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摘要:我国地质地形条件复杂,在桥梁工程建设中,容易受到各类客观因素的影响,对此,必须优化公路桥梁设计与施工。本文首先对公路桥梁工程的分类方式进行介绍,然后对桥梁工程设计要点以及施工技术进行详细探究,以期为实际工程提供借鉴。
关键词:公路桥梁;分类;基础;设计;施工
一、公路桥梁的分类
根据公路桥梁结构体系的不同,通常把其分为五大类:拱式桥、梁式桥、斜拉桥、钢架桥和悬索桥。现在的公路桥梁的材质大多数都是以混凝土、钢材为主,木质桥梁和石板桥梁大多数用于景区的桥梁建设。如何来设计一个地区的公路桥梁首先要清楚这些桥梁各自的优点和缺点。拱式桥的优点是跨越度大、外形美观、结构简单、节省材料。其缺点是由于它是一种推力结构,对地形的要求较高,所以在平原地区建造这种桥梁的话,需要抬高桥面标高,但是由于拱式桥的优势突出,所以在我国的公路桥梁中还是被广泛的应用,尤其是我国西部地区。梁式桥的优点是耐久性好、外形美观、适应性强、整体性好。它的缺点是梁式桥只适用于中小跨径,因为桥梁的结构造成桥梁自重大,所以大大限制了其跨越能力。斜拉桥的优点是跨越能力大、梁体尺寸小、稳定性好、便于无支架施工。缺点就是计算复杂且技术要求严格。钢架桥的优点是外形尺寸小、桥下视野开阔、混凝土用料少。缺点是造价高、钢筋用料大。常见的钢架桥主要有立交桥、高架桥。最后是悬索桥,一般的地区都不会用到这种桥梁,通常是大型和超大型桥梁才会用到这种桥梁形式,而且花费大、难度大。
二、公路桥梁基础设计常见问题
1.设计中所存在的问题
设计是公路桥梁建设最关键的一步。设计在很大程度上决定了整个工程的质量、造价、工期以及施工的难易程度。由于设计中缺乏对实际情况的掌握,这种设计就会忽略很多问题,比如对施工地区的自然环境和地形因素考虑欠妥。另外,设计不合理还会造成施工工期延长、造价提高等不良后果,从而产生不必要的浪费。更严重的是,会对桥梁本身的安全方面产生不可逆的影响。近年来频繁发生的桥梁坍塌事件都与此有着或多或少的关系。设计中存在的创新问题也是影响我国公路桥梁工程技术进步的重要因素。
2.公路桥梁设备和材料的质量问题
公路桥梁建设中需要大量的设备和材料,但是如果施工单位领导对采购来的设备和材料没有较强的质量把控意识,一旦设备和材料出现问题就会造成整个工程在管理的过程中出现混乱。比如承台混凝土容易受到严重的腐蚀,其原因主要是施工过程中所用普通混凝土的等级过低,达不到质量标准;钢筋、混凝土保护层的厚度不达标;等等,严重影响了整个工程的质量。
三、公路桥梁基础设计
1.提高结构构造的耐久性
为了保证公路桥梁工程结构质量,必须采取有效的设计措施,提升结构耐久性。通常情况下,公路桥梁工程建设换进过比较复杂,在实际施工以及后期运行中,容易受到自然环境、化学物质、地震因素、人为因素、车辆行驶等的影响。另外,随着桥梁工程使用年限的增加,施工材料的性能也会随之发生变化,这样就会造成桥梁工程各个结构部位发生不同程度的损伤。
2.提高工程的构造配筋率
在公路桥梁工程设计建设中,混凝土裂缝问题比较常见,其对于公路桥梁工程的安全性以及耐久性均会产生较大不良影响。对此,在公路桥梁工程设计中,应注意结合实际情况增加钢筋混凝土保护层厚度,同时适当增加构造配筋,对钢筋材料起到良好的保护作用,避免其受到侵蚀,进而有效提高混凝土结构耐久性。另外,在混凝土裂缝控制方面,还应根据相关施工规定,将混凝土裂缝控制在一定范围内,避免产生大量的非工作裂缝,进而保证桥梁工程质量。
