸缩缝渗水而发生水侵蚀和冻害造成桥梁维修的主要问题。

1国内伸缩缝桥梁现状

随着我国经济建设的迅猛发展.公路交通量急剧增大,公路上行驶车辆的行驶速度和车辆的轴重不断增加,桥梁由于其伸缩缝被破坏而遭受不同程度毁坏的现象也十分严重。国内很多公路及城市道路桥梁管护部门对所管辖区域的桥梁伸缩缝装置及支座的运营情况,分别进行了详细调查,并对调查结果进行了分类整理,基本情况如下。

根据1990年的调查资料可知.北京市公路管理处、天津市桥梁管理所等13个城市的桥梁管理部门所管理的桥梁总数为2490座。在被调查的556座桥梁中,有271座桥梁的伸缩缝装置有不同程度的损害,占被调查桥梁总数的48.7%。

上述城市中除北京、天津之外的11个城市建设管理部门,曾在1989年底至1990年初对所管辖的242座桥梁的伸缩缝装置的现状进行了调查。桥梁伸缩缝装置已损坏的有180座,占被调查桥梁总数的74%。大连市香炉礁立交桥有90%以上的桥梁伸缩装置已损坏。

调查资料表明.我国桥梁伸缩缝装置的破坏率很高.情况相当严重。为此,我国公路及城市桥梁建设者开始进行无伸缩缝桥梁课题的研究。

2国外工程实践

在美国.从整体式桥台无缝桥梁技术的应用情况来看,该技术的普及推广率高达90%。仅在田纳西一个州就有1000多座无伸缩缝桥梁,桥型涉及钢桥、混凝土桥、直桥和曲线桥。整体式桥台桥梁结构见图1。

美国目前还没有形成整体式桥台无缝桥梁的设计、施工以及构造细节统一的标准和规范,美国各联邦州均按照各自的立法执行各自的标准。但对整体式桥台无缝桥梁上部结构最大跨度,各州的交通运输部门取得了一致的认识,即钢筋混凝土和预应力混凝土结构的最大允许桥长为240m;钢一混凝土组合结构的最大允许桥长为150m。美国AASHTO还特别推荐在地震区采用整体式桥台桥梁,以减小灾难性后果。

日本于1996年建成了日本第一座整体式桥梁。20世纪90年代对采用无伸缩缝的桥梁状况进行了普查,并在此基础上编写出版了《已建桥梁无伸缩缝方法的设计施工手册》。日本的整体式桥梁多用于跨径

英国于2O世纪70年代开始致力于整体式桥台的无伸缩缝桥梁的研究。目前英国认为在100m以内的公路桥梁、120m以内的铁路桥梁可考虑采用无伸缩缝桥梁结构。北欧和英国对无伸缩缝桥梁的容许跨径的要求基本一样。瑞典和英国在相关的标准中考虑了温度波动和相应的桥台循环位移对土压力的影响。

澳大利亚在20世纪60年代就开始采用整体式桥台桥梁,并对无伸缩缝桥梁的桥长进行了限制:钢桥19m;预应力混凝土结构桥100m;钢筋混凝土结构桥198m。

新西兰、法国、瑞士、意大利等国的无伸缩缝桥梁技术也日趋成熟,整体式桥台桥梁和半整体式桥台桥梁应用较广。

3国内工程实践

我国无伸缩缝桥梁的实践始于20世纪6O~80年代的柔性墩台设计。在总结已往工程实例并借鉴前苏联排架桩墩式桥标准图基础上,我国学者提出利用桥梁墩台的柔性,通过上部结构传递桥梁及墩台承受的各种水平力(包括温度变化引起的结构内力),进而实现桥梁结构下部构造轻型化。当时提出两种方法:一是全桥桥面连续法;二是桥面预切缝法。这一提法与日本比较接近。

在上述理论指导下,先后进行了实践的尝试如:1977年完成了辽宁省辽河油田沿海开发区道路桥梁排架桩桥定型图;1987年出版《排架桩墩标准图》;1983年河南省设计了全长5549.86m的郑州黄河大桥,而且进行了与无伸缩缝桥梁有关的理论探索和工程实践,取得了一系列成果。20世纪末,我国桥梁设计理论工作者借鉴国外经验与成果,开始了无伸缩缝桥梁的工程实践:

1)1998年横跨湖南省益阳一常德高速公路的分离式立交桥建成为小边跨的无伸缩缝桥梁。

2)1999年建成的广东省清远市佛岗县省道354线的四九桥,是一座整体式桥台的无伸缩缝桥梁,桥长75.48m。该桥梁为四跨钢筋混凝土连续刚构无缝桥,桥的两侧均为整体式桥台。

