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【摘要】道路桥梁是一国的主要运输工具,道路桥梁的损坏和倒塌也是基础设施建设中经常遇到的的一个问题。本文在此基础上,分析了道路桥梁结构设计中存在的主要问题,并对如何应对风险提出一些可行性建议,为项目的顺利进行奠定良好的基础。
【关键词】道路桥梁;常见问题;改善措施
引言
道路桥梁工程所处的环境十分复杂,在受到环境、人为和自然等因素的作用下,承担一定的外荷载,如不加以妥善处置,将会导致道路桥梁工程的服役寿命缩短,甚至引发重大的安全事故。道路桥梁工程的设计工作直接关系到工程的耐久性和安全性,所以,在设计阶段,必须要对道路桥梁工程设计中存在的问题进行全面的认识,加强设计的质量,并将其排除在外,确保工程的施工质量,从而提高我国道路桥梁工程的施工水平。
一、道路桥梁设计的基本准则
从概念上讲,道路桥梁设计是指在进行正常施工工作前,由设计者依据道路桥梁建设的要求,周边施工地质状况,工程总体目标和投资费用等因素,对其进行综合规划和设计。在设计时,首先,要按照我国对道路桥梁设计工作的一般工作原理,通过国家颁布的设计规范和行业规范,对道路桥梁的设计工作起到一定的引导作用,在所有的道路桥梁设计工作中,都要严格按照国家标准来进行,这是道路桥梁设计的第一个原则。
其次,必须按照统一的设计思想进行设计。在设计时,设计者要从多个方面来看,对道路桥梁设计工程进行整体的思考,同时,在众多的设计方案中,设计者要选择最合理和科学的方案,以确保设计方案的可行性。在道路桥梁设计中,应注意经济和适应当地实际情况。我国幅员辽阔,地大物博,各个区域的环境状况也各不相同,因此,在进行设计时,必须从道路桥梁设计的结构和功能等要素入手,将建设地点的地质水文状况和环境因素都进行全面的考虑,并根据当地的实际情况,充分考虑到设计方案的可行性和经济性,降低费用的投入。
二、道路桥梁的设计的特点
任何一项工程设计,都应有其合理之处,尤其是对道路桥梁这类重大项目,更是如此。首先,要针对建设场地开展一系列的地质评价工作,分析该地区各类桥梁的优缺点。其次,在设计过程中,要对该项目的各个环节进行监测与监督,保证每个环节的安全性。最后,在设计时要考虑到周边建筑、环境以及桥梁自身的承载能力,选择合适的结构型式,同时也要考虑到现在的社会需要,使其既实用又美观,又适合这个城市的面貌。
三、道路桥梁设计常见问题分析
(一)设计理念落后缺乏创新性
在新的历史条件下,人们不再仅仅满足于结构的稳定和抗震性能,而更多的是考虑其是否具有科学性和合理性以及与周边环境的协调性。但是,目前我国在道路桥梁设计工作中,存在着设计观念陈旧、思想观念陈旧等问题,无法适应社会发展对道路桥梁建设的多样化要求。
具体而言,主要有如下:一是道路桥梁设计工作繁重,时间紧迫,设计者们为了赶进度,往往只是一味地模仿或抄袭,拿来就用,既无创新之处,又缺少对环境等有关因素的调查和分析,导致整个设计方案不够全面,从而对设计者的设计思路产生了一定的影响,仍然是原来的设计方式。二是由于地质情况的差异,对施工工艺的要求也不尽相同,而且存在着某些局限,或者某些施工规程还对设计者的思想和思路产生了制约。三是现行的桥梁评审体系只注重数量,忽视了质量,致使设计者缺乏学习新思想和新思维的积极性。
(二)设计的耐久性、综合性不强
桥梁设计是一项复杂的工程,必须对现存的各种要素进行全面的分析,而当前国内道路桥梁设计中,最大的问题就是考虑的因素太过片面。在道路桥梁设计中,通常只关注工程的强度与基础构造,而忽视了对道路桥梁产生较大影响的施工环境、地质等因素。
