摘要:公路桥梁设计中,大跨度桥梁方案主要应用在重要的交通枢纽地区,应对相关设计理念与思想进行研究,提升大跨度桥梁使用能力。本文主要对大跨度公路桥梁设计理论进行分析,介绍桥梁设计特点,在此基础上,结合现有技术,对大跨度桥梁设计要点进行重点说明,以期提升公路桥梁设计的安全性与稳定性。
关键词:公路桥梁;大跨度桥梁;设计要点
前言:随着经济发展,工程项目施工技术进步,公路桥梁建设质量获得改进,大跨度桥梁设计方案得到广泛应用。桥梁设计的重点是促使桥梁施工和使用环节安全性,对桥梁主体结构进行优化,保持其稳定性与持久性。为达到这一目标,应对桥梁设计方案进行调整,对大跨度桥梁设计的要点进行分析,提升设计能力。
一、大跨度桥梁设计理论
(一)理论产生与发展
大跨度桥梁建设在我国兴起于20世纪末期,目前现存的最大跨径悬索桥位于江苏润扬的长江公路大桥,其主跨长度达到1490m。现阶段,由于施工技术发展,桥梁设计水平更高。相关技术应用很好解决了大跨度公路桥梁存在的问题,对桥梁公路发展产生了推动作用。设计过程中,应重点加强理论研究,对桥梁结构进行优化,促使其刚度、强度和稳定性等满足设计要求。
桥梁设计理论发展中,应重点关注桥梁施工技术的应用,通过构建整体设计方案,对大跨度桥梁进行模型构建与研究,促使桥梁施工更加安全、稳定。目前,在大跨度桥梁设计理论中,悬索桥和斜拉桥为主流形式,应对桥梁设计方案进行升级,注重应用先进技术和管理经验,对公路桥梁设计方法进行完善,发挥先进设计理念应用优势[1]。
(二)桥梁设计特点
大跨度桥梁设计中,应重点对桥梁结构的安全性与可靠性进行研究,并且关注其外表设计的美观。以往桥梁设计中,要求设计人员结合经验技术和实际要求,对桥梁的刚度和稳定性等要素进行全面考虑,这也是大跨度桥梁设计的主要参考项目,应对设计要素提高关注力度。
此外,桥梁设计中,由于大跨度桥梁设计方案多应用在重要的交通枢纽和地形条件较为复杂的区域,因此,对施工条件进行考虑尤为重要。桥梁设计中,应对设计施工的特点进行分析,使得项目设计具有实践应用价值。桥梁结构也是设计工作中需要重点考虑的问题,桥梁结构稳定关系到项目整体安全性。下面文章将重点讨论公路桥梁中大跨度桥梁设计要点。
二、公路桥梁中大跨度桥梁设计要点
(一)整体设计方案选择
考虑到公路大跨度桥梁设计具有复杂性特点,需要综合考虑设计过程中存在的问题,对相关要素进行把握,促使设计工作稳定开展。由于桥梁设计工作相对独立,设计人员对相关信息的调取和应用能力不足,增加了设计过程难度。为优化设计效果,应在整体上,对设计工作进行安排与部署,注重设计方案的合理选择,使得预期设计理念得到实践应用。
设计过程中,应做到理论联系实际,局部和整体统一的原则,对桥梁设计方案进行应用,切实保证设计过程的安全性与连续性。实践应用中,需要对桥梁设计工作方案进行调整,分析实际情况,坚持一切从实际出发理论,对相关设计思想进行应用,确保大跨度公路桥梁设计的合理性。桥梁设计过程中,应注重对其造价和动力性能进行优化,对具体施工技术与工艺进行控制,实现对桥梁设计方案整体优化的目标。
(二)连续钢筋混凝土结构
对连续钢筋混凝土箱梁结构施工,做好质量控制,是提升桥梁稳定性的关键,需要分析分析相关施工流程与方法,确保施工过程安全可靠。
连续钢筋混凝土结构施工包括以下步骤,一是处理基底、搭设支架部分,并且安装龙骨;二是调整高度,完成相关高程调节后,需要对模板进行安装,并且对模板的顶高进行复核;三是对钢筋进行捆扎并且浇筑混凝土,同时,做好相关养护工作,使得连续钢筋混凝土质量满足大跨度桥梁设计要求;四是监理人员验收,应对相关结构的预应力张拉进行实验测试,以期达到桥梁设计强度标准。
