公路桥梁基础设计与施工技术问题探究

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:陆治猛
[导读] 在经济发展与人们的生活中,公路桥梁工程发挥着重要作用

         摘要:在经济发展与人们的生活中,公路桥梁工程发挥着重要作用,是国家交通建设中的重要环节。当前我国公路桥梁建设数量增多,建设水平也有很大提升。同时对公路桥梁工程承载能力、运输能力和耐久性等要求也在提高。为保证公路桥梁工程建设质量满足实际要求,需科学掌握其设计要点与施工技术,优化工程设计与施工,为工程建设品质提供有力保障。文章阐述了公路桥梁工程基础设计原则,通过分析当前公路桥梁施工中技术措施和常见问题,提出设计与施工中合理的对策建议。在优化设计与施工下,才能保证公路桥梁使用性能,延长其使用寿命。
         关键词:公路桥梁;设计原则;施工技术;存在问题;对策
         公路桥梁工程是重要的基础设施项目,在区域经济发展中发挥着重要作用。随着当前交通量的增加,也需不断提高其承载性能和运输能力,以满足当前使用要求。而公路桥梁工程的品质,在很大程度是受其设计、施工的影响,我国地质地形条件复杂多样,在公路桥梁建设中会受到多种因素的影响。因此在质量安全要求下,需优化设计与施工,能够针对工程中遇到的实际情况采取合理举措应对,形成合理设计,并科学指导工程施工。
1.公路桥梁分类
         公路桥梁工程方面,可以依据其不同的结构体系,分为拱式桥、悬索桥、梁式桥、钢架桥和斜拉桥五种类型,其施工中重要应用混凝土和钢筋等施工材料。而一些景区桥梁设计中,则可能采用木质或者石板桥梁。设计建设公路桥梁中,要掌握工程建设要求、桥梁类型特点。拱式桥有着较大的跨度,其结构往往比较简单,且外形美观,施工中使用的材料较少。但作为一种推力结构形式,对地形有着较高按要求。因此如果在平原地区修建拱式桥,需结合施工现场实际情况加工桥面标高适当抬高。悬索桥则主要在大型桥梁项目中会采用,这种类型的桥梁施工难度较大,且成本也比较高。梁式桥则有着较强适应性和耐久性,但只适用于中小跨径桥梁中,跨越能力不足。钢架桥结构尺寸小,但需要使用大量钢筋材料,因此其实际造价往往比较高。斜拉桥梁体尺寸较小,有着较大的跨越能力,但对技术有着较高要求,主要在大型桥梁、中等桥梁等工程中采用[1]。
2.公路桥梁基础设计原则
         (1)安全性原则。在社会运行中,公路桥梁工程是最基础的设施之一,其建设品质关系着人们出行安全。因此在设计过程中要严格遵循安全性原则,一方面要保证公路桥梁自身安全性,采用科学的设计方案、优质施工材料和严格的监督管理,保障其安全性能达标。另一方面,则要求施工中保障施工人员人身安全,公路桥梁建设中会经过地形比较复杂的区域,不安全客观因素较多,需做好施工设计降低风险,切实保障施工人员的人身安全。
         (2)生态环保原则。现代公路桥梁建设中,不仅要保证舒适性和安全性,且注重对环境的保护。公路桥梁工程施工中,不可避免会占用土地,可能导致植被破坏、水土流失等问题,保护不力的情况下会损坏沿线自然和文物景观。因此在设计中注重生态环保方面问题,保持其周边视觉环境、建设环境与生态之间的平衡,减少环境污染与破坏。同时积极发展沿线绿化,最大程度上减低工程度生态的不利影响[2]。
         (3)“以人为本”原则。公路桥梁工程的建设是为人服务的,人、车、路构成了交通系统,且三要素之间相互依赖、制约和补偿。设计既要满足人们的需求,且要不断更新设计理念,合理应用新工艺、新桥型等,建设更加符合现代要求的工程。
         (4)技术创新原则。当前在公路桥梁建设中,应用信息化和数字化施工技术下,可以更好地保障施工成效。比如在设计中采用数字测绘技术,以优化线路设计、路面横纵断面设计等,其自动化程度和精度高,且方便图形编辑等,利于设计质量和效率的提升。
3.公路桥梁基础设计
3.1提高结构耐久性
         公路桥梁工程设计中,为保证其结构质量,需采取合理的设计措施提升结构耐久性。通常公路桥梁工程建设过程复杂,施工中和后期运行阶段易受到车辆新式和自然因素等影响。同时桥梁自身长期使用下,材料性能会降低。综合之下,桥梁工程会出现不同程度损伤,因此设计中要注重其耐久性的提高。
3.2提高构造配筋率
         公路桥梁工程设计中,要注意其使用中常见混凝土裂缝问题。注意结合公路桥梁工程实际情况,适当加大构造配筋率,加大钢筋混凝土保护层厚度,以有效保护钢筋材料,避免其受到侵蚀而导致混凝土结构耐久性降低。

