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摘要:伴随现代科技的快速进步,极大地推动了建筑工程技术的发展,并促进了复杂公路桥梁结构设计的快速完善。在现代公路桥梁中,对稳定性进行的设计与后期的施工息息相关,并间接影响着公路桥梁的实际质量。唯有设计出科学、有效的方案,方才能顺利完成公路桥梁的整个施工环节。但其中的稳定性设计却表现出一定的问题,为此,本文针对这些问题,提出了相应的加强措施,希望能促进公路桥梁整体质量的快速提升。
关键词:稳定性;公路桥梁;设计加强
在国内交通业的发展历程当中,公路桥梁在疏通交通方面发挥着至关重要的作用。然而,鉴于整体通行车辆的快速增多,公路桥梁面临着巨大的压力,造成在投入使用后的公路桥梁,常常会发生稳定性问题,以致严重影响通行的安全与舒适。究其理由需要在设计环节,即积极针对公路桥梁,采取有效的加强措施,以便从根源上有效解决行车的安全与舒适问题,真正增强公路桥梁的实际稳定性。
一、公路桥梁中的稳定性设计问题
目前,在公路桥梁的整体设计中,需要综合考量稳定性等方面的因素。其中,最基础的问题是结构方面的设计问题,进而才能分析结构与连接上的问题。其实大部分的公路桥梁的设计者仅仅考虑了公路桥梁的美观性和质量问题,却一度忽略了结构的材质、参数、施工、安全、养护、舒适等方面的问题。此外,在公路桥梁的结构稳定与安全方面,还会备受在施工中的漏洞所影响。譬如,事先并未充分准备、明确规划,目标性不够强;整体性并未结合好稳固性;施工原材料不合格,有损整体造型;公路桥梁仅有较小的冗余性。以上这些均会在一定程度上,影响公路桥梁的实际稳固性与基本结构的整体安全性。鉴于此,导致很多公路桥梁的实际使用寿命仅仅只有几年,因此,急需从这些方面,来改造、增强公路桥梁的实际稳定性。在种种施工因素的影响下,当设计公路桥梁时,需要从实际情况出发,来采取行之有效的方法来加以设计改造,以控制公路桥梁的整体稳定性。
二、公路桥梁中稳定性设计问题的加强措施
1、防水层设计
目前,国内新建了许多的桥梁,但媒体却频频报道很多公路桥梁通车仅仅一年或者一年以下,甚至尚处验收期,即表现出程度各异的塌陷等质量问题。但在施工工艺成功大幅进步的背景下,公路桥梁却表现出更差的质量,深思其原因主要是水的侵蚀造成的。伴随桥梁的日益复杂化,发生积水的地方也愈发多。但是,针对公路桥梁的积水清理工作,却缺乏技术专业的清理人员,通常就是任凭积水自己挥发。这么一来,势必会引发一定的不良后果。例如,减小桥面密度,极易留下车辙,甚至还会有局部脱落水泥、裸露出钢筋等。所以,在设计公路桥梁时,设计相应的防水层,又或在设计环节引进一定的防水因素,以增大桥梁的安全性。同时,在设计的过程中,还应以拱形来设计桥面,通常还应控制拱形度数在5%以下,以便向桥面两侧引水,而在两侧还应分设排水管、暗沟,以快速导出积雨水。
2、加厚保护层设计
在现代建筑工程中,常常会使用钢筋混凝土复合材料,是指钢筋混合混凝土的结构体,也叫钢筋砼。其中的钢筋拥有一定的强度,同时混凝土又可用于填充浇筑中空区域。通过有机结合这两者,即可充分发挥两者的优势。而混凝土还能保护钢筋,通常钢筋很易备受外界腐蚀,如生锈、氧化、氯化等。在混凝土的环绕保护下,定会改善腐蚀结果。然而,其实混凝土的作用也具有双重影响,在混凝土中的成分也会大幅影响钢筋,倘若在混凝土中添加过多的砂石,则便会在混凝土跟钢筋出现相对位移时而严重磨损钢筋,或者其中混有的一些化学物质会直接腐蚀钢筋,并形成不可逆的腐蚀。此外,倘若不得当处理混凝土,则会在进行浇筑后发生裂缝现象,又或发生漏雨漏水等,以致严重腐蚀钢筋。在整个施工又或养护环节,一经找到钢筋混凝土有问题,则应立刻予以解决,万不可忽略小的问题或者事故,以免引发不可挽回的巨大影响。其中最常用的措施即为将混凝土的实际保护层加以加厚。这么一来,方才可以从源头上,有效解决腐蚀钢筋方面的问题,并促进公路桥梁的快速增大重力荷载承受能力。
