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摘要:在大量的交通基础设施建设过程中,道路桥梁是非常重要的,它与人们的日常生活存在直接的影响。道路桥梁的建设和运行养护质量直接关系到公路系统运行的安全和稳定。如果施工和后期管理不当,道路桥梁可能出现各种结构病害,因此需要采取各种措施来进行有效加固,延长桥梁的使用年限。
关键词:市政;路桥设计;安全性;耐久性
引言
道路桥梁是城市以及国家发展的“血管”,对于城市经济提升,健康发展发挥着重要作用,在对桥梁进行建设时需要对其安全性、耐久性进行全面的考虑,从而提升道路桥梁使用的安全性。
1市政道路桥梁设计中的安全性和耐久设计的意义
市政道路桥梁设计中的安全性和耐久设计对于道路建设工程质量以及使用年限的提升发挥着重要作用,在实际开展的过程中需要对各个环节加以充分考虑,在设计阶段需要参与工作的人员具备良好的专业知识以及设计技能,并对安全性和耐久设计加以不断的创新,根据实际情况制定最为科学、合理的设计方案,对其中存在的问题加以充分的考虑,从而确保在实际的施工过程中以及道路建设完成后能够正常、安全使用。市政道路桥梁是我国民经济建设中一项十分重要的工作内容,对于确保人民群众安全出行发挥着重要作用,因此在市政道路桥梁设计中加强安全性和耐久性设计不仅是对人民群众负责,在促进我国民经济的发展中也发挥着重要作用。
2遵循设计原则
在该桥梁工程设计中,结合所处城市地形、环境、施工特点、水文地质、使用要求等内容,工程总体设计需遵循以下原则:1)设计方案需满足城市市政化工程建设需求,以安全性和功能保障为前提,对建设规模加以控制,严格执行“耐久适用、技术先进、美观协调、安全可靠、环境保护、经济合理”的原则;2)该桥作为标志性建筑,需加强对桥梁景观的设计,做到造型美观简洁,与周围环境、建筑相协调,体现出区域人文特色;3)设计方案应当吸取新工艺、新理念、新材料及先进经验成果,并对施工可行性、维护便利性及结构耐久性加以考虑,选择合适的桥梁材料和结构形式;4)加强城市桥梁保通,在设计施工桥梁中,可应用车辆借道绕行、左右幅同时施工的模式,不仅可以保障桥梁顺利建设,迅速建成,还能确保两岸交通通畅,减少对人们出行的影响。
3提高市政路桥设计安全性与耐久性的措施
3.1提高载荷能力
在市政路桥工程中,荷载能力对其耐久性、安全性具有较大影响。市政道路普遍存在超载情况,外部压力过大,超过路桥承载力,则会引发质量问题,进而导致耐久性与安全性降低。因此,在该工程设计中,应当提高桥梁承载力,在了解工程通行量的基础上,通过限重、限高方式应对超载情况,以免造成桥面损伤。并且设置专用公交车道,分散路面压力。
3.2强化桥梁结构质量
对于路桥地基沉降问题以及桥梁结构变形及裂缝问题,主要还是要提升桥梁的载重力。可以相应地增加桥体纵梁的数量,一次提升跨度,进而提升桥梁的载重力。同时,也可以相应地扩大桥梁面积,如通过桥体钢筋的增加来提升载重力。另外,针对桥梁设计和施工的不足造成的沉降问题,要不断改进设计方案,优化桥梁结构设计。同时,也可以相应地改变结构体系,通过加固增设支撑或者桥墩,来提高桥梁的承载能力。
3.3提升路面设计
对于路面的设计需要根据实际情况加以科学、合理的设计,从而确保市政道路桥梁项目在后续的投入使用后能够保持良好的安全性和耐久性。路面的设计通常从刚性和柔性两个方向进行考虑。其中刚性路面指的是面层板体的刚度比较大,具有较高抗弯拉强度的路面,通常这种路面主要材料为水泥混凝土。