此外在控制混凝土裂缝方面,应将其控制在一定范围避免数量太多影响质量[3]。
3.3表面铺装层防水设计
         公路桥梁工程中对于铺装层混凝土有着较高要求,因此要注意采用的混凝土需在C30以上,混凝土铺装层中设置钢筋网避免开裂。同时注意防水层的设计,包含桥梁铺装层顶面防水和连续梁负弯矩段设计。此外,就是设计泄水管的过程中,要综合考虑其细节构造,完善伸缩缝排水设计,避免水渗入沟渠影响到工程内部结构。
3.4降低公路桥梁超载率
         公路桥梁工程在投入使用中,往往会遇到超载问题,长期超载行驶下会降低工程安全性能。当前我国桥梁超载问题中,主要就是桥梁长期负载运行、行车流量超过设计方案、部分车辆超载等情况。超载会引发公路桥梁工程疲劳,其内部结构振动而引发疲劳损伤。一般难以及时发现内部损伤,在长期维护治理不到位的情况下,即便是正常荷载下也会改变桥梁工作状态,因此需考虑区域实际情况,在设计中合理设置桥梁工程超载率。
4.公路桥梁基础施工技术问题与应对策略
4.1公路桥梁施工常见问题
         (1)承台混凝土腐蚀。一般公路桥梁工程规模庞大,需要较大的承台体积,但混凝土等级较低,在恶劣的环境下为保证混凝土耐久性足够,需要设置一定厚度保护层。因此在施工中,一般会选择将保护层厚度加大,或者采用高性能混凝土。
         (2)桩贯入度骤减下桩锤回弹和桩身颤动问题,施工中忽然间减小桩的贯入度,会导致桩锤大幅度回弹,并引发桩身颤动。此时会加大桩的下沉阻力,此时使用高锤盲目桩基会打断桩身。因此要先调查清楚桩贯入度骤减的原因,采取加装铁靴、使用射水助沉等方式应对。在采用射水法来处理实心桩的情况下,射水管应在桩的侧面对称等距设置[4]。
         (3)断桩。公路桥梁施工中需要特大的桩基,因此施工钻孔较深,在深度达到30m左右时,受吊车自身机械因素等影响,会出现拔管时间被延误的情况,而无法顺利完成拔管,并引发断桩事故。
         (4)混凝土水泥水化。混凝土水泥水化问题一般与混凝土强度发展相关,而且会随着环境温度变化而变化。在温度低于零度的情况下,混凝土中水分结冰水泥不会水化,混凝土强度的增长停止。严重情况下孔隙中水分膨胀下,特别是遇到严寒天气,会导致混凝土发生崩溃而影响到工程质量安全。混凝土浇筑完成后,需要在潮湿环境下养护,湿度和温度恰当会顺利发生水化租用,保证混凝土强度发展顺利。但湿度不足会也导致混凝土水化终止,降低混凝土强度的情况下,导致其结构过于疏松而加大渗水性,不利于保证混凝土耐久性。
4.2施工技术应用
         第一是支架搭设,搭设墩柱过程中要满足垂直运输按要求,控制好支架体的强度、刚度,其纵向、横向和斜向上需设置连接杆,提升整体结构稳定性。
         第二是钢筋工程施工,现场制作钢筋笼后用吊车吊装,以分节入孔方式施工。第一节骨架入孔后将其用支撑固定在中心部位,再吊起另一节骨架使用电焊连接上一节,要保证对准孔位,避免产生过大偏差而破坏孔壁。
         第三,墩台与立柱施工。公路桥梁工程施工中,由模板尺寸决定柱、台和墩扥结构的尺寸、体积,因此在进行基础结构施工前需控制好模板尺寸,准确测量、严格验收。混凝土浇筑施工中,要控制好其下落高度、振捣位置,处理好产生的浆液避免造成污染。同时要控制好混凝土结构垂直度,以及模板支撑足够牢固[5]。
结束语:
         公路桥梁工程建设中,设计和施工作为其中的重要环节,对工程稳定性、安全性等影响很大。因此要加大设计研究,不断提高设计和施工水平,以及加强人员培训和施工管理等,提高项目建设水平,为公路桥梁交通运输事业发展奠定良好基础。
参考文献:
[1]栾旭光.公路桥梁基础设计与施工技术问题的分析[J].商品与质量,2019,(38):146.
[2]鄂宏瑞.公路桥梁基础设计与施工技术问题的分析[J].建筑工程技术与设计,2020,(5):1533.
[3]姜长军.公路桥梁基础设计问题研究[J].城镇建设,2019,(6):71.
[4]李成海.对公路桥梁基础施工技术的研究分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(31):1606.
[5]鄂宏瑞.公路桥梁基础设计与施工技术问题的分析[J].建筑工程技术与设计,2020,(4):1473.
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