3)1999年建成的汝州一鲁山段的石龙河桥。桥长84m。该桥梁为四跨装配式预应力混凝土空心板桥,是利用半整体式桥台原理进行设计与施工的。

4)2004年建成的福建省永春县上坂大桥全桥为四跨(4×30m),全长137m,是国内目前修建较长的一座整体式桥台的无伸缩缝桥梁。

国内桥梁专家对广东省清远市佛岗县省道354线的四九桥进行了实地严格检验,认为该桥营运近两年来,整体桥台工作状态良好,桥面、路面一直完整,未发现任何裂缝、拥包、跳车等不良现象,司机及乘客均感觉良好。

该桥妥善解决了多年来公路桥梁建设未曾解决的两大难题:一是取消桥面伸缩缝装置,二是消除桥头跳车。这直接降低了公路桥梁建设的成本以及日后的养护成本,提高了运营质量。四九桥在设计计算理论上采用柔性台和柔性桩共同承担变形,重点对结构、搭板、台后填土及接线路面四者的共同作用进行了空间和平面分析研究。建立了整体结构、桩、搭板及台后同作用的空间计算模型,分析了接线路面反射裂缝的成因、发展及防治,重点分析了搭板的倾斜度对防止台后反射裂缝的敏感性,得出了具有理论研究价值和工程应用价值的结论。该桥梁从设计到施工具有自己的知识产权,研究成果达到国际先进水平。

4有待研究解决的问题

虽然国内外桥梁工程建设的大量理论和工程实践取得了成果,但针对我国北方寒冷地区的特殊条件,整体式桥台桥梁的设计理论、施工技术还存在一些问题,主要表现在以下几个方面。

1)基础刚度的局限性

整体式桥台桥梁要求桥墩的桩基础具有足够的柔性。可是我国北方寒冷地区冬季土层冻深达到2--3m,这极大地限制了下部结构的柔度。

2)桥梁跨度的局限性

由于寒冷地区的极限温差较大,造成上部结构收缩量变化较大,所以对下部结构与道路连接处的处理提出了较高要求。如何解决好上述两个问题.对于整体式桥台桥梁这一新技术的推广,进而产生效益将起到至关重要的作用,也是整体式桥台桥梁技术今后研究与推广急需解决的问题。

5结语

道路桥梁设计论文范文9

关键词:山区;高速公路;桥梁设计

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

一、山区高速公路的主要特点

山区高速公路的修建需要克服众多的困难。因为山区的地理环境较平原而言更为恶劣,地质条件也多变,水文特征和周边环境地形也比较复杂。具体表现为:地形表面沟壑众多、坡度较陡,滑坡泥石流等地质灾害频繁发生,岩石种类繁多不统一,为建工造成困扰,水文复杂表现在水系分支较多较杂、洪水、泥沙淤积等因素复杂多变等方面。而山区高速公路的修建一般依靠溪流的流向来建造,受地质水文等因素的影响,路线在平面、纵向、横向三个方面的的布置均较为复杂,以至于造成高速公路平曲线多、纵坡较大、横坡陡等特点。

二、山区高速公路桥梁的设计特点

山区高速公路本身就具有地理环境恶劣、地质条件多变、水文特征和周边环境地形复杂等一系列特点,山区高速公路桥梁的建设所要面临的条件就比较严峻,鉴于山区高速公路拐弯、斜坡陡较多,高速公路桥梁中高墩长桥和墩台样式都比较多。弯坡桥的设计建造受路线技术指标的影响很大,山区高速公路非常频繁地跨越、避让障碍物,公路设计中就会相应采取长而大的纵向坡度、大横坡、斜跨路过山谷等复杂的技术手段,相应的,高速公路的桥梁设计要根据高速公路的路线走向来设计,所以在高速公路桥梁中,弯坡斜桥占据了很大的比例。另外,高墩长桥也较为普遍,这是因为山区地形的特殊性,受山区发生的地质运动和水文特征影响,较为平缓的U型谷和较为陡峭的V型沟谷分布较多,这让高速公路桥梁的设计显现出桥墩高且单位距离内造型变化多的特性,另外,由于山区高速公路的高线位以及依照河谷修建的形式,桥梁就会顺应地较为绵长。出于对地形变化多、高速公路和公路桥梁需要平顺相接等因素的需要,墩台形式较为多见。

综合上文可见,山区高速公路桥梁的设计应该在深入研究施工当地地理、气候、水文环境等因素的前提下,进行设计方案的选定,还要对桥梁的结构形式和地质、结构物之间的关系进行一对一的、细致入微的协调。