水泥混凝土路面的设计主要包括接缝式、接缝式钢筋、连续钢筋三种混凝土路面,当前主要选择使用接缝式水泥混凝土设计,水泥混凝土路面面层的厚度设计为30至35厘米,面层下为30厘米后级配粒料,抗弯强度4.41MPa,CBR值大于85%。对于水泥混凝土路面的设计需要从材料方面下手,确保其在施工应用中能够满足标准。水泥应当尽量选用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。粗集料应使用质地坚硬、耐久的碎石、碎卵石或者卵石。细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的机制砂、天然砂或混合砂。对于水的选用不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。混凝土配合比应当按照弯拉强度进行配合比设计,通过抗压强度进行强度检验。最大水灰比应当低于0.48。拌合物的摊铺塌落度需要控制在0至65毫米。
3.4 BIM技术的应用
市政道路桥梁工程建设体量大,涉及到的分项工程多,整个建设周期内的工程量同步较大,这就给市政道路桥梁工程量统计增加了难度[5]。为解决这一问题,通过引入BIM技术,可以对市政道路桥梁工程量进行智能批量化统计,然后借助路桥工程算量软件,实现工程量的自动统计,以确保工程量清单准确高效。以BIM技术为基础而出现并应用的算量软件较多,例如,斯维尔算量软件等,通过该算量软件可以达到算量模型的快速匹配,然后引用相应的计算规则,对市政道路桥梁的数据进行测量,直至形成路桥工程量清单。在道路桥梁坐标高程的计算上,一般在路桥设计图纸上仅仅涉及到关键部位控制点的坐标及数据,如现浇箱梁等,这就需要测量人员做好计算放样,工作量较大,外加上匝道线形通常较复杂,在横坡部位存在超高变化,从而极大增加计算难度。借助BIM技术条件下的算量软件,如Dynamo,可以在浇筑箱梁支模之前,对现浇箱梁边角控制点等间距坐标加以数据抓取,根据该数据测量放样,在确保坐标正确的前提下,能够省去人工计算的时间成本。在道路桥梁土方计算环节,采用Civil3D道路建模,可以结合具体实际情况对松散系数数据进行调整,如此可将土方量直接计算得出,同步得出道路面层、基层、边沟等部位的体积及方量。
3.5注重施工工艺管控
在进行施工工艺管控时,需要做好以下几点控制:①对材料搅拌工艺实施严格控制,确保各项材料搅拌施工均是按照相关规范标准进行操作的,保证材料混合均匀程度,如在进行石料以及沥青搅拌过程中,需要严格控制两种材料投放比例,并要按照边搅拌边加热原则,对搅拌温度进行科学管控,以免温度对材料混合程度产生影响,保证最终材料使用性能;②在进行搅拌施工之前,需要对材料纯净程度展开检查,确定是否有杂物存在,及时对其展开处理,以防对材料使用性能产生干扰;③为对荷载问题以及渗水问题展开有效管控,在进行材料初次匹配过程中,需要对混凝土材料展开碾压操作,以便通过合理碾压处理手段,达到有效提高原材料强度的目标;④由于碾压施工质量和施工裂缝产生有着密切关联,所以为降低裂缝对于结构的干扰,需要做好碾压部分施工工作,以保证一次性碾压成型;⑤做好桥梁结合部处理,保证所有细节施工都能够达到规范标准要求,确保结合部夯实程度以及紧密程度能够处于标准范围内,防止出现结合裂缝问题。
结束语
综上所述,为满足时代发展,我国道路桥梁建设规模及数量不断增加,促进了我国经济发展,改善了城市交通。但是,道路桥梁在建设中也存在一定的风险,在设计中应结合实际情况,从抗震性设计、抗疲劳损伤设计、提高载荷能力、增加混凝土保护层、结构与材料选择及优化施工工艺这几方面出发,提高市政路桥工程安全性及耐久性,以提高工程质量。
参考文献
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[2]王喆,胡继超.市政路桥设计中安全性和耐久性研究[J].黑龙江科学,2019,10(20):112-113.
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[4]陈卫东.探究市政路桥设计中的安全性和耐久性[J].安徽建筑,2016,23(05):204-205.
[5]赵伟智.市政路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].建材与装饰,2016(08):228-229.