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摘要:道路桥梁的设计对于桥梁的整体质量有重要的意义。高质量的道路桥梁工程能够保障交通运输的安全,相关施工单位对于道路桥梁工程设计中存在的问题要予以明确,基于此,本文主要对桥梁病害对桥梁设计的启示进行分析,详情如下。
关键词:桥梁病害;桥梁设计;启示分析
引言
在市政道路桥梁等城市基建工程项目中,需要对工程的施工环境及施工过程进行全面分析,预判并解决相关项目问题。
1道路桥梁设计问题成因及解决措施
首先是设计方案落后。部分设计者为节省时间与精力,设计道路桥梁的施工方案时,将其他道路桥梁的设计方案照搬到该道路桥梁工程设计中,导致设计方案与道路桥梁的实际建设情况不符,从而影响工程的施工质量。另外,有些设计者将传统的设计模式套用到当下的道路桥梁工程方案设计工作中,也会影响设计方案的科学性与合理性,为工程施工埋下安全隐患。其次是桥梁耐久性设计存在问题。道路桥梁工程投入使用后,会受到超载、人为以及自然等多种因素影响,导致其自身逐渐老化。如果道路桥梁工程本身的耐久性较高,其老化现象会得以延缓,使用寿命也会变长。但是,部分设计人员不重视道路桥梁工程耐久性的设计,桥梁结构的计算也缺乏准确性,没有合理控制细节与整体这两部分的构造比例,导致耐久性设计不合理,致使道路桥梁极易受损,影响道路桥梁使用的长久性。
2桥梁病害对桥梁设计的启示
2.1市政道路桥梁场地选址规划设计中的BIM技术应用
市政道路桥梁工程在立项建设后,除了在原有路桥基础上进行扩建外,如涉及到新修道路及桥梁隧道建设,首要考虑内容要素是路桥工程场地选址规划。只有合理选择路桥工程地址,才能使市政道路桥梁的交通枢纽作用充分发挥。而场地规划状况也会对市政道路桥梁设计质量产生直接影响。传统设计模式框架下,市政道路桥梁工程场地规划设计主要采用项目勘察人员进入现场勘察获取数据的方式完成,这一规划设计方式一方面需要大量人力物力,勘察设计的效率也受到影响,另一方面采用人工勘察规划设计时容易出现数据参数不精准或存有误差的情况。为此,要使市政道路桥梁场地规划分析兼具效率及精度,可以引入BIM技术,对规划设计进行补充完善。相关要点有:第一,BIM技术对市政道路桥梁工程场地规划进行高精度展现,主要是通过对设计及施工场地范围内的平面元素进行提炼,将其在模型中表示出来,达到一目了然的效果。例如,BIM可以推进道路桥梁的无纸化设计及施工进程,在规划设计阶段建模,快速清晰地实现信息的传递,项目方可以大幅节约设计时间。在计划表设置,路桥结构制作及架设中,如钢结构状态设计及安装,混凝土浇筑都可以被纳入到模型内。第二,在路桥设计及施工各个阶段场地的布置及转换上,要优化不同阶段场地布置状况,借助地形勘测软件对场地建立模型并做好路桥排水系统及标高系统的策划。例如,在地形中导入标高方格网,为道路排水及标高设计提供参数依据,避免过多挖填方。第三,BIM技术与地理信息系统的结合应用,可以提高路桥设计的智能化水平,使用BIM软件模拟道路空间及车流荷载量,可对道路等级及具体设计标准加以清晰展示,避免传统设计思路下可能出现的信息数据不足及精度欠缺问题。第四,在市政道路桥梁规划选址后,需要对路桥周边景观同步进行设计,为了保持工程与景观的协调一致,避免工程对周边生态造成影响,可以使用BIM技术进行景观模型的构建,为设计人员提供可视化场景。
2.2市政道路桥梁综合管廊设计中BIM技术的应用
市政道路桥梁综合管廊设计及管理维护对整个路桥工程的周期寿命有重要影响。在这一环节中,BIM技术的应用可以贯穿于路桥综合管廊的设计、施工、竣工等全过程阶段。
