李伟
摘要:市政工程桥梁是我国的基础工程设施,对我国的经济发展起到了非常重要的促进作用。但是在最近几十年,市政工程桥梁事故频繁发生,这一问题引起了社会的广泛关注。因此,相关技术人员在进行市政工程桥梁设计的时候要加以重视,做好每一个环节的设计工作,优化桥梁结构,保障人们的出行安全。
关键词:市政工程;桥梁;设计要点;研究
0.引言
随着城市化进程的不断加快,我国市政道路桥梁数量也在不断增多,规模也在逐渐扩大。从当前的实际情况来看,虽然我国的市政道路桥梁在总体上已经满足稳定、安全等诸多功能需求,但是也时常出现垮塌、断裂、破损等事故,给社会舆论、人民生活和城市交通都带来非常不利的影响。笔者结合自身的工作经验,就当前市政工程桥梁的现状进行分析,在此基础上就桥梁的设计要点谈一谈自己的思考和看法,希望能为同行设计人员提供一定的借鉴,共同促进我国市政工程桥梁事业的发展。
1.市政工程桥梁的设计现状
市政工程桥梁是我国重要的建筑结构,也是我国交通体系中不可或缺的组成部分,可以说是一个有着较广牵涉面的系统工程,其设计和施工都具有一定的难度和复杂性。为了降低质量事故和安全事故的发生概率,设计人员在进行设计的时候必须要运用丰富的理论知识和工作经验,有效避免主观因素给桥梁工程带来的不利影响。虽然当前的市政工程桥梁在安全、稳定等方面基本上满足了功能需求,但是由于一些因素的影响,市政工程桥梁在实际设计过程中还存在一系列问题,具体表现在以下这几个方面:
(1)桥梁设计人员重视桥梁强度的设计,却忽视其耐久性的设计。桥梁的结构是桥梁使用性能最重要的表现。在实际的施工过程中,对于桥梁耐久性方面的设计往往只停留在一个表面的概念上,导致桥梁工程在运行过程当中频频发生各种事故,这是桥梁使用寿命短、结构使用性能差的具体表现,也是直接的导火索。而且这些问题和倾向严重背离了国际桥梁工程所倡导的适用性、安全性以及耐久性等方面的设计原则。除此之外,这些问题也难以满足当前综合性经济以及结构动态等方面的要求。
(2)桥梁工程设计人员重视相关规范关于桥梁结构设计的安全性,但是却对结构耐久性有所忽视,从而降低桥梁设计的质量,给人们的出行安全埋下隐患。
(3)桥梁设计队伍缺乏完善性。桥梁工程具有较广的涉及面,其设计是一项具有较强专业性和综合性的系统工程。作为设计的主体,设计人员必须要有丰富的专业知识和较高的设计水平。但是在实际设计过程中,设计人员存在各种各样的问题,有些设计人员对于工程力学的知识只是掌握一些皮毛,不能根据理论知识体系科学分析桥梁的承重情况。还有部分设计人员缺乏丰富的设计经验,对于桥梁使用过程中经常发生的问题和情况缺乏有效的了解。这些都是设计人员素质较低的具体表现。由于设计队伍缺乏完善性,导致设计团队的作用也就无法得到最大程度的发挥,设计出来的桥梁耐久性、稳定性和安全性有所降低。
2.市政工程桥梁设计要点
2.1选取合理的设计方案
桥梁工程的设计通常有很多种设计方案,但是最佳的设计方案只有一种。实际上,选取桥梁设计方案的过程就是分析具体问题的过程。针对不同的设计方案,应当对施工现场进行详细且深入的勘察,全面详细分析对桥梁工程设计有着实质性影响的因素。在进行设计的过程中,要遵循实事求是的原则,结合当前的具体问题进行具体分析,保证设计出来的方案具有科学性和合理性,而且还能有效解决实际当中存在的问题,从而达到预期的目标。这是非常重要的一个环节,相关部门以及设计人员要对此加以重视,细致分析和考查各个影响因素,结合实际情况选择最佳的设计方案,确保桥梁设计的作用能够得到最大限度的全面发挥。