例如,在某市快速路交叉口A段大跨度桥梁设计中,采用了连续钢筋混凝土施工方案,现对其箱梁结构的混凝土浇筑施工方法明确如下:
首先,在浇筑前,为保证安全性,对施工方案进行设计,重点对支架、模板、钢筋和波纹进行检查,并且对模板中的杂物进行清理,将检查结果报告给项目监理人员,确保钢筋混凝土结构施工的合理性。
其次,大跨度桥梁连续混凝土需要一次浇筑成型,对箱梁底板和腹板部分应采取分层浇筑方法,这一点应在项目设计方案中进行明确。需要特别强调的是,对腹板第二层混凝土浇筑,应在第一层混凝土初凝前完成,确保其内部结构稳固。
再次,大跨度桥梁设计中,应做好技术交底工作,对现场施工人员进行技术指导,规范其操作流程、提升业务能力。施工过程中,应设计混凝土泵车使用规范,并且安排备用泵车,确保钢筋混凝土施工连续性。施工过程中,应严格按照设计方案进行,对桥梁质量进行控制。
最后,对设计浇筑完成的桥梁结构进行预应力张拉测试。测试开始前,对钢筋混凝土构件进行外形和尺寸方面的检查,明确垫板位置、孔道是否通畅、有无杂物等情况。同时,也应对孔道的摩阻损失进行测定,即对μ值,张拉过程中,应对相关损失进行补偿。预应力张拉测试时,应将初应力调整到δ0,初应力张拉控制在10%-15%,伸长值应以初应力为标准进行明确。具体测算中,大跨度桥梁张拉实际伸长值δL(mm)=δL1+δL2,其中δL1为初预应力至最大张拉应力实测伸长值,δL2初预应力以下的推算伸长值[2]。
(三)下部结构与墩台
公路大跨度桥梁下部结构设计中,应考虑支撑力影响,对结构承载状况进行明确,同时,在桥梁外形设计上应保持协调一致,具有美学价值。目前,在大跨度桥梁结构中,应用较为广泛的设计方案为柱式墩,相关结构具有自重轻、稳定可靠和施工便利的优势,应对柱式墩结构设计方案进行推广和应用,促使桥梁设计更加安全,满足质量控制要求。
例如,在连续混凝土结构的大跨度桥梁中,应对下部桥梁的混凝土施工方案进行应用,重点关注混凝土施工质量,使用高性能混凝土,促使桥梁柱墩建设合理。相关施工方案应用,也可保证桥梁整体结构的安全性与稳定性,对贯彻落实桥梁设计理念起到关键作用。大跨度桥梁设计中,应重点考虑承载力问题,对桥梁的稳定性进行技术测验,使得相关施工方案应用具有安全参考,提升桥梁设计与施工过程安全性[3]。
针对大跨度连续桥梁而言,应对下部墩台的稳定性进行充分考量,考虑墩台与炖煮之间的承载力和极限关系。实践工作中,可选取全桥或某一段为研究对象,对桥梁结构的安全稳定性能进行检验,使得桥梁本身结构达到行业先进标准,满足大跨度桥梁优化设计要求。对桥梁结构稳定性能分析的关键是明确构件的临界荷载,通过对桥梁结构分析,确定相关部分的水平承载力,并且选定这一数值作为承载力最佳标准,保证桥梁后续使用安全稳定。
结论:综上所述,在公路桥梁设计中,应关注大跨度桥梁设计方案应用合理性,注重整体方案设计效果,同时,对连续钢筋混凝土箱梁结构、桥梁下部结构和墩台进行优化,确保桥梁设计更加安全稳定。设计过程中,应发挥监理人员的作用,对相关设计要点进行把握,使得桥梁预应力张拉达到设计标准。
参考文献:
[1]陈飞,刘智.公路桥梁中大跨度桥梁设计要点阐释[J].中国新技术新产品,2019(14):87-88.
[2]陈卫东,梅春.大跨度桥梁结构优化设计措施[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(06):278-280.
[3]周明星.公路桥梁中大跨度桥梁设计要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(12):125.