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公路桥梁基础设计与施工技术问题研究

2020-09-10郑宗鹤

交通科技与管理 2020年14期
关键词:设计方案公路桥梁应对措施

郑宗鹤

摘 要:本文主要对目前在公路桥梁工程中广泛应用的基础类型进行介绍,结合工程实际分析在公路桥梁基础的设计与施工中所暴露出的问题,并以此提出了对应的解决措施,以期能够为我国桥梁公路建设提供可靠的理论支持。

关键词:公路桥梁;设计方案;施工技术;应对措施

中图分类号:U443.1;U445.55 文献标识码:A

0 引言

公路桥梁工程的建设对社会经济的发展有着重要的影响,其建设质量直接决定着百姓生活的水平,因此需要引起相关从业人员足够的重视。公路桥梁的建设质量取决于其设计以及施工两方面的实施程度,所以在项目中就应当做好充分的勘测,合理规划工序,结合先进技术进行设计,并严格按照相关规范和设计方案开展施工。

1 公路桥梁工程中常见的基础类型

1.1 桩基础

桩基础根据其构造上的不同,可以有多种分类方式,譬如以承台高低不同可分为高承台桩基础和低承台桩基础。

高承台桩基的基础承台底面在地面以上,基础形式主要有:仰桩、俯桩、直桩,借助于打桩船进行沉桩作业;低承台桩基的基础同样在承台底面在地面以下,基础形式为直桩,采用打桩机进行沉桩。

1.2 沉井基础

沉井基础即是借助挖土,使预制井筒在自身重量的作用下逐渐沉至设计位置的一种基础形式。在具体的施工中,先制作一个环形的钢筋混凝土井筒,将其安置在基础设计位置,通过挖除井内的土层的方式使井筒自然下沉。当井筒下沉至设计标高位置时,即可停止挖土,用混凝土对井筒底进行封填、填筑筒身并浇筑筒顶盖板。

1.3 管柱基础

管柱基础是一种广泛应用于深水区域、潮汐作用显著区域的基础形式,其截面尺寸较大,直径一般可达1.5 m~5.8 m。管柱基础的施工是借助于大型振动设备,使预制好的管柱构件下沉至没入基岩一定深度,并经护壁、扎筋、混凝土浇筑等工序而将管柱与基岩可靠连接在一起。

2 公路桥梁基础设计与施工中的问题

2.1 桥梁耐久性不足

公路桥梁在设计时,相关从业人员往往只注重结构的强度和经济性,却往往容易忽略了桥梁工程对于耐久性的需求。特别是在目前交通运输需求日益上升的环境下,桥梁所需要承受的运输强度将大大提升,在保障其具备足够强度和美观性、经济性的基础上能够拥有更长的使用寿命,需要设计人员着重考虑,特别是要具备对未来交通运输强度的前瞻性。此外,桥梁在使用的过程中受到环境侵蚀、自然老化等的作用,不可避免的会对桥梁的使用寿命产生损害,进而对结构的稳定性、可靠性产生影响。对于不同地区、不同建设条件下的桥梁工程,其腐蚀、老化过程的速度都会一定差异,因此在设计时需要设计人员有效结合建设实际,充分考虑影响结构使用寿命的各项因素,采取相对应的防护措施,对于薄弱部位要尤其关注。

2.2 施工水平不足

近些年,我国在公路桥梁工程方面的施工技术得到了快速的发展,但仍存在着施工工艺单一、施工水平不足等问题。譬如在高海拔、极寒等恶劣条件下,缺乏相对应的特殊施工手段,而常用的施工手段又难以发挥作用,出现技术空白。此外,我国施工团队也暴露出了施工经验不足、施工效率低下等问题,对桥梁工程建设的综合效益与建设质量产生着不利影响。

2.3 桥梁的超载使用

桥梁自身的承载能力有限,若其上施加了超过极限的荷载作用,将会产生安全隐患。研究表明,超载在桥梁的实际使用中是较为常见的,其主要原因有以下两点:(1)随着社会的发展,实际的车流强度已经超过了桥梁的设计荷载,对于一些老旧的桥梁而言,这一问题较为突出。(2)桥梁在竣工验收后,缺乏合理、及时的维护,使得桥梁在使用中出现了各种各样的损坏,各项性能大大降低,难以满足设计要求。

