路橋設(shè)計(jì)論文范文

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第1篇

山區(qū)的地形具有縱橫向、地勢陡峭和起伏較大等特征，對路橋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，橋頭的高度需要低于三米；而路線縱坡小和地勢平緩的橋梁，橋長則需要相應(yīng)的增加；當(dāng)很難使橋臺的高度調(diào)低時(shí)，可以適當(dāng)?shù)氖箻蝾^填土高度提高，從而使橋梁規(guī)模降低。U型結(jié)構(gòu)是橋梁進(jìn)行連接過程中非常常見一種的形式，但該結(jié)構(gòu)在進(jìn)行施工建設(shè)的過程中施工難度非常大，在對其進(jìn)行修建時(shí)，一旦處理不當(dāng)，則不僅會使地質(zhì)條件遭到破壞，還比較容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，從而使原有的植被和生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

2橋梁施工方案設(shè)計(jì)時(shí)的具體形式

2.1橫跨山谷的高架橋

橫跨山谷的高架橋經(jīng)常運(yùn)用的形式為上部結(jié)構(gòu)存在空心板和型梁。特大橋和大橋都可以選用鋼構(gòu)體系和連續(xù)梁，這樣的話便于行車；中小橋則可以采用造價(jià)低的空心板體系，從而使工程投資降低。除此之外，在同一個合同段不允許出現(xiàn)多種跨徑，從而避免預(yù)置模版在進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用過程中所產(chǎn)生的影響。

2.2跨河橋梁

在對跨河橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照水文狀況制定設(shè)計(jì)方案，主要如下：第一，沒有通航的河流橋梁，該類橋型具有方便、簡單和造價(jià)低等特點(diǎn)。布置橋型時(shí)需要對上下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)；而橋墩應(yīng)該盡量和人工構(gòu)造物隔離；使橋墩個數(shù)減少，并與水流方向相交，這樣的話就有利于排洪。第二，通航的河流橋梁，對水位等級和通航等級進(jìn)行確定以后，在對橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要對排洪要求和通航要求進(jìn)行考慮。通航等級較高的河流，往往采取大跨剛構(gòu)響亮機(jī)構(gòu)和連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)等，而通航等級較低的河流，往往采取機(jī)構(gòu)形式相對簡單的空心板機(jī)構(gòu)和T型梁結(jié)構(gòu)。

2.3跨橋線

跨線橋主要囊括以下幾點(diǎn)：第一，高速公路所跨越的等級路和跨越的等級外路等；第二，等級路跨越高速公路和等外路跨越高速公路等。分離式的對橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的手段具有非常高的安全性，但會對整體外觀審美產(chǎn)生很大的影響。達(dá)到國家級別的一些路橋往往不會采取這類建筑形式。對橋梁進(jìn)行建設(shè)，既是為了使人們出行運(yùn)輸?shù)幕拘枨蟮玫綕M足，還是藝術(shù)和審美的追求。所以，在對其進(jìn)行構(gòu)建的過程中，應(yīng)該對其具備的科學(xué)合理性進(jìn)行保證，還需要具有一定的美觀。

3對路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)需要考慮的因素

在對山區(qū)路橋進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，需要對諸多的因素進(jìn)行考慮，比如在對跨度大的路橋進(jìn)行修建時(shí)，對橋梁構(gòu)建形式、布置橋墩的周邊地形和橋墩承重能力等進(jìn)行充分的考慮。除此之外，還有一些和普通路橋施工建設(shè)存在差異的因素，這都要求在進(jìn)行具體的施工時(shí)，全面的對其進(jìn)行考察。

3.1橋梁墩位結(jié)構(gòu)具有的穩(wěn)定性

高墩橋往往采取柔性墩結(jié)構(gòu)，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對橋梁的變位現(xiàn)象和具有的穩(wěn)定性有所重視。當(dāng)曲線、高墩、大縱坡和長橋同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，這些變位具備同直橋相同的豎向壓縮變位和縱橋向變位、施工偏位等，這就需要對這些變位進(jìn)行控制。

3.2對高墩桿件進(jìn)行選擇

最近幾年，墩頂一般采取可置支座抑或墩梁固結(jié)，在實(shí)際上，它一直處在彈性約束狀態(tài)。通過對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可知，桿件長度的計(jì)算不僅受到桿件剛度的直接影響，還會受到桿件邊界的直接影響。桿件體系在進(jìn)行綜合變形過程中的結(jié)果就為桿件變形，需要對組合剛度進(jìn)行全面的考慮，而不是只對單一的制約因素進(jìn)行考慮。

