2018年 第1期(总第287期)
黑龙江交通科技
HEILONGJIANGJIAOTONGKEJI
No.1,2018
(SumNo.287)
桥梁结构耐久性设计研究
李 平
(铜仁公路勘察设计院,贵州铜仁 554300)
摘 要:针对目前桥梁工程进行结构设计应用过程存在的问题,从实践角度出发,分析了桥梁结构耐久性的设计局限,提出了优化设计的方法策略,目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,要想提高桥梁结构耐久性设计的有效性,需与工程项目的实际情况进行结合,采用的设计内容与要求一致,进而使结构具有稳定性效果。关键词:桥梁结构;耐久性;环境指数
中图分类号:U442 文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2018)01-0122-01
1 桥梁结构耐久性的设计局限
1.1 设计标准与理论问题
当前阶段,桥梁工程结构设计标准处于较低情况,即相关的细节规定并未完善。如,无法为设计人员提供有效的指导。此外,交通量的不断加大,使得交通运输系统对桥梁工程建设使用质量与安全性需求不断增加。而采用的维护与改造重建设计策略,因容易造成安全事故,其作用效果并未充分发挥出来。究其原因,是桥梁结构设计人员应用的设计理念存在偏差,注重结构强度与计算数据准确性的设计控制,这就使得构造、材料以及维护等因素在桥梁结构中的作用耐久性不高。长此以往,桥梁结构的作用过程,将失去整体的把控,进而导致结构存在安全威胁。1.2 材料设计实用性不高
材料,在桥梁结构设计中的作用,不仅涉及工程项目的施工建设质量,还会对结构建设的造价成本造成影响。然而,材料的设计控制在实践过程中,并未发挥出应有的效果,即许多材料的使用缺乏实用性。此问题,无法通过对性能质量问题进行有效的调整,造成了较大的经济损失。为此,桥梁结构设计人员应在初期阶段,结合工程项目的实际情况,对所需的施工材料进行验证对比,以找出应用效果最优的材料。需要结合工程项目实际情况,就是通过施工现场的实际勘察,即做好分析考证,以选用相应性能效果的材料。1.3 施工图纸设计不完善
由于桥梁工程建设过程具有复杂性的特点,因此,施工图纸设计过程容易出现遗漏问题。即图纸设计人员并未做好质量安全的预防工作。如,受力与计算公式分析不准确,导致结构局部受力影响较大以及结构整体的延性不够等等。导致这一问题
收稿日期:2017-11-12
出现的原因为:结构设计人员的工作经验有限,导
致结构设计控制方法的应用过于理论化,进而严重影响施工图纸设计的应用效果,即设计内容无法在实际建设环境中进行落实。2 优化桥梁结构耐久性的设计策略
2.1 明确耐久性设计评定方法
桥梁机构针对本工程建设使用的要求,采用了环境指数方法进行评定。在针对环境指数对混凝土耐久性影响进行分析评定时,将混凝土材料的耐
,其环境指数S小于等于T。此过久性指数设为T
程,设计人员需根据桥梁结构所处的水文地质环境
,则可根进行评定。而混凝土材料的耐久性指数T
据桥梁结构的施工质量、配比设计以及混凝土质量设计报告,来进行分析评定。如表1所示,为环境指数与混凝土耐久性指数之间的关系。
表1 环境只属于混凝土耐久性指数关系情况
评定对象抗损能力外部作用计算方法混凝土安全性评定承重力计算抗损计算安全性计算方法混凝土耐久性评定耐久性指数环境指数耐久性计算方法2.2 结构连接性与整体性控制
由于本桥梁工程的桥面为拱形,因此,在结构稳定性设计过程中,要控制好结构与结构之间的连接性与整体性,使工程项目的各部分结构能够形成一个整体。如此,就能使桥梁工程结构的承重力与设计要求相一致。具体来说,稳定性设计人员应将桥梁结构的防护层进行优化设计,即通过控制好防护层的质量与厚度,以使其起到保护桥梁结构的指导作用。
对于钢筋的耐久性设计,设计人员应将工作重点放在其外部构造,即通过加强钢筋材料的外部防