3.加强表面铺装层防水设计
在公路桥梁工程施工中,对于桥梁避免铺装层的混凝土等级要求比较高,对此,应注意采用 C30 以上等级的混凝土,在混凝土铺装层中,还需要设置钢筋网,避免混凝土结构开裂。另外,还应注意加强防水层设计,不仅需要做好桥梁铺装层顶面防水设计,同时还需要设立设置连续梁的负弯矩段。除此以外,在泄水管设计中,应注意综合考虑泄水管的细节构造,对伸缩缝位置进行排水设计,避免水深入至沟渠中,进而提升桥梁工程防水性能。
4.降低公路桥梁超载率
在桥梁工程实际运行中,如果经常出现超载情况,则会影响桥梁工程使用安全。现如今,在我国很多桥梁工程运行中,超载情况均比较常见,主要原因有以下几点:第一,早期修建的桥梁工程长期处于负载运行状态;第二,桥梁工程通行车流量超过原设计方案;第三,部分车辆违规超载。公路桥梁工程超载会引发疲劳问题,导致桥梁工程内部结构发生振动,进而造成桥梁工程疲劳损伤。通常情况下,由于超载所造成的桥梁工程内部损伤不能及时被发现,如果长期得不到及时有效的维护治理,则在正常荷载状态下,桥梁工程工作状态也会发生变化,对此,在桥梁工程设计中,必须综合考虑区域实际情况,合理设置桥梁工程超载率。
四、公路桥梁基础施工技术
1.支架搭设施工
在进行桥梁工程基础结构施工中,在墩柱搭设方面,需要满足垂直运输要求。为了保证现浇梁不发生变形,要求严格控制支架体的强度以及刚度,同时,在支架的纵、横、斜向上,还需要设置连接杆,保证支架结构整体稳定性。
2.钢筋工程施工
在钢筋笼制作方面,可在施工现场制作成型,然后采用吊车进行吊装,同时采用分节入孔的方式进行施工。在第一节骨架入孔后,要求采用支撑将其规定在中心位置,然后再将另一节骨架吊起,与上一些骨架进行连接,并应用电焊进行连接。在焊接施工中,可综合考虑实际情况选用多台电焊设备。在钢筋笼吊装过程中,必须保证对准孔位,避免偏差过大对孔壁造成破坏。
3.围堰基坑开挖
施工在围堰基层开挖施工中,首先需要做好降水处理,可向基坑中进行注浆止水,根据土质实际情况确定注浆厚度。如果基坑周边有渗水或者渗泥的情况,则应选择位置较远的区域进行注浆止水。在围护桩施工过程中,如果遇到硬度较大的物体,则可能会造成有些围护桩发生位移或者渗漏,影响桥梁工程基础结构稳定性。
4.墩台与立柱施工
第一,模板施工。公路桥梁工程立柱、台、墩等结构的体积和尺寸是由模板尺寸所决定。对此,在基础结构施工时,需要对模板长度以及尺寸进行有效控制,对模板尺寸进行准确测量,并做好质量验收。第二,混凝土施工。在混凝土浇筑施工过程中,需要严格控制混凝土下落高度以及振捣位置,为了避免对施工现场造成污染,对于浇筑过程中所产生的浆液,应及时做好相应的处理措施,保证施工连续性。第三,严格控制混凝土结构垂直度。在公路桥梁工程施工中,立柱与墩高度相对比较高,对此,需要注意严格控制立柱与墩垂直度,保证模板支撑的牢固性。
结束语
综上所述,本文主要对公路桥梁工程基础设计与施工技术进行了详细探究。基础工程是公路桥梁工程施工中十分重要的内容,为了保证桥梁工程项目建设质量,必须综合考虑桥梁工程建设要求、建设环境等因素进行优化设计,同时,在项目建设中,对各个施工节点进行技术控制,这样才能够确保公路桥梁工程项目建设的顺利进行。
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