3、钢纤维混凝土设计
一般情况下,常见的钢筋混凝土往往会严重破坏生态环境,而且成本投入也很大。而钢纤维混凝土则是指在混凝土建材中,混入少许短钢纤维,组合而成钢纤维类型的混凝土。相较于传统的常见钢筋混凝土,钢纤维这种混凝土材料除了强度更强外,所需的成本也更小。同时,钢纤维这种混凝土表现出的抗压与抗拉等方面的能力,均远远超过了钢筋混凝土。鉴于此,在大温差、高车流量等种种因素的共同作用下,钢纤维这种混凝土即可以减少裂缝形成的量、避免裂缝快速恶化,进而有所延长公路桥梁的使用寿命,并减小维修与管理成本,促进整体收益的进一步提升。所以,在公路桥梁的设计施工中,应推广应用钢纤维这种混凝土。但是,为了防止短钢纤维发生结团等问题,则应进一步改善设计制作流程。同时,还应注意在钢纤维混凝的施工设计中,注意严格按照砂、石、外加钢纤维、波特兰水泥、添加剂、水的顺序来进行投料。
4、防腐涂层设计
作为公路桥梁主体结构中的一种材料,钢筋砼现已广泛应用在公路桥梁上。然而,针对部分关键性地方,钢筋砼的有效应用依然备受限制。例如,有的公路桥梁,附带的桥墩结构是“V”或者“W”形,以致在低洼位置常常会有积水出现。这样的积水日积月累,如果缺乏必要的专业化清理员工,则积水势必会穿透混凝土表层缝隙,而进一步渗透到里面去腐蚀钢筋。鉴于此,在施工设计时,便可以考虑通过新材料加以改善。例如,目前,环氧树脂系之类的胶结剂便是相对成熟的钢筋防腐材料,在在钢筋表层涂抹上这种材料,形成一层防腐涂层,则定会发挥相当明显的作用,而减小事故出现的概率。
5、大力引进计算机技术
目前,在设计公路桥梁中,作为一种新兴技术,计算机获得了十分广泛的应用。在前期设计中的计算、绘图等,以及为公路桥梁专门开发的设计软件,均极大地便捷了设计工作,有效促进了图纸的立体化与操作性的提升。同时,伴随虚拟技术的日益发达化,令规划设计好的工程图景能呈现在计算机带有的界面上,基于此能很方便地进行改造。而借助计算机,生成缩小版的公路桥梁后,还能通过特殊工具来真实地体验,进而促进了虚拟现实专业技术在桥梁设计中的推广应用。
三、结语
总之,在国内大力发展运输业的背景下,极大地推动了公路桥梁的发展。而在设计公路桥梁环节,应力争满足公路桥梁的整体需求,所以,应优化、改善公路桥梁基本结构,以推动公路桥梁行业设计的健康发展。作为道路交通的关键性组成部分之一,公路桥梁至关重要,但在人为或者自然因素的影响下,公路桥梁常常会发生不稳定问题,迫切需要从设计上来采取加强措施,以增强稳定性,及时消除其中的安全隐患问题,以此来促进道路交通事业的快速发展。
参考文献
[1]陈炼.高速公路桥梁维修加固及裂缝处理要点[J].城市建设理论研究(电子版),2018(29):115.
[2]张祚祥.山区高速公路高墩桥梁结构稳定性设计研究[J].中国水运(下半月),2018,18(09):195-196.
[3]周秀贞.公路桥梁设计中抗震与减隔震技术的应用探究[J].青海交通科技,2018(04):98-100.
[4]罗彦彪,李春峰,罗勇.库区水位对高速公路桥梁边坡稳定性影响研究[J].公路交通科技(应用技术版),2017,13(11):208-210.
[5]侯梦阳.高速公路桥梁设计的要点和难点[J].交通世界,2017(14):96-97.