浅谈公路桥梁的基础设计.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅谈公路桥梁的基础设计浅谈公路桥梁的基础设计 【摘要】本文主要围绕着公路桥梁的设计问题，集中讨论了公路桥梁的基础设计问题，通过分析公路桥梁基础设计的要点和流程，探讨了一些有效的设计方法，以期可以为公路桥梁的基础设计提供参考。 【关键词】公路桥梁；基础；设计 中图分类号：U448文献标识码： A 一、前言 公路桥梁设计的过程中，有很多要素需要重点关注。其中，公路桥梁的基础设计是其中的一个重点的设计环节，只有做好了公路桥梁的基础设计，才能够为公路桥梁的后期建设提供有力的基础。 二、公路桥梁设计概述 现阶段，由于桥梁工程越来越多，加之工程总体投资成本较大，所以必须采取行之有效地措施确保公路桥梁的设计质量，只有这样，才能保证桥梁的安全性和耐久性，进而达到一劳永逸的成效。就我国公路桥梁设计而言，在交通运输业发展的推动下，大跨度以及复杂桥梁日益增多，与此同时，高速公路的发展，也对公路桥梁提出了更高的要求。现阶段，越来越多的桥型设计中都应用了结构优化设计理论，并且很多桥梁结构在设计计算的过程中，都纷纷利用了空间理论对桥梁整体受力情况进行分析，这也在一定程度上提高了结构的整体承载能力，进而确保了桥梁结构的安全性和稳定性。此外，桥梁不仅具有非常实用的功能，而且桥梁景观还具有一定的美学性和艺术性，这类设计现已受到人们越来越多的关注，从而使得桥梁的整体面貌大为改观，一座座公路桥梁的兴建，成为公路上一道靓丽的风景线。 公路桥梁的设计需要考虑的方面较多，具体包括以下内容：设计荷载，如恒载、外力作用荷载（温度荷载、风荷载、地震荷载）等等。由于公路桥梁是建设在公路上面，故此路基设计也成为桥梁设计中至关重要的环节之一。这就要求路基本身必须具备足够的强度和稳定性，并且还要确保边坡的稳定性。路基本身属于一种线形结构，其具有点多线长的特点，路基的整体稳定性与外界自然条件有着很大的关系。为此，在公路桥梁设计中，必须采取相应的措施确保路基基础的稳定性，这样不仅能够有效地减少工程总量，而且还能进一步降低工程成本。最为重要的一点是，在进行公路桥梁设计中必须充分考虑建成通车后的安全和通畅，这无疑是整个公路桥梁设计中的重中之重。 三、公路桥梁基础设计应把握的原则 1、安全性原则 公路桥梁是社会发展中重要的基础设施之一，其质量好坏直接影响着人们的生命财产安全，因此，在公路桥梁设计建设中要把握安全性原则。安全性原则体现在两个方面：一是公路桥梁本身的安全，包括设计方案合理、施工材料质量过关、监督管理严格等，从而保障公路桥梁质量安全；二是施工人员的人身安全，公路桥梁建设会遇到未开发过的区域，如山区等危险地区，因此要保障施工人员的人身安全。 2、生态环保原则 现代社会的公路建设不仅要求快速、舒适、安全，还对环境保护提出了更高的要求，在公路建设过程中，占用土地、破坏植被以及水土流失，甚至对沿途的自然和文物景观都会造成影响和破坏。因此，在公路设计方面要重视公路周边的视觉环境、建设环境和生态平衡的保持，还要注意防止环境污染，在此基础上发展公路绿化，将公路修建和建成运营后对沿线自然生态和人类活动的不利影响降到最低。 3、“以人为本”原则 人、车、路构成了公路交通系统。这3个要素之间并不是简单的叠加，而是相互依赖、相互制约、相互补偿的。公路桥梁的设计者不仅要满足人们对交通本身的需求，更要满足不断美感需求、舒适度需求等。这就要求设计者不断更新设计理念，不断地学习和交流，大胆采用新工艺、新桥型，避免千篇一律的模式出现，使公路和桥梁成为一道风景。 四、现行公路桥梁设计存在的问题分析 1、存在的主要问题 目前,国内的公路桥梁设计过程中存在的倾向与问题有:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态;重视结构的眼前建设而不重视结构的后期维护。