(下转第124页)
作者简介:李平(1981-)男,贵州铜仁人,中级工程师,主要从事桥梁施工、设计方面的研究。
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总第287期黑龙江交通科技第1期
对设计编号进行严格执行,首先较小程度张拉钢绞线,此时保证孔道轴线、锚具和千斤顶处于同一直线。其中,对于钢绞线伸长量的测量,需要在钢绞0%时做好标记。而双控线初始应力满足设计值1
张拉方式的实施结果与伸长量的校核,可以提高测%以内。量的精确度,通常误差保证在65 桥梁墩身施工注意事项
对于结构简单的墩身,可以实施立模现场浇筑的方式施工,而对于悬索桥梁、高墩桥梁、斜拉桥等结构,需要依据结构形式实施不同的施工工艺。一般来说,对于高墩桥、索塔施工等结构较为复杂的桥梁施工,翻升模板、滑升模板、爬升模板等施工工艺的应用较为频繁,其施工需要先分解墩身,然后从下到上逐步施工。其中,滑升模板施工工艺的操作需要对墩身结构的外观尺寸进行准确控制,以提升模板安装的安全性和稳定性。在桥梁墩身结构(上接第122页)
护,以做好钢筋材料的外部防护工作,提高钢筋材料作用的耐久性。在设计过程中一定要选用具有防腐作用的钢筋,因为在实际施工过程中,经常会发生钢筋腐蚀的现象。值得注意的是,设计人员根据工程结构的实际情况在混凝土中掺入钢筋阻锈剂,以延缓钢筋的腐蚀破坏。如此,不仅能有效的控制腐蚀,还能控制钢筋材料的腐蚀速度。而混凝土结构的耐久性设计,则应从混凝土的原材料组成入手,通过混凝土结构的性能质量,以提高桥梁工程的建设质量。
2.3 承重力传输距离最短设计
桥梁结构中拉杆的优化设计是其的承受力应与应迹线进行平衡,以保证结构能够在合理的承重范围内将传输力的距离控制在最短。由于工程传输力路径较为复杂,其桥梁工程各个结构之间形成了耦合状态,又因为,桥梁结构呈曲线状态,因此,此情况下的力是向两个方向分别散开的,以使桥梁工程的受力结构能够实现受力均衡目标。具体来说,桥梁拱体、箱拱连接以及拱上立柱位置的隔板承接力,是在拱体立柱的竖直方向进行分离的。如此,就能使桥梁拱体部位处于受力均衡状态,进而有效避免桥梁坍塌现象的出现。
在实践过程中,一些桥梁工程的桥面结构会发生坍塌或是悬索现象,即以交通与通讯中断的方式,来阻碍所处的交通网络环境正常运行。究其原因,是由于连接桥面的预制板与桥拱体的吊杆发生断裂。基于此,工程建设人员应在桥梁投入使用一·124·
安装时,可以实施大块组合的定型模板施工,这种模板包含两块半圆形模板,其尺寸较为精确,需要确保模板表面的平整性和光滑度,以此保证模板安装与拆卸的便捷性和接缝的稳定性与紧密性,如果有必要,模板安装时可以实施机械吊装辅以人工操作的方式,以此提升桥梁墩身模板安装的质量与效率。
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段时间后,采取定期的维护方式,来使结构作用的效果得到最大限度的发挥。如此,就能避免桥梁墩柱结构受腐蚀与混凝土防护层脱落等问题的影响,进而使工程建设使用的耐久性得到充分保障。3 结束语
综上所述,桥梁结构耐久性的优化设计,应从现状角度出发,即在明确设计标准与理论问题、材料设计实用性不高以及施工图纸设计不完善等问题的基础上,着手进行耐久性的设计控制。具体来说,就是明确耐久性设计评定方法、控制结构连接性与整体性以及承重力传输距离最短设计的情况下,提高钢筋、混凝土以及其他桥梁结构作用于实践的安全稳定性。事实证明,只有这样,才能将最具效用的桥梁工程作用于城市交通环境,进而服务于高速发展的现代化进程。为此,工程建设人员应将上述分析内容与研究结果更多地作用于桥梁的各部分结构,以提高工程项目建设使用的质量效果。
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