3 公路桥梁基础设计和施工中的应对措施

3.1 控制桥墩质量

桥梁所受的上部荷载在向下传递时,桥墩作为主要的承重构件,承担了大量荷载,因此在施工时需要对其质量做出严格的控制,以保证其具有足够的强度、稳定性。其主要从以下两个方面来进行:(1)浇筑完成后,根据规范要求进行良好的养护,一般采用的养护方式有覆盖养护和喷洒沥青乳液养护两种。养护期间需要实行严格的交通管制,对于无法避免的通行则需要对其自重荷载、行车速度作出要求,以减小对养护产生的干扰。(2)施工中要对车槽的状况进行管控,如出现松散,则应当立即压实加固,并对其持续关注。

3.2 提升钢筋工程质量

钢筋工程作为桥梁建设中的一项隐蔽工程,需要严格把控其施工质量,并在隐蔽前做好检查工作。在实际工程中,由于钢筋工程的体量一般较大,往往需要采用大量吊装机械参与施工,这就对吊装工程水平提出了较高的要求,因此建设单位要选用经验丰富、专业可靠的工人进行机械操作。在钢筋笼的连接工序中,应当选用合适的连接方式,并综合利用绑扎、焊接等技术,但要注意焊点、绑扎点间距、宽度应满足相关规范的要求。此外,也可使用多台设备同时开展焊接作业,以提升作业效率,但应保证同时作业下钢筋的相对位置正确。

3.3 有效利用現代化技术

信息化技术作为一种在各行各业得到广泛应用的现代化技术手段,具有着储存可靠、检索方便、交互性强的特点,应用于桥梁工程能够大大提升建设效率和建设质量。在设计阶段,信息化技术可以协助设计人员完成勘测数据的采集、处理以及平面设计、工程制图等。譬如,借助于GIS技术能够高效地完成建设地地理数据的获取与分析,并生成具有直观效果的3D模型,提升设计人员后期的操作空间。与传统勘测技术相比,GIS技术打破了对作业条件的限制,在勘测中能够应用于各种恶劣环境。此外,信息化技术中对于设计模型的建立也能够大大改善建设条件,有效缓解传统制图中繁重的人力劳动,同时计算机模型的建立能够便于设计人员进行不同设计方案下成本、强度等的对比,优化设计方案。

3.4 防止钢筋腐蚀

钢筋混凝土是桥梁承重结构中的主要材料,特别是钢筋的加入对于结构强度、延性都有着重要的意义,因此在桥梁结构中应当尽可能地保证钢筋材料的耐久性。在钢筋混凝土结构中,钢筋被混凝土包裹在结构内部,很好地隔绝了外部空气、离子、水分等的侵入,若保护层遭到破坏则会大大加快钢筋的锈蚀过程,影响结构的力学性能,因此在结构的使用过程中应当做好钢筋的保护。具体而言,可从以下四个方面采取措施:(1)在满足设计要求的前提下,优先选择强度更高的钢筋进行施工,并对钢筋材料储存的条件进行控制,避免存放在潮湿等易锈蚀的环境中。(2)调整混凝土的配合比,控制水泥用量,来减小水化过程放出的热量。(3)钢筋在出库使用前要做好检验工作,对于不满足要求的应当采取相应措施补救,并将钢筋表面清理干净,避免有油污、锈蚀、水分等。对于重要部位的钢筋,可以采用适当的防腐措施,譬如电镀、涂抹隔离剂等。(4)在结构使用过程中,应当定期检查,对于裸露部位要及时清理并填补,以防腐蚀的进一步发生。

4 结束语

目前,我国公路桥梁建设有着良好的发展势头,得到了社会广泛的关注,并提出了更高的建设要求。这就需要公路桥梁从业人员从设计、施工等方面革新工程理念、融合高新技术,来提升桥梁建设水平。因此,设计人员在设计时应当充分了解工程条件与工程预期,对设计方案严格要求,提升方案的可行性、经济性。同时也要求施工人员严格遵照规范要求作业,合理应用新工艺、新设备,保障桥梁工程质量。

参考文献:

[1]朱杰锋.公路桥梁基础设计与施工技术问题[J].交通世界,2020(16):112-113.

[2]高树明.公路桥梁基础设计与施工技术问题的分析[J].人民交通,2019(12):78+80.

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