关于装配式桥梁设计重点研究分析

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年19期   作者:姜福临
[导读] 随着我国近年来在经济基础建设方面取得傲人成绩离不开建筑行业的成熟,
        姜福临
        天元建设集团有限公司  山东临沂 276000
        摘要:随着我国近年来在经济基础建设方面取得傲人成绩离不开建筑行业的成熟,路桥工程的发展也推动了国家的经济建设,使得原本闭塞的山区不更好的与城市接轨。我国广袤的土地决定了地势地貌的复杂,也为道桥工程的施工提出更高的挑战。装配式桥梁施工,可以很好的应对不同复杂地形施工条件,施工难度大大降低,虽然我国在装配式桥梁施工方面还未达到足够完善的技术水平,但通过施工经验的积累,科技的发展,必然会逐渐成熟,满足各类复杂地形施工的条件。
        关键词:装配式;桥梁设计;研究分析
        引言
        桥梁施工技术是一个需要不断研究的课题,其施工方法和桥型存在多样性,不同的施工环境,不同的施工工艺可以产生全新的桥型。装配式钢筋混凝土桥的出现是我国桥梁建设的重大突破,在实际应用中也表现出良好的性能。例如,在汶川大地震和四川芦山大地震中,大多数被破坏的桥梁之间缺乏钢筋连接。为了在短时间内恢复地震区的通行能力,采用了装配式钢筋混凝土桥,不仅能在短时间内修复或重建受损的桥梁,而且具有良好的抗震性能,为保持地震区生命通道的畅通作出了重要贡献
        ???1装配式钢筋混凝土桥梁的基本特点
        目前出现了一种新型的装配式钢筋混凝土桥,主要不同于传统的桥梁拼接方法,在预制梁的基础上沿行车方向纵向拼接桥梁,然后采用后张法加固拼接梁桥,使其完整。根据该方法在实际桥梁工程中的应用效果,主要表现出四个特点:一是在支承体系中,纵向拼装改变了传统的依靠纵向布置来支承车辆荷载和梁支承桥面支承体系的拼装方式。其次,传统的拼装式钢筋混凝土桥在完成拼接后,还需要铺装板和道路板浇筑施工,还要安装护栏。但是,新的纵向拼装可以直接在预制梁截面时将路板、扶手和护栏全部完成。最后,一般而言,传统组合桥梁需要在受拉区设置受力钢筋,以承受外荷载的拉应力。梁受力时,钢筋和混凝土会发生变形,但由于混凝土和钢筋的抗拉性能,钢筋和混凝土会抵抗变形。这导致强化不能充分发挥自身的作用。纵向拼装式钢筋混凝土桥能充分发挥钢筋的高抗拉性能和混凝土的高抗压强度性能。
        2桥梁设计原则
        2.1因地制宜原则
        由于我国幅员辽阔,地大物博,所以存在多种地形地貌特点,桥梁的施工应当遵守因地制宜原则,在复杂的山区地段建立好针对性较强的施工方案。技术,材料,施工等方面严格要求。控制施工质量的同时也应当考虑经济成本的合理。保障施工材料以及施工设备可以进场,针对不同施工现场的环境特点设置不同种预制构件的质量标准。
        2.2路桥配合原则
        桥梁建设不仅仅只考虑桥梁结构的需求,也应当考虑公路整体线性要求,桥梁施工应当配合道路施工。施工开始前设计好公路线形的基础,并且围绕公路现行基础展开桥梁施工的设计,结合施工现场地形地貌特点,设置桥位。桥位的选择会决定施工路线的长短,从而影响到建设成本和公路的线性指标,增大施工难度。由于装配式施工是由预制的构件拼接施工而成,因此构造物连接处应当着重把控,避免外界因素对连接处造成的强度影响。
        2.3资金充分利用原则
        山区装配式桥梁设计应当将施工成本和后续维护成本结合,在控制工程质量合格的前提下合理设定造价,保障桥梁建筑的高性价比。由于山区地形的复杂,导致后期维护的成本会高于普通桥梁建筑。因此在设计初就应当考虑到后期维护的合理性,选择便于后期维护的结构形式,控制工程造价。随着我国装配式桥梁设计技术的不断完善,人们的需求不仅局限于质量和使用功能,近些年来桥梁的外观造型也是人们关注的重点,只有做到合理布局,才可以将桥梁建设的安全、适用、经济、美观相结合。