具体而言,其应用要点如下:第一,在综合管廊施工图设计环节,BIM技术可以应用于入廊管线施工图设计及管廊廊体施工图设计中。选用BIM技术进行综合管廊工程建模,参考施工影响因素,得出施工设计图纸,指导管廊施工。第二,在综合管廊施工阶段,BIM技术的应用范围较为广泛,主要涉及到如下几个方面:①对市政路桥综合管廊施工中所用到的设备元件,如预制构件等进行数量、规模、技术方面的模拟。用3D模型的方式明确管廊预制拼接制作、检验、养护等主要步骤,然后满足质量及技术条件后,开展施工现场的拼装吊装作业。②管廊施工方案的执行及监督,尤其是在技术交接重难点上,使用装有BIM可视化模型软件的移动终端设备,可以针对设计图、施工图、施工数据参数等进行便捷观察和管理,从而提高市政道路桥梁综合管廊设计质量,为后续的管理维护打好铺垫。
2.3基于Infra Works的城市道路的路线规划设计方法
2.3.1路线平面设计
在Infra Works中,可以根据已有设计规范进行实体路线设计,确保设计出来的线路符合设计规范要求,道路模型精度及可行性较高,这是Infra Works优势之一。在三维场地中,利用道路设计命令,基于路线控制点及真实的周边环境,可以直接在三维场地中进行平面几何线形设计,确定路线基本起始走向,并且通过直接拖拽,进行细部微调,确保设计符合规划要求,与地形地物相适应,从而获得初步路线方案设计。城市道路的平面几何线形由直线、圆曲线和缓和曲线等组成,并在Infra Works中设置它们的规范长度,确保设计的可实施性;如果有不合理的地方,可以直接在软件中拖动设计中心线,不断地调整路线空间位置,观察不同的路线路由方案对周围环境的影响,以及是否达到预期目标.
2.3.2道路横断面精细化设计
城市道路的横断面设计内容包括路基、桥梁、隧道等。在Infra Works中可以进行路基横断面的精细化设计,根据不同的路段,确定设计出相应的路基横断面尺寸和样式,满足特殊要求。根据地形地物及设计规范确定桥梁、隧道的里程位置,在Infra Works中,编辑桥梁、隧道的样式,在模型中进行绘制和调整。对于一些特殊重点的路段,如果Infra Works中桥梁、隧道的样式不符合项目要求,还可以在Revit平台中进行精细化设计,对于重点地段的梁体、桥墩、桥台以及附属设施模型参数化建模,精确拼装,再导入Infra Works中,以确保城市道路设计符合要求。
2.4科学设计搭板法
在路桥连接处施工中,搭板法属于一种应用较为普遍的方法,具有较大的实践意义,但如若搭板设置不合理,则会引发严重的安全问题。本工程为了避免上述问题产生,需要根据实际情况对搭板法进行设计与应用,充分考虑路桥交叉处的坡度、过渡长度等因素。通常情况下,为了保障过渡效果,应根据实际情况尽量使用较长的搭板,对于小型桥梁来说,搭板长度可控制在5m左右,对于大型桥梁来说,搭板长度可延长至9m左右,在特殊情况下,还可在此基础上适当延长搭板长度,减少路堤沉降,以此来有效避免和减少桥头跳车等情况发生。
结语
通过上述分析可知,道路桥梁工程的施工建设过程中存在不少问题,其中包括施工裂缝以及设计问题等,如果不加以处理,就会影响整个工程施工质量,缩短使用寿命。因此,相关施工单位要明确问题产生的原因,根据具体施工情况,选择合适的施工技术,有效解决相关问题,保障工程整体质量。
参考文献:
[1]郭采丰,王诗扬.市政工程中道路与桥梁连接处的设计与施工[J].交通世界,2018,25(8):48-49,61.
[2]高业友.市政工程中道路与桥梁连接处的设计与施工[J].城市建设理论研究,2018,8(3):186.