试论市政道路桥梁设计的不足及措施

2021-03-30 07:49涂冬根
建材与装饰 2021年36期
关键词:桥梁工程市政道路载荷

涂冬根

(江西华约工程设计有限公司,江西 南昌 330009)

0 前言

市政道路桥梁工程是我国重要的建设项目之一,其承载着非常重要的交通运输和交通通行任务,同时也是各地区之间经济联系的纽带,是我国基础建设工程中最为重要的组成部分。而目前,随着人口负荷和车辆负荷的增加,市政道路桥梁的负荷需求急速增加,所以为了能够保障我国市政道路桥梁的质量,还需要对市政道路桥梁的基础设计和施工技术进行优化,解决现有问题,以便能够进一步确保工程施工的高质量,规避一系列潜在的工程风险。

1 市政道路桥梁基础性设计研究

1.1 提高桥梁结构的耐久性

市政道路桥梁在结构设计上本身要做好耐久性设计,不然会在短期内又重新对桥梁做好返工以及维护,这是十分重要的。值得一提的是,增强桥梁结构本身的美观性也是确定的,只有这样才能够保证所施工的桥梁结果达到现代化审美需求点,实现桥梁使用期限的延长以及结构的完善,保证结构本身质量过关。只有做好这两项设计,才可保证结构符合要求,明确桥梁工程中的结构设计难点区域。桥梁结构中,设计中由于存在一些设计者没有前往现场做好情况核实,会导致所设计出来的内容难以符合要求,例如,未能考虑到桥体风化、桥面腐蚀等问题,加之某一些区域本身的气候以及地质条件独特,也会对市政道路桥梁造成潜在安全风险,致使桥梁本身的危害性过大。在桥梁应用中,这些潜在的风险会一一暴露出来,此时会对桥梁造成极大的危害,对于桥梁本身的消耗量也比较大,缩减桥梁的寿命。在新形势背景下,做好桥梁结构的耐久性设计势在必行[1]。

1.2 提高工程的构造配筋率

在市政道路桥梁工程中,所应用到的材料中,混凝土属于极为重要的原材料,其质量与道路桥梁质量息息相关。在对其做好基础设计时,往往需要完善桥梁的本身结构,做好结构加固以及完善,实现对混凝土材料的综合应用。混凝土材料的选取以及配比本身要求较为严苛,其作用在于将道路桥梁的裂缝以及不足区域做好修补,保证施工设计的规范性以及合规性,毕竟一旦出现混凝土材料情况所导致的安全隐患,很难将其直接去除掉。与此同时,在设计过程中,设计者要严肃对待混凝土工程施工的设计情况,加厚混凝土层,提高市政道路桥梁结构稳定性。一方面其可以防止开裂,避免钢筋的风化和腐蚀作用,另一方面也可以有效避免混凝土内部产生的接缝、缺陷等问题。当然,加厚并不代表混凝土层就不会出现问题,设计人员还需要加强对养护、修理制度的强调[2]。

1.3 加强装铺层防水设计

在市政道路桥梁工程中,防水设计十分重要,必须要在路面和桥面加强防水涂层的设计,这也是防止市政道路桥梁表面受到腐蚀的核心措施。一般来说,防水设计与混凝土有很大的联系,并且对混凝土有很高的要求,所以在基础设计中,需要充分的考虑到铺设问题与桥梁的负弯矩段。另外,为了能够及时排水,还需要在基础设计中加强排水设计,这也是重点所在。

1.4 降低超载率

超载情况对市政道路桥梁的影响是巨大的,会为市政道路桥梁工程带来巨大的安全问题。目前,我国存在的超载现象比较严重,这是由于在经济利益的驱使下,司机开始装设超越车辆承载极限的货物,或者车流量太多使市政道路桥梁的负荷过大。所以在设计的过程中,要以发展的眼光来设计车流量极限和市政道路桥梁的负荷能力,并尽量减小市政道路桥梁的表面颠簸问题。

2 市政道路桥梁安全性设计研究

2.1 重视疲劳损伤问题

市政道路桥梁工程在投入使用后将会不断承受各类载荷,从风、雨水等载荷到车辆、行人载荷,而这些载荷在市政道路桥梁工程的内部都会形成应力,这种应力将会以循环变化的形式在结构内部存在,并使得不同的结构发生震动,这也是市政道路桥梁工程发生疲劳损伤的重要原因之一。在疲劳损伤不断的增大的同时,公路在宏观上会逐渐出现缺陷或者裂缝,这会对市政道路的使用期限造成影响,危及在其上面的路人以及车辆。在对市政道路桥梁的安全性和耐久性设计过程中,需要设计工作者能够加强对其结构疲劳损伤的研究与设计。随着疲劳理论的进一步发展,目前在市政道路桥梁工程中的结构疲劳损伤理论已经不再局限于某一个结构,而是向整个混凝土结构发展。

2.2 重视超载问题

市政道路桥梁的汽车载荷一般会有三种情况:①市政道路桥梁工程使用已经超出年限,并还在继续承担负荷;②市政道路桥梁通行车辆会直接超出桥梁设计最大承载力;③车辆本身的超载所导致的风险。而前两者主要是针对于桥梁的载荷能力以及流量变化,第三种则是直接针对于司机自身的问题。在司机违法运营,驾驶超载车辆的过程中,市政道路桥梁将承受更多的载荷,这也意味着市政道路桥梁将更容易出现疲劳损伤的情况,且随着疲劳盈利的增大,疲劳损伤的情况会越来越严重[3]。