三、山区高速公路桥梁设计的原则

因为山区高速公路的环境复杂,在高速公路桥梁设计中,也有很多复杂情况,所以山区高速公路的桥梁设计差不多包含了所有的桥梁建设类型。山区的地质环境和气象条件复杂多变,设计者和施工方一定要重点考虑强风、冰雪、超低温、水力等对桥梁产生的影响。山区高速公路桥梁架设地的地势起伏较大,施工场地布置设计十分困难,大型机械或者高精度施工器械以及大中型的构造物的运转和使用非常不便,而种类杂多、数量最大的小型构造物的功能以及放置安排的位置,也决定着桥梁工程建成之后的质量高低。

所以,在山区高速公路桥梁的设计施工过程中,结构物方案布置安排的合理性、科学性是起到紧要作用的。高速公路桥梁设计建造比平原区的桥梁设计建造多了不少结构物,造价要高于一般的桥梁,这对绝大部分片区经济不甚发达的山区来说,造价的合理性是值得考量的问题,所以山区高速公路桥梁设计不仅仅要考虑地质、气候等等客观因素,还要考虑技术实施可能性、构造物运输转运是否方便,还要考虑所设计桥型的经济指标是否符合当地的经济条件。因此山区高速公路桥梁设计方案多方面、全方位进行论证,根据地理环境、施工条件、地区经济等各方面因素进行论证,从而选取建造桥梁的最佳方案,达到节约费用又保证质量的目标。同时,应该在设计和施工过程中注重对周边环境的保护,和与周围景观的协调性,施工方应该采用科学的施工方案,按照合理的施工进度,运用科学的施工机械进行工作,避免对山体和植被的破坏,防止泥石流等地自然灾害现象的发生,减少对施工地水流的污染。

山区高速公路桥梁设计的基本原则如下:桥梁结构安全、质量过硬,经济指标较高,后期桥梁养护简单以及构架合理、与周边环境融为一体。

四、山区高速公路桥梁与其他建设工程的关系

1、山区高速公路桥梁与隧道的关系

山区高速公路地形多变,横坡较多且陡,水文特征和周边环境地形复杂,地形表面沟壑众多、坡度较陡,滑坡泥石流等地质灾害频繁发生,受山谷中水流的冲刷,U型山谷转弯较多见,桥梁与隧道相连接是山区高速公路建设中跨越河流、转U型弯的常见方案,也是目前为止最佳的解决方案,这就是常说的“两桥一隧”方案,在“两桥一隧”方案中,桥梁和隧道必须紧密连接,一般情况下,设计者和施工方会通过调整桥台侧墙的长度来进行衔接,而对于地形特别陡峭、隧道明洞已到极限的情况,就需要设置桩柱式台、桥梁主梁置于隧道明洞,以此来解决地形问题。

2、高速公路桥梁建设和路基的关系

山区高速公路地形多变,可以用错台路基(左右幅路基不等高)来进行对多变地形的适应。但是因为左右幅路基的横向交通要求有时要设置转向车道,所以在这种情况下,错台路基的设计方案不容易被运用到实际操作和施工中,这种情况下就会设计半幅桥来进行过渡。当路基的最低一侧填土的高度在十五米左右时,桥梁设计者就应该综合环境、地质、水文等当地条件将挡墙、半幅桥等做综合分析评判比较,然后再决定高速公路中桥梁的架设方案。

3、桥梁跨越与高填方路基的关系

如果山区高速公路桥梁只受地形因素的影响,那么在现实的设计施工操作中,就会因为省时省力而直接采用桥梁建造的方法。实际上要分类型区别对待。在地质条件较好,虽然路基的填方高度超过二十米,但收敛速度较快的V型峡谷而且桥梁和隧道相连接的地段,可以考虑高填方的路基;而对于宽而平缓地段,如果运输距离较远,就可以采用桥梁方案。

4、高速公路桥梁建设与其他特殊因素的关系

山区高速公路桥梁设计在结构设计时,应该要比平常地域建造的桥梁更加注重桥梁曲线、纵坡横坡、U型V型的深谷以及陡崖峭壁、以及泥石流洪涝等特殊因素对桥梁建设造成的影响,具体如下:

(1)在桥梁建设前的调查、设计阶段,设计者和施工方要对地形进行细致测量,同时进行地质勘测、气候气象资料累积、水文资料的调查等大量准备工作,确保前期工作对后期设计施工打下良好基础。

(2)充分考虑拐弯、斜坡等因素带给桥梁附加的重荷,不能忽略曲线扭矩、大纵坡水平力等多种力量带给高速公路桥梁结构的不利影响,对这些负荷以及作用力要进行细致科学全面的计算。

(3)要对深沟陡坡的结构设计进行综合全面的分析考虑,考虑分析墩台设计、承受台柱埋置深度,以及挡墙、边坡等结构的构造分析处理等。

(4)对桥梁经过的公路段的平面、纵面、横面线形进行科学计划设计,要充分考虑汽车在桥梁行进过程中对桥梁结构造成的冲击力、制动力等作用力的影响。