桥梁细部设计标准对结构耐久性的作用研究
2020-01-15古金梁
古金梁
(招商局重庆交通科研设计院有限公司)
1 引言
当前,桥梁工程的存在已然成为我国交通行业快速发展的重心,同样也是推动我国经济水平快速发展的核心因素。而在开展桥梁工程的建设期间,最为关键的工序便是桥梁细部的设计工作,是直接决定整体桥梁工程稳定、安全、优质的重要环节。但是,纵观当下桥梁细部设计工作而言,不仅缺乏相应的标准约束,设计工作也存在滞后的现象,严重影响到桥梁工程建设的顺利开展。由此可见,了解当前制约桥梁细部设计工作的主要因素,并且对其作出相应的改进,是提升结构耐久性的主要因素,也是当前相关从业人员迫在眉睫需要处理的问题。
2 桥梁的主要特征
2.1 增加桥梁跨径
伴随着与桥梁相关的各种科学技术正在不断研发与推广,促使桥梁的跨径正在不断的加大。目前,在桥梁的建设方面,其设计技术、施工技术已经逐步成熟,桥梁跨径从最初的1km发展至3km,由此可见,长度长、跨度大的桥梁目前已经成为桥梁工程中常见的建设目标。
2.2 多元化桥梁设计
桥梁设计的成败,将会直接对人民群众的出行带来影响,为了能够将人民群众的出行要求最大化满足,提升桥梁的审美与使用需求,在开展设计工作期间,不可以只在乎实用性的设计,而是需要在实用性设计的基本条件下,达成经济、美观等不同方面的设计要求。在开展桥梁的细部设计工作时,除了需要满足安全、稳定以外,还需要充分考虑外部因素。如:桥梁建设规模、不同桥梁的使用功能、四周土质或建筑物的类型等。从而将桥梁对四周环境的影响降低,大幅度提升桥梁设计的结构耐久性与美观性[1]。
3 桥梁细部设计标准对结构耐久性的影响
3.1 人为因素
桥梁主体结构目前是设计者最为关心的设计主体,通常,对于桥梁细部设计工作存在忽视的现象,只是草草设计桥梁细部,没有将其放置于关键的工序之中,从而导致在实际施工作业期间,多种问题频频出现。通常,在细部结构耐久性设计时,主要是展开钢筋保护层厚度的设计,针对于其他结构耐久性而言,并没有切实作出相应的设计。例如:缺乏对钢材料防腐蚀的设计等,而设计桥梁附属结构期间,也只是运用厂商提供的产品展开通用图设计,并没有深入的考察,从而导致细部的许多问题在前期设计时没有得到高效处理。
3.2 施工设计
对于不同的桥梁,其施工的设计也不同,而桥梁结构的耐久性也会因为施工设计的差异而存在差别。在开展桥梁设计工作期间,需要将标准值作为依据,而该标准值主要是与施工现场水文地质、气候条件等因素相结合得出的结构设计通值。对于设计人员来讲,需要利用标准值来设计桥梁细部,对桥梁的作用力差异作出考量,从而明确结构耐久性。如果没有充分考虑到桥梁细部作用力的问题,势必会影响到桥梁结构的稳固与耐久,极容易因材料遭受到破坏,严重时甚至会造成桥梁坍塌。为了确保桥梁结构的耐久性,设计人员需要根据施工现场实际情况,对桥梁进行综合设计,并根据存在的问题制定完善的解决措施,不断优化施工设计工作。
3.3 施工活动
只有遵循桥梁细部设计方案,才可以开展后续的施工活动。在施工作业期间,不同的施工人员,由于自身专业水平以及专业技术等存在着差异,其施工行为存在一定的差异,也会对施工活动带来不同的影响。在项目施工时,如果施工人员没有严格遵循设计方案展开桥梁细部施工工作,也会严重影响到桥梁结构的耐久性与稳固性。
4 强化结构耐久性的桥梁设计措施
4.1 合理选取混凝土材料
施工人员需要充分重视混凝土材料的选取,保证发挥桥梁整体结构具备耐久性,具体可以包含:耐候性以及耐腐性。
①耐候性,当遇到风霜雨雪以及日晒雨淋等气候时,可以确保桥体结构的安全性和稳定,避免桥梁结构受到气候变化,对整体性能的影响,必须严格科学地控制热胀冷缩。②耐腐性,建造桥梁过程中的刚度指标,可以实际满足施工桥梁耐腐蚀性相关要求。合理选择钢结构施工材料,提高耐腐性功能。工作人员要充分重视混凝土材料的选取,选择质优价廉的混凝土材料,对桥梁构建组合应力状态进行充分考虑。使构建组合能够在非正常以及正常外部环境下保障桥梁耐久性的特征[2]。
4.2 桥梁支座强度的提升
在进行桥梁细部设计过程中,需要考虑支座对于桥梁的上下结构的连接作用。因此,设计人员在设计桥梁细部工作时,对支座的耐久性设计应进行充分考虑,提高支座整体抗压承载力。在进行设计过程中,需要确认转角位移量以及摩阻系数等数据,将支座上下支撑面保持对立和水平,均衡桥梁内部结构。设计人员需要充分考虑到桥梁支座具备的抗剪强度,加强验算工作,根据实际情况,对支座不均匀受力情况进行综合考虑,有利于提升桥梁支座整体强度。
4.3 附属结构设计的加强
逐渐完善附属结构施工设计工作,可以有效发挥桥梁结构整体耐久性功能,提高防护效果。桥梁的附属结构具备稳定度特征,对桥梁结构耐久性有着紧密的联系。然而,在设计桥梁结构过程中,设计人员没有足够重视附属结构,导致不能充分发挥附属结构的作用。例如,在设计桥梁伸缩缝过程中,部分设计人员将厂家所提供的产品图直接进行设计应用,导致设计人员没有充分考虑到桥面铺装层以及伸缩缝之间的契合度,缺乏科学处理交界处的细节,在使用过程中可能存在渗水渗漏等情况发生,如果使用过程中存在频发渗水渗漏现象,会造成腐蚀桥梁整体结构,缩短伸缩缝使用年限[3]。
5 结语
综合上述的分析来看,当前我国桥梁工程项目逐年扩大规模和数量,但是,在开展桥梁工程时,如果桥梁细部的设计工作没有做好,不仅影响到后续的施工,同样也会对其日后使用的结构耐久性、工程稳定性造成严重的影响,产生安全隐患。因此,必须要严谨的遵循桥梁细部设计标准,认真开展设计工作,从而提升结构的耐久性,确保桥梁整体工程的长远、稳健的发展。