2.2上部结构设计要点
按照设计要点的差别,可以将简支梁结构分成整体式和装配式两种形式。相对于整体式结构,装配式结构更具有优势,主要是因为装配式结构可以进行分开运送,装配的过程可以在施工现场进行,从而有效提升施工的自动化程度,有效减少一些不必要的浪费,而且还能降低工作强度,从而提高工作效率。在实际工作过程中,装配式结构的应用比较广泛。为了有效满足桥梁结构对于承重的需求,在实际中经常采用小箱梁、空心板和T型的主梁类型。对于桥梁细部尺寸和梁高的确定需要通过深入的计算来进行,如果主梁以对称的形式分布,荷载的分布形式也将会呈现出对称的情况。除此之外,在桥梁设计的过程中还要重视对实际荷载量的计算,主要是通过杠杆法进行计算,反过来就需要使用偏心受压法。虽然从表面上来看,这两种设计方法有着不同的使用条件,但是设计标准其实是一样的,都是最大内力。
2.3下部结构设计要点
桥梁墩台的设计是下部构造设计的主要内容,桥墩一般采用Y型的薄壁墩或者柱式墩,其中以后者最为常见。柱式墩又可以进一步划分为方柱形式的桥墩和圆柱形式的桥墩。通常情况下,在平原地区经常使用圆柱形的桥墩,这种形式的柱形墩,无论是质量上还是外观上,都是非常容易控制的,而且柱身和柱基衔接起来非常方便。但是如果从美观的角度去考虑,方形的柱形墩使用更加广泛,因为方柱墩有着分明的棱角,而且和上构的梁体在衔接方面非常协调,视线的诱导性非常强,美观性强。相对于柱式墩,Y型墩使用要少一些,这种类型的墩在施工方面非常复杂,耗时耗力。尤其是墩高比较矮的时候,使用这种类型的桥墩不仅耗时耗力,而且在经济上也非常不划算。
桥台一般常见的有三种形式,即埋置式桥台、薄壁桥台和轻型桥台。在设计的时候要充分结合现场情况,选择合理的桥台形式,提高桥梁的设计质量。其中轻型桥台体积非常小,这也是其最突出的一个特点,其设计应用可以用来作为一种翼墙结构,主要用来挡土。
2.4桥梁防水设计要点
在桥梁防水这方面设计的过程中,很多设计人员通常都采用混凝土隔水板,单一性比较强。这种类型的防水层具有较大的刚度,在防水过程中很容易就出现各种各样的裂缝,这样就会导致隔水板的防水性能下降。设计人员在设计主梁的时候,就要对伸缩量实际变化进行密切关注,防止出现端口损坏等各种问题。在设计桥梁伸缩缝的时候,不仅要对主梁上横纵伸缩实际要求进行留意,还要充分重视防水方面的问题。在选择伸缩缝的时候,要保证桥体两端伸缩缝有翘头。在整合桥体上的伸缩缝以后,会形成一个U型槽,具有较强的闭合功能,这样就可以防止外来水侵入,从而取得较好的防水效果。
2.5抗震设计
在桥梁设计的过程中,设计人员还要充分考虑到桥梁的抗震问题,对于一般的桥梁工程则可以采取规范中的简化方法,一般应用最多的方法就是反应谱理论,也就是设计烈度,通过该理论计算出惯性力,再通过经济计算,获得结构内力和最大变位,将其控制在允许范围之内,从而保证桥梁达到抗震要求,为其安全性以及人们的生命和财产安全提供可靠的保障。
3.结束语
綜上所述,在本文中,笔者就设计方案的选择、上部结构设计要点、下部结构设计要点、桥梁防水设计以及抗震设计进行了详细的分析,并且根据自己的工作经验作了一定的总结,希望能为同行提供一定的参考,共同为我国市政工程桥梁建设和我国的经济发展做出贡献。
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