此外,许多设计者缺乏对现场环境与人为行为的全面分析,未充分考虑其抗腐蚀能力,从而影响了其在早期设计与后期建设中的线路铺设,乃至后期运营期间的养护维修。在此基础上,所进行的计算结果的误差,将会对以后的工程结果产生很大的影响。
(三)路面与结构寿命不一致
在进行道路桥梁结构设计时,应考虑两种极端条件:一种是在正常使用时的极限状态;二是极限承载力。在对各种主要结构进行设计时,需要对其极限状态的特殊条件给予足够的重视,而在实际工程中,往往会遇到各种问题,如:桥梁、道路等主要结构均能正常工作,而各个结构的使用年限却不尽相同,从而产生了一系列的问题。
(四)道路桥梁设计缺乏整体性
道路桥梁工程相对于其它项目而言,其设计内容更加复杂和繁琐,各个设计环节之间的衔接也非常紧密,这就需要设计者在进行道路桥梁设计时,保证设计方案的完整性。但是,在实践中存在着很多的设计缺陷,这将极大地影响到道路桥梁设计的整体性,同时也会导致一些不需要的资金和资源的浪费,从而不能保证道路桥梁项目的正常进行。
四、道路桥梁设计改善对策
(一)完善的设计理论体系
一套完备的设计理论体系,对于整个项目的施工起到了非常重要的作用。理论体系应具有科学性和合理性,而不应忽视现实中的各种复杂性因素;在不断完善理论体系的基础上,多做调查,多讨论,发现问题,及时解决。
(二)提高道路桥梁设计水平
道路桥梁的设计水平是道路桥梁项目成功与否的关键。首先,在确认建筑物完工前,建设甲方必须保证有足够的时间与承包商签订合同。此外,承包方要严格保证设计者的作品是科学、合理、全面的,并且要严格遵循设计的原则,不能将每一项投入到实际生产应用中的工程作为试验品,尽最大可能避免工程质量方面的问题。同时,设计者也应注意现有的成熟工艺和技术创新之间的和谐发展,避免一味追求创新而盲目追求,要体现出创新的理念。
(三)道路桥梁的耐久性设计
要加强对道路桥梁的耐久性设计的关注,设计者要根据工程的需求和特征,将其与现实条件相结合,将最大交通量和各项影响因素都纳入其中,对其进行综合分析,在保证结构强度的前提下,提高结构的耐久性和使用寿命。在施工过程中,尽量降低对建筑物料的环境影响。建设单位应对桥面铺装层进行更新,以确保桥面铺装层与梁体使用寿命一致。
(四)做好现场勘查分析,积极提升桥梁结构稳定性
通过对道路桥梁的各种关键节点的分析,掌握其产生的主要因素,以防止其发生倾覆或失稳。在柱墩梁桥发生倾覆时,不管是弯桥,还是直桥,一旦发生倾覆,倾覆点都会绕着外支座旋转。目前,柱墩式梁桥多采用铰支或紧靠两点支撑,其水平承载能力均不理想,特别是宽跨度梁桥,更易出现横翻破坏。当出现倾覆扭矩超过稳定扭矩时,单柱式桥墩自身的抗倾覆能力较差,且在扭转荷载作用下,其二次非线性作用会对独柱式桥墩产生水平力,进而导致其侧向倾倒失效,需要进行现场调查和分析,并主动提高其稳定性。
结语
随着我国城市化进程的加快,交通运输业对我国的经济发展起到了很大的促进作用,而道路桥梁项目也是我国交通运输业的一个重要组成部分,其规模和数量也在逐年攀升。但是,道路桥梁工程的设计工作事关交通安全和设施的使用寿命,因此,对于道路桥梁工程的设计工作,一定要给予足够的重视,并对其进行有效的处理,以保证其安全和稳定性,减少其存在的安全和稳定性,提高其工程设计的可行性和运行安全。
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