3.3對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的外力因素

長縱坡和大縱坡會對汽車行駛過程和制動性產(chǎn)生重大的影響，上部為多梁式的結(jié)構(gòu)對外力具有的平衡能力很差，由于受到曲線橋具有的離心率作用，內(nèi)梁的沖擊系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比外梁小，使下部構(gòu)造形成不平衡的反作用力，從而使橋梁具有的動態(tài)能量有所提高。在對長縱坡和大縱坡橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)對制動力和沖擊力進(jìn)行計(jì)算的力度，且對沖擊力進(jìn)行計(jì)算時(shí)需要對結(jié)構(gòu)具有的基本頻率進(jìn)行考慮，并通過結(jié)構(gòu)基頻的手段對其進(jìn)行分析和確定。

3.4橋面鋪裝

以往對橋梁建設(shè)所持有的觀點(diǎn)為對橋面進(jìn)行鋪設(shè)就是一種鋪張浪費(fèi)的情況，而事實(shí)并非如此。在對其進(jìn)行鋪裝的過程中，選取優(yōu)質(zhì)的材料，可以有效的使過往車輛對路橋所產(chǎn)生的破壞得到減少，從而使路橋使用年限得到提高。與此同時(shí)，還可以使路面通行質(zhì)量得到提高，并使由于路面顛簸所引發(fā)的安全事故有所漸減少。

4路橋設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題

在對路橋進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要注意很多問題，其具體如下：第一，對路橋結(jié)構(gòu)具有的耐久性進(jìn)行重視。由于山區(qū)的氣候條件和地質(zhì)條件比較惡劣，從而就會使橋梁受到很大的損害，所以必須要對路橋結(jié)構(gòu)具有的耐久性足夠的重視。第二，對路橋結(jié)構(gòu)具有的損耗與荷載進(jìn)行重視。由于公路修建過程中材料和施工人員修建工藝的不同，會導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫，而這些裂縫由于荷載的影響，就會不斷的擴(kuò)大，因此就需要對路橋結(jié)構(gòu)具有的損耗與荷載進(jìn)行重視。第三，對過往車輛存在的超載問題進(jìn)行重視。對此，公路管理部門與交通管理部門一定要很好的聯(lián)合起來，對路橋的科學(xué)使用進(jìn)行保證，并使路橋使用年限得到延長，從而為國家的財(cái)政開支得到節(jié)約。

5結(jié)束語

第2篇

搭板設(shè)計(jì)工作是真正解決橋頭跳車問題的方法。為了保證橋臺連接位置高度與搭板標(biāo)高相同，需要預(yù)留反向坡度，高度要比設(shè)計(jì)標(biāo)高高，并且確定坡度大小時(shí)要重點(diǎn)考慮路橋沉降差。橋臺和搭板在錨固時(shí)有兩種可考慮的處理方式，分別為水平、豎直處理方法，其中，水平處理方式能夠獲得更加合理的受力狀態(tài)。施工作業(yè)時(shí)按照實(shí)際情況，在經(jīng)過周密論證之后確定是否需要設(shè)置枕梁，搭板上傳遞下來的荷載經(jīng)過枕梁之后就會更加均勻地分布傳遞給地基。如果橋頭不設(shè)置搭板，那么就需要安排合理、有效的排水設(shè)施，提高橋臺位置的壓實(shí)度，引道則需要重點(diǎn)考慮沉降量。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，如果不設(shè)置搭板，橋頭高填方路面結(jié)構(gòu)就需要使用無機(jī)結(jié)合料。