        3山区装配式桥梁设计要点
        3.1    桥梁结构与跨径设计,
        在山区桥梁结构的设计中,发现了传统u型梁的种种弊端,其局限性决定了传统u型梁不适用于山区装配式桥梁建设。因此我国施工技术人员在结合传统桥梁施工手段与山区桥梁设计经验后提出了将小箱梁结构与u型梁结构相结合的新式组合u型梁结构。在实际施工过程中不难发现,当跨径小于20m时,空心梁板经济性较强,而当跨径大于20m时,应当优先选择T型梁。T型梁结构简单,施工方便,在被广泛的应用于施工现场后,施工工艺与经验逐渐成熟,更适用于山区装配式桥梁建设。山区装配式桥梁设计的跨径通常设置为20m,25m,30m,40m,50m等标准跨径。过长的跨径会使得公路不能满足山区建设的线性要求,并且施工设备难以操作。但针对于山区施工的种种不便,桥梁设计的跨径可以根据实际情况做出相应调整,以便于施工。在我国施工团队为我国某山区的桥梁设计中,就进行了跨径的调整。调整后的跨径可以更好的满足施工中遇到的恶劣条件。由此可见,适当调整跨径的尺寸可以更好的建设山区桥梁。
        3.2墩台形式设计
        在山区桥梁设计中,桥台和桥墩的设计要符合当地施工的条件开展。多数的山区桥墩桥台,都设置在地势高的山坡位置,由于其承载力高的特点,可以更好的为桥梁提供安全保障,针对于坡度较大的山坡,施工多采用重力式U形台,肋板台,柱式台;针对于坡度较缓的山坡,施工多采用桩基础配合肋板台,柱式台;而当基础的坡度较大,地质环境较差时,桩基础配合u型台才能满足施工标准要求。台后填土的高度应当由专业技术人员计算台后土压力后设置,标准为u形台小于8m,肋板台小于12m,柱式台小于5m。u形台的分台阶处理要进行加固,以保证强度要求,通常通过碎石土或片石混凝土加固。桥墩是桥梁是否具有足够承载力的决定因素,桥墩的高度决定其施工技术,通常在桥墩高度小于20m的情况下,为了控制施工成本,降低施工难度,可以采用双圆柱式桥墩;桥墩高度20~40m时,为了节省材料,减轻桥墩自重,可以采用薄壁桥墩;而当桥墩高度大于40m时,为了保障其稳定性,通常采用空心矩形薄壁墩,双柱式大挑臂墩。
        3.3    支座设计
        山区桥梁建设的桥墩通常设立在山坡上,由于山坡具有较高的坡度,所以主梁限位措施尤为重要。桥梁会随着时间的推移,在重力以及荷载作用下,发生类似于沉降的移动现象,大大的降低了结构可靠性,主梁限位措施可以很好的解决此类问题。盆式支柱在山区高速公路装配式桥梁的主梁限位操作中应用广泛,是由于其具有承载力强,耐久度高,施工以及使用灵活等种种优点,不仅可以很好的起到稳定边坡的作用,还能够有利于控制工程造价。
        3.4与高路基,陡边坡的处理设计
        在应对复杂地形的山区桥梁施工情况时,对比高路基和桥梁方案才能选择出最为合理的施工方案。高路基的施工方案通常应用在相近隧道处峡谷较浅的情况,可以更为高效的运送隧道中的土方;当填土运送的距离比较远时,架桥方案可以更好的保护边坡的稳定性,大量的土方会对工程质量造成影响。由于施工地点及环境的特殊性,路基填筑通常展现出高低不平的形态,一侧填方会高于另一侧填方,在进行预制板拼接时,充分考虑到这一点,结合具体情况分析处理方案。
        结束语
        综上所述,结合实际,在分析装配式桥梁的特点的基础上,对山区桥梁设计原则讨论,同时详细的探讨了山区装配式桥梁设计要点。实践可知,在公路桥梁装配式桥梁设计过程中,对整体结构进行详细设计,对提升山区装配式桥梁设计水平有积极作用。
        参考文献
        [1]公路桥梁设计的安全性和耐久性研究[J].涂琳.??现代物业(中旬刊).?2020(02)
        [2]公路桥梁设计的安全性与耐久性解析[J].邹伟.??智能城市.?2020(14)
        [3]公路桥梁设计问题及策略分析[J].陈亚彪.??产业创新研究.?2020(14)
       
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