实际上,目前的公路桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计(从材料、结构措施及设计程序上保证耐久性,并明确声明在何种维护和使用条件下,桥梁具有哪种程度的耐久性)。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性(考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用)的要求。 2、在设计过程中重视建设而忽视后期维护 也许我国设计方法中这种计算理论与控制方程并不是完全的合理，不过这种设计从定量和定性的方面保证了适用性与安全性的要求，不过对于美观经济就没有衡量的设计标准了。其实，在设计过程中是考虑到这两点要求的，但是该阶段的评估着重于建设成本上，而忽略了后期维护的综合成本，评估并不全面。举个例子，不到1000m的桥型竞争下，悬索桥在建设成本上考虑它远比不上斜拉桥经济性高，但是斜拉桥后期需要换拉索，这笔投入也是相当大的，这样考虑下来，它们经济性的差距就没有那么大了。再比如说，我国的路面结构设计采用的是弹性层状体系，方法虽然很先进，但是参数较落后，设计参数有部分是自由取值，不根据实际情况，只是单纯地凭想象来计算，忽略后期维护需要的一些参数。 3、在设计过程中重视强度而忽视耐久性 我国公路的质量堪忧，虽然京津塘高速公路十余年使用过程中情况不错，但是在此以后的工程素质就有所下降了，很多地方都在对高速公路进行大修，对交通和社会都有恶劣的影响，究其原因主要是在对待耐久性的问题上。设计过程中大家只是呼吁耐久性这个概念，而并没有因此进行设计和提出使用年限，设计方面的不全面造成了公路工程寿命短、时有事故发生以及结构性能差的后果。工程事故的发生多是由于施工质量达不到公路桥梁设计的技术规范和具体要求，比如说材料强度不够、工艺不精、偷工减料等施工和管理方面的问题。 五、提高公路桥梁质量的设计措施 1、提高结构构造的耐久性 提高结构构造的耐久性，这是解决公路桥梁结构耐久性的前提和基础。公路桥梁建设在使用过程中，必然会受到自然环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、人为因素等外来作用，此外，材料自身的性能也会随时间的流逝而不断退化，从而造成公路桥梁结构各部分出现不同程度的损伤和劣化。所以，施工单位必须充分认识到结构构造耐久性的作用，采取合理有效的措施来提高和改善公路桥梁的耐久性。 2、提高工程的构造配筋率 混凝土裂缝问题是影响工程安全性和耐久性的重要因素，混凝土裂缝过大或过小都会带来一定的不安全因素。因此，加大钢筋的混凝土保护层厚度，加强构造配筋，是保护钢筋免于侵蚀，提高混凝土结构耐久性的重要措施之一。防止和控制混凝土裂缝，是指按规定要求将混凝土裂缝控制在一定范围之内，防止混凝土施工及使用过程中出现大量非工作裂缝，从而有效提高公路桥梁建设的安全性和耐久性。 3、加强公路桥梁表面铺装层的防水设计 在实际施工过程中，对于公路桥梁表面的铺装层的混凝土等级要求较高，需采用密实性较强的C30以上等级的混凝土，混凝土铺装层内应设置钢筋网，以防长期下来混凝土开裂。加强其防水层设计，一方面，加强对公路桥梁铺装层顶面的防水设计，尤其是连续梁的负弯矩段；另一方面，加强泄水管设计，特别注意泄水管周边的构造细节处，加强伸缩缝处的排水设计，防止水分从伸缩缝处渗入渠内。采用复合纤维混凝土或在混凝土中渗入水泥基渗透结晶材料，可以实现较好的防水效果。 六、结束语 总而言之，公路桥梁的基础设计必须要科学、合理，结合公路桥梁所处的位置和地形，设计出合理的公路桥梁方案，为后期公路桥梁的施工提供一份