2路橋過渡段路基路面施工

2.1臺后填筑施工中，整個臺背填筑需要從地基施工開始就進(jìn)行加固，采用沙土、砂礫土或者碎石土進(jìn)行填筑，按照加固需要，有必要時(shí)可以使用石灰或者水泥來提高穩(wěn)定性，也可以使用半剛性材料進(jìn)行填筑，來降低施工后沉降，而且對壓實(shí)度要求要適當(dāng)提高，使用土工合成加固臺背路基，能有效控制填土載荷產(chǎn)生的變形和沉降，對不均勻沉降的控制作用更加顯著。在軟土路基上進(jìn)行施工，需要首先做地基加固處理。2.2地基處理軟土路基上澆筑橋臺，需要使用樁基礎(chǔ)，如果是在厚度較大的軟土路基上進(jìn)行澆筑，回填料重量會明顯增加樁基承受的壓力，導(dǎo)致橋臺移動，可能會造成橋臺橋面損壞，為了控制這種不正常位移，需要有效控制回填料強(qiáng)度。2.3臺背排水臺背路基填筑之前，需要在原地基土拱上設(shè)置排水管或者盲溝。首先需要進(jìn)行基底處理，填筑橫坡度在3%～4%的夯實(shí)黏土，形成土拱，并在土拱上設(shè)置雙向地溝。臺背厚度要全范圍鋪設(shè)隔水材料，并在地溝周邊設(shè)置小孔硬塑料管，保證泄水管出口伸出路基之外或者橋頭錐坡外。另外，要在橋臺背面設(shè)置防水涂層，以減少滲水對結(jié)構(gòu)物的侵蝕，并在回填夯實(shí)表面設(shè)置截水排水設(shè)施，必要時(shí)可進(jìn)行封閉處理。2.4搭板施工路橋工程過渡段路基路面施工會對工程整體質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，有必要采取措施進(jìn)行工藝控制。2.4.1沉降處理沉降處理是路橋過渡段路基路面搭板施工的基礎(chǔ)和前提，很多路橋工程都是因?yàn)槌两堤幚砉に嚧胧┎缓侠矶斐蓸蝾^跳車問題。除此之外，有效的沉降處理能夠減少雨水對路堤填土的侵蝕和填土流失。2.4.2填土施工填土施工是路橋過渡段路基路面搭板施工非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，路橋過渡段路基路面搭設(shè)填土施工中，需要從施工用料、流程、機(jī)械、工具等方面著手進(jìn)行控制，以控制誤差，進(jìn)而提高填土施工的有效性。由于路橋運(yùn)營過程中，車輛載荷、自然因素和施工工藝的影響會降低路基路面的平順程度，所以填土施工過程中需要注意提高其強(qiáng)度和韌性，從而有效減少上述問題。2.4.3過渡段施工過渡段施工是路橋過渡段施工的核心工作，我國很多路橋工程過渡段整體結(jié)構(gòu)在施工方案不合理等問題的影響下，路橋的整體強(qiáng)度和使用壽命都明顯下降。路橋過渡段施工主要有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土加筋法等過渡施工方法，需要按照工程實(shí)際情況選擇適用的方案，減少過渡段沉降差異，改善過渡段不平順的問題。2.4.4結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提升適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是提高路橋過渡段施工質(zhì)量和路基路面穩(wěn)定性的重要措施。提高路橋工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是路基路面質(zhì)量、柔性和韌性的基礎(chǔ)。在提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，施工人員需要考慮過渡段不同位置的強(qiáng)度需求，充分考慮不同級配填料，且不同級配填料的使用能夠明顯提高路堤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將差異沉降控制在5cm以內(nèi)。

3結(jié)束語

第3篇

根據(jù)大橋外觀檢測及荷載試驗(yàn)報(bào)告，目前大橋出現(xiàn)了混凝土表面蜂窩、麻面;保護(hù)層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水，預(yù)應(yīng)力混凝土T梁梁體裂縫，橫隔板斷裂，蓋梁裂縫和樁基露筋、部分支座出現(xiàn)局部脫空、老化、開裂和剪切變形、鋼板銹蝕、防塵罩破損等現(xiàn)象。

2主要病害原因分析

2．1通行車輛

該橋修建于20世紀(jì)80年代，已經(jīng)運(yùn)營27年。原橋梁設(shè)計(jì)為一級公路橋梁，按照交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ001-97)的規(guī)定，一般能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為15000～30000輛。免費(fèi)通行前交通量已經(jīng)超過了原設(shè)計(jì)交通量的60.2%，免費(fèi)通行后，交通量較免費(fèi)通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)，免費(fèi)通行后平均日交通量是四車道一級公路能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量上限30000輛的1.92倍，平均日交通量已經(jīng)達(dá)到六車道高速公路能適應(yīng)的年平均日交通量標(biāo)準(zhǔn)(45000～80000輛)。由上可見，限載前，該公路大橋車流量遠(yuǎn)超過當(dāng)初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再加上超載車的數(shù)量和超載重量都越來越多，對橋面鋪裝、T梁、支座、蓋梁、橋墩等各個承重部位均造成不利影響。

2．2T梁病害

(1)混凝土施工質(zhì)量較差，施工完成后，混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面;保護(hù)層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水。此類病害短期內(nèi)不會引起橋梁承載能力的降低，但對結(jié)構(gòu)耐久性影響較大。如表層混凝土剝落導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋銹蝕，繼而引起混凝土更大面積的銹蝕開裂，長期作用會降低截面剛度、減小鋼筋的有效直徑，對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，如果鋼絞線銹蝕后果將很嚴(yán)重。

(2)在主梁跨中1/4L～3/4L之間，腹板產(chǎn)生大量由下而上的豎向、斜向裂縫和對稱貫通裂縫。該裂縫的主要成因是:主梁1/4L～3/4L跨附近承受較大彎剪導(dǎo)致梁體腹板混凝土主拉應(yīng)力超過允許值，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。而在主梁支點(diǎn)附近，梁體腹板上產(chǎn)生斜向裂縫。該類裂縫的主要成因是:主梁支點(diǎn)附近位置承受較大剪力，當(dāng)主拉應(yīng)力過大或腹板抗剪能力不足時(shí)會導(dǎo)致斜向剪切裂縫的產(chǎn)生。主梁斜截面強(qiáng)度不足會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切性破壞，該類破壞屬于脆性破壞，在橋梁結(jié)構(gòu)中不允許發(fā)生。