2.3 设计原则

通过上述两点理论,设计人员尽可能选择一些耐久性强且抗腐蚀性较强的刚才,比如说不锈钢筋、环氧涂层钢筋等。设计人员要能够结合工程实例来加强混凝土的密实度。在设计方法上,需要满足可施工性、防水性、可检修性、可替换性、整体性、连续性原则,确定好载荷目标和质量控制标准。设计人员要能够将工程运营后的维护、管理成本设计在内,确保设计出来的公路桥梁工程能够既满足实际的安全与耐久需求,又满足经济性需求[4]。

3 市政道路桥梁设计举措

3.1 选择符合需求的市政道路桥梁材料

设计人员要高质量的原材料进行道路施工,比如说不锈钢筋、环氧涂层钢筋等。设计人员要能够结合工程实例来优化混凝土的配合比,确保工程施工的最优化。在设计方法上,需要满足可施工性、防水性、可检修性、可替换性、整体性、连续性原则,确定好载荷目标和质量控制标准,规避一系列潜在的安全风险,致使各项工作一一落地。设计人员要能够将工程运营后的维护、管理成本设计在内,确保设计出来的市政道路桥梁工程能够既满足实际的安全与耐久需求,又满足经济性需求。

3.2 软土地基的处理

软土地基的处理要针对实际情况对其路面做好路面修复工作,应用高效的手段保证地基工程施工的优化,增强软土地基本身的抗压性,以便满足路桥工程的需要。其次是需要针对其含水量进行控制,要避免土层的含水量大而影响道路桥梁地基稳定性。最后则是需要保证地表处理技术的施工速度,因为该技术是在开工前使用,要尽量保证其能够与正常工期相衔接。其次是处理地基不均衡的问题,软土地基因为其结构不稳定,所以经常会出现土地密度不均匀的情况,宏观上来看就是其地基表面高度的不均匀,而一旦出现这类问题则必然会导致路桥工程出现塌陷情况,十分影响过路车辆和行人的安全,为工程带来极大的质量隐患。所以在路桥工程中,为了能够解决不均衡问题而发明出了多项技术。目前有一种材料铺垫技术,就是将已经沉陷的土壤进行加垫,目前比较有效的铺垫材料有玻璃纤维格栅。在铺垫前,还需要施工人员能够将添加剂混合进土壤中,从而达到土壤低粘性和高稳定性。最后,则对土壤内部的含水量做好综合管控,所采用的方式和方法主要为排水固结法来进行,针对软土地基中的一些具有饱和黏性的黏土来进行的[5]。

3.3 处理市政道路桥梁结构的内部应力问题

内部应力问题一直是市政道路桥梁结构稳定与否的关键所在,在设计中要考虑到施工的多方面因素,一般来说内部应力的处理需要完成三个方面的施工工作,而通过对该三个方面的施工进行管理可以有效处理传统道路和桥梁的连接处问题。首先是要保证市政道路桥梁基础结构稳定性,在该种情况下要根据实际情况保证所搭载的支架在搭设施工中的施工质量达标,确保搭设的墩柱严格按照特定的要求以及工程施工原则开展工作,在桥梁支撑区域做好连接杆的使用工作,这样才能够保证桥梁结构本身的稳固性能。具体的桥梁施工中本身要对桥梁结构做好综合养护处理,完善钢筋工程的施工。总所周知,钢筋属于市政道路桥梁施工中的重要施工原材料,其本身的质量与施工质量息息相关。若是想要做好钢筋套笼工作没有一点技术含量不行,故在实际制作中,可采用一些大型机械设备将其用于直接吊装,应用分节入空的方式进行工程施工工作,确保焊接工作中尽可能采用焊接的方式进行密实性保证,这样便可以应用设备来进行工程施工。通过良好的焊接工作可以有效提高连接处的强度。最后则是对整体道桥工程而言,需要做好基坑开挖和墩台立柱施工。

3.4 对伸缩缝的处理

首先,可以采取U形锌铁皮来对伸缩缝进行维修。施工单位必须要根据裂缝损毁的具体原因来解决问题,比如说对于一些老化度较高的部位是需要及时更换零件,而对于一些填缝料较少的区域必须要补满填缝料。其次,对于钢板伸缩风的维修必须要非常细致,在钢板发生变形、螺栓脱落时要对结构做好拆除,将其直接更换成一种符合要求的伸缩缝,并在钢板和角钢焊接有问题时也需要及时清查污垢,并重新补焊。梳齿断裂或者出现裂缝的情况下也需要及时的补焊。最后,应及时去除橡胶伸缩缝的老化和脱落,更换新的伸缩缝,尽量保障工程的质量基础并且要缩短工期和成本,尽量减少对于交通的影响[6]。

4 结语

综上所述,本文探讨了市政道路桥梁在设计方面的内容,可以说一个工程的开展离不开设计工作,而市政道路桥梁因为其相对于其他工程来说更加复杂,施工环境也较为恶劣,所以需要加强设计工作,进而保障施工效果和工程质量。

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