路桥设计中的隐患及应对措施分析
2018-07-23赵立军
赵立军
湖南省建筑设计院有限公司,湖南长沙 410000
在国家的基础建设中,路桥的建设是其中至关重要的环节之一,路桥建设是加快城市现代化,实现经济可持续发展的重要因素。随着城市化的扩大及发展,路桥建设规模不断扩大,路桥设计中的各种隐患也随之增加。对路桥设计中隐患进行认知并分析原因,找到解决对策,可提高路桥建设的质量,增加路桥工程的安全性、耐久性、经济性。
1 路桥设计中可能存在的隐患
1.1 设计的外部隐患及原因
路桥建设需要大量的经济投入,经济的发展反过来对路桥建设提出更有效益、更严谨的要求;我国城市化的扩大,路桥工程建设不断进行,建成的路桥随着时间的迁移发生损耗,质量与寿命随着外部的环境影响不断降低。如果投资商只顾经济利益,压缩设计时间、减少设计投入、建设材料以次充好、降低质量标准、路基、桥梁地基处理未达承载力要求等,这些因素及隐患会对路桥工程质量、安全造成非常严重的后果。
1.2 设计的内部隐患及原因
在路桥工程设计过程中,如果未能进行全面的考虑,设计思路与方案不合理,则可能会导致整个工程项目设计、施工、运营出现隐患或者缺陷,严重时可能会导致路桥建设结构失衡,后果不堪设想。实践中可以看到,一个路桥工程受测量、勘察、物探、道路、桥梁、管线、环境等各个环节的影响与制约,若其中某一个环节出现问题,那么可能对整个工程建设产生颠覆性的改变,影响路桥设计的可行性、安全性。
1.3 新技术、新材料带来的隐患
建筑行业新技术、新材料不断涌现,例如,BIM技术、综合管廊设计、海绵城市、绿色设计、智慧管网、智能监控、智能照明、轻质泡沫土、预制拼装技术等,对传统的建筑行业冲击很大,新技术、新材料对建筑工程节约时间,提高效率,节约成本具有重要作用;但是新技术和材料导致原路桥工程建设部分不满足新规范、新技术要求,以及部分路桥设计师和管理人员跟不上技术时代的发展,脱离新技术、新材料的应用,造成人力资源浪费、技术脱节、效率低下的后果。
2 路桥设计隐患的应对措施分析
针对路桥设计隐患的成因及可能产生的隐患,具体分析隐患及得出应对措施。
2.1 外部隐患的应对措施分析
应加强管理及监督,提高路桥建设人员的整体素质,塑造一个安全、质量、高效的建设环境与氛围。路桥设计部门应派技术骨干进行技术交底工作,提前指出建设中容易出现的问题,并尽可能驻场,根据现场实际情况,及时处理好施工与设计有关的问题,积极配合施工与设计的优化,参与工程事故分析,提出相应技术方案;严格把关施工质量,杜绝假冒、残次建材、严把隐蔽施工与非隐蔽施工环节的质量关。
2.2 内部隐患的应对措施分析
以具体工程实例为例:红旗路(战备路路—绕城高速)为城市快捷路,主线设计速度60km/h,双向六车道;辅路采用城市次干路等级,设计速度40 km/h,双向八车道;路线长约3.8km,主线高架桥长3094m。
2.2.1 测量
基础测量是勘察设计和施工控制的基础,桥梁较多的项目,对控制测量具有较高的要求;跨越水面的线路较长,需进行跨河水准测量。
针对这些特点,测量高程控制采用三等水准施测,跨河水准测量采用三角高程法,桥梁平面控制拟采用四等GPS标准布测,控制点位布设在施工影响范围外的稳固构筑物上,满足对控制点位的精度要求。
2.2.2 勘察
地质条件直接关系到路线方案的可行性、工程的经济性、工程实施难度等因素。须采取先进的技术手段,查明沿线的地质情况,才能确定合理的路线方案,降低工程造价。
勘察方案应建立在对已有资料的分析基础上,方案重点性、针对性明确。勘察中严格按照资料收集、分析调研、调整测绘、勘探测试、报告编制、成果校审的程序进行。制定周密、细致的勘察方案,严格执行工序管理要求,采用综合勘探方法,提高勘探效率和成果精度,此外还须加强必要的现场监理工作以保证勘察质量。勘察方法为:工程质调绘、钻探、物探、原位测试、室内试验等。
2.2.3 路线
路线方案及线形设计是路桥工程的关键,对控制造价、确保投资效益、减少工程隐患等有非常重要的作用。选择的路线要满足通行能力、服务水平、充分发挥道路的功能和作用,合理组织各种形式的交通,引导城市形态发展。
(1)坚持多层次、多方案比选,做到“安全、技术、经济、环保、资源、社会影响、施工条件”等多层次比选。利用航测数模及漫游技术,对路线进行多方案比选和优化;利用正射影像与真实影像的计算机漫游技术,检验设计效果。
(2)充分利用地质资料作好地质选线,对地质病害采取避重就轻的原则。
(3)运用车辆的实际行驶速度的概念,研究平纵线形的空间组成及超高、坡长等技术指标的选用,保证车辆的运营安全。2.2.4 地基处理
地基处理是路桥设计的重要环节,直接影响工程的安全性、耐久性及经济性,常规地基处理方案主要有:换填、袋装砂井、水泥搅拌桩、CFG桩等,各种方案具有不同的适应性,如表1所示。
表1 特殊地基处理方案
2.2.5 桥梁:延长桥梁寿命、降低维修成本
桥梁建设较多关注初期成本,对营运养护关注不足,不少工程由于前期投入不足,造成使用寿命缩短,大修提前,甚至引发交通中断,增大了投资,还造成不良的社会影响,根据“树立全寿命周期成本”的设计理念,应在桥梁设计过程中考虑增加桥梁结构耐久性,降低维修成本,延长桥梁使用寿命。
(1)在桥型方案选择上,优先采用经久耐用、维修成本低的混凝土连续结构。
(2)充分考虑强度储备,关键部位采用高性能防腐、防水混凝土。
(3)严格控制混凝土钢筋保护层的厚度,加强混凝土的养生,防止干缩裂纹的产生。
(4)增设养护维修检查通道,确保结构物的安全和养护维修需要。
(5)设计中考虑支座更换和检查的方便等问题。
2.3 新技术、新材料的应对措施分析
在科技与技术高速发展的时代,不进则退;路桥设计及工作人员要不断的充实自己,参加新技术、新材料的培训,使自己跟上时代的步伐。加强新技术、新材料在工程建设中的应用,通过实践应用督促路桥设计、管理的人员学习。例如,随着BIM概念在工程建设领域的推广应用,BIM信息将成为衔接规划、设计、施工、运维的整个工程全生命周期的信息载体。
3 结语
综上所述,在当前倡导路桥设计、施工质量以及安全管控的条件下,需立足于实际,因地制宜地对路桥设计方案和方法进行创新与改进,全面提升工程项目设计水平。以现代设计理念作为指导,强化路桥设计理念及体系,为道路运行以及功能提供设计基础,既可以保证路桥设计质量,又有利于促进城市道路交通事业的可持续发展。