2．3蓋梁病害

由于橋梁運(yùn)營時(shí)間較長，伸縮縫橡膠條破損漏水，蓋梁上建筑垃圾堆積，排水不暢，加上蓋梁混凝土施工缺陷，環(huán)境中的水及侵蝕性介質(zhì)就可能滲入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致了混凝土碳化和鋼筋銹脹，影響結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性，部分蓋梁的整體承載力降低。

2．4支座病害

橋梁支座已經(jīng)使用27年，橡膠開始老化，鋼板嚴(yán)重銹蝕，支座已經(jīng)接近使用壽命。

3加固設(shè)計(jì)

針對此現(xiàn)狀，考慮到原設(shè)計(jì)T梁抗裂安全儲備較小，T梁間橫向聯(lián)系偏弱，考慮進(jìn)行全面加固。除對出現(xiàn)病害的部位進(jìn)行維修加固外，另從兩個方面加強(qiáng)橋梁的橫向聯(lián)系和承載力:①對尚未出現(xiàn)但未來最可能出現(xiàn)病害的T梁進(jìn)行整體性加固，提高T梁的承載能力;②對全橋T梁橫隔板進(jìn)行整體性加固，提高橋梁橫向剛度;③將原有橋面鋪裝鑿除，采用雙層鋼筋網(wǎng)片或并筋橋面鋪裝，加強(qiáng)橋梁的整體性。主要加固方案如下:

(1)對全橋已出現(xiàn)裂縫的所有T梁全部進(jìn)行加固，考慮到橋梁西半幅未來通行重車的可能，有必要對西半幅未出現(xiàn)裂縫的部分T梁進(jìn)行整體性加固，如西半幅單跨有2片及2片以上T梁出現(xiàn)裂縫需要加固的，則西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案為裂縫封閉、破損修復(fù)后進(jìn)行梁底粘貼鋼板。腹板粘貼鋼板。對梁體豎向裂縫嚴(yán)重的T梁增加體外預(yù)應(yīng)力。本次加固中，考慮到20mT梁梁體未出現(xiàn)斜向裂縫，不采用腹板粘貼鋼板加固;40mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～6號橫隔板之間的腹板，其中，跨中6.5m范圍腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和6～7號橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對1～2和6～7號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固;50mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～7號橫隔板之間的腹板，其中，4～5號橫隔板間腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和7～8號橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對1～2和7～8號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固。T梁自東向西依次為1#、2#、3#－7#T梁。腹板粘鋼除116－1#、123－1#、124－1#、133－1#134－1#、135－1#梁采用方法1加固外，其余均采用方法2。而對于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁體出現(xiàn)4條或4條以上豎向裂縫，或梁體出現(xiàn)2條或2條以上豎向貫通裂縫，則對T梁采用體外預(yù)應(yīng)力加固，其余計(jì)劃加固的T梁采用梁底粘貼鋼板加固。

(2)對全橋未加固的所有橫隔板進(jìn)行加固，增大橫隔板截面，加強(qiáng)橫向聯(lián)系，避免單梁受力。具體方案為對全橋尚未加固的20m、40m、50m跨T梁橫隔板采取粘貼鋼板加固或整體性加固，鋼板材質(zhì)采用Q345B，鋼板厚度6mm，鋼板外露表面進(jìn)行防腐涂裝。并對40m、50m跨T梁橫隔板鏤空的部分植入鋼筋，澆筑快速修補(bǔ)料增大橫隔板跨中截面。

(3)對出現(xiàn)裂縫和大面積銹脹的蓋梁進(jìn)行加固，對蓋梁出現(xiàn)嚴(yán)重銹脹的部位進(jìn)行處理，首先將銹脹部位混凝土鑿掉，其次對發(fā)生銹脹鋼筋進(jìn)行除銹處理，后澆筑環(huán)氧混凝土(在破損區(qū)域過大處使用)進(jìn)行修補(bǔ)，對病害嚴(yán)重或出現(xiàn)受力性裂縫的蓋梁進(jìn)行粘貼鋼板加固。

4加固前后結(jié)果對比分析

經(jīng)體外索加固后，雖然邊梁的抗力值未變，但由于體外預(yù)應(yīng)力索改善了結(jié)構(gòu)的受力性能，邊梁跨中彎矩值降低了4.9%。40mT梁經(jīng)過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設(shè)計(jì)時(shí)提高了8.39%;50mT梁經(jīng)過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設(shè)計(jì)時(shí)提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥計(jì)算彎矩Mj，中梁、邊梁的持久狀況和正常使用狀況的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)及《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ023-85)的要求。

5結(jié)語