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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)計時,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,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,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)計時的具體形式
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)計時,需要按照水文狀況制定設(shè)計方案,主要如下:第一,沒有通航的河流橋梁,該類橋型具有方便、簡單和造價低等特點。布置橋型時需要對上下部結(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。在進(jìn)行設(shè)計的過程中,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: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)計需要考慮的因素
在對山區(qū)路橋進(jìn)行施工建設(shè)時,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,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,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)計時,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、大縱坡和長橋同時出現(xiàn)時,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)計時,需要加強(qiáng)對制動力和沖擊力進(jìn)行計算的力度,且對沖擊力進(jìn)行計算時需要對結(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)所持有的觀點為對橋面進(jìn)行鋪設(shè)就是一種鋪張浪費的情況,而事實并非如此。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,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)計時需要注意的問題
在對路橋進(jìn)行設(shè)計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,從而為國家的財政開支得到節(jié)約。
5結(jié)束語
搭板設(shè)計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)計標(biāo)高高,并且確定坡度大小時要重點考慮路橋沉降差。橋臺和搭板在錨固時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)時按照實際情況,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度,引道則需要重點考慮沉降量。在實際設(shè)計過程中,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,并在回填夯實表面設(shè)置截水排水設(shè)施,必要時可進(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為沉降處理工藝措施不合理而造成橋頭跳車問題。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,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)計標(biāo)準(zhǔn),將差異沉降控制在5cm以內(nèi)。
3結(jié)束語
山區(qū)公路橋梁是橋梁設(shè)計方面最全面的,只有通過計算分析成果和完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施才能確保橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量可靠。山區(qū)公路橋梁在計算中用到的恒載、活載、施工荷載等,基本采用平原公路橋梁的數(shù)據(jù),它們幾乎相同。但是山區(qū)的特殊地質(zhì)條件和自然條件,是的與平原公路橋梁不同的是還受到風(fēng)荷載、凍脹力、水力等荷載對橋梁的作用。對于一些受破壞的地形則還應(yīng)采用高墩大跨結(jié)構(gòu),在這種路段要嚴(yán)格注意其下部結(jié)構(gòu)的剛度分配是否均勻,其穩(wěn)定性是否可靠等必要條件。山區(qū)公路橋梁的施工由于受地形起伏、溝壑錯綜等因素而很難實施,大型機(jī)具也無法順利運用施工現(xiàn)場,施工十分困難。提供大型的施工現(xiàn)場是很難做到的,山路彎曲運輸問題就很難解決,大跨徑的預(yù)制構(gòu)件不能用作山區(qū)公路橋梁設(shè)計之中。使用中、小跨徑預(yù)制結(jié)構(gòu)更有利于施工,并且節(jié)省機(jī)具的造價,把它運用到山區(qū)公路橋梁施工現(xiàn)場會是很好的抉擇。山區(qū)公路橋梁由于受很多因素影響,有些是無法使用標(biāo)準(zhǔn)跨徑結(jié)構(gòu)的橋梁,還有無法采用互通式立交中的匝道橋梁,只能運用鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)橋梁。山區(qū)公路橋梁并非一成不變的,有時使用一些小型結(jié)構(gòu),就很好地對公路設(shè)計起著重要作用。與平原公路相比較,由于山區(qū)的障礙物很多,致使山區(qū)公路橋梁施工難度增高,造價昂貴。對于山區(qū)公路橋梁的設(shè)計應(yīng)充分考慮,所選擇的橋型的經(jīng)濟(jì)是否實惠,不但要在技術(shù)上達(dá)到要求,而且要在經(jīng)濟(jì)上也顯示合理性。所以對于山區(qū)公路橋梁的建造要充分考慮所處的地理環(huán)境和施工條件,列出多種方案進(jìn)行比較,找出經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)最合理的方案,可以最大限度節(jié)省公路橋梁施工費用。山區(qū)公路橋梁建設(shè)最受地形條件的限制,在山區(qū)公路橋梁設(shè)計和施工過程中要加大環(huán)保力度,與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。對路段階段要做好防護(hù)措施,對山體不應(yīng)大填大挖,更不應(yīng)破壞周圍環(huán)境,造成植被死亡,河流污染等境地。山區(qū)公路橋梁設(shè)計原則如下:橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠,質(zhì)量有保證,經(jīng)濟(jì)合理有效,施工有安全措施保證,造型美觀,環(huán)境不受破壞。
2山區(qū)公路橋梁與其他建設(shè)工程的關(guān)系
2.1山區(qū)公路橋梁與隧道的關(guān)系
山區(qū)地形多變,地質(zhì)復(fù)雜,水文特征多變,地面溝壑很多,并且坡度很陡,時而也會有泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。山區(qū)公路受以上條件影響橫坡較陡,易受山谷水流沖刷,在U型山谷必須轉(zhuǎn)彎。山區(qū)公路橋梁與隧道連接起來是跨越河流,在U型山谷轉(zhuǎn)彎所做的必要措施,也是最好的解決辦法,被稱為“兩橋一遂”方案,設(shè)計這種方案需要橋梁和隧道緊密結(jié)合。在地形平緩,變化不大的地質(zhì)條件下可以調(diào)整橋臺側(cè)墻的高度和長度完成連接,對于地形復(fù)雜,隧道明洞無法延伸的情況下,需要增添樁柱式臺以及橋梁主梁放置于隧道明洞完成對接。
2.2山區(qū)公路橋梁建設(shè)與路基的關(guān)系
山區(qū)公路要適應(yīng)地形多變環(huán)境,需使用錯臺路基(兩端路基不等高)。但是錯臺路基在需設(shè)置轉(zhuǎn)向車道時,很難運用到施工中。由于兩端路基不等高需設(shè)計半幅橋來進(jìn)行銜接。當(dāng)路基一側(cè)要求填土的高度15m左右時,必須綜合考慮地質(zhì)、水文等條件,把加筋擋墻、棄土方案與半幅橋進(jìn)行比對,來決定最合理的方案。
3山區(qū)公路橋梁設(shè)計要點
公路橋梁是交通運輸領(lǐng)域中不可或缺的重要部分,隨著人們生活水平的提高,公路橋梁的設(shè)計和管理也應(yīng)該提高,有一個好的施工質(zhì)量對公路橋梁的使用和維護(hù)起著非常大的作用。山區(qū)公路特點地形起伏,地質(zhì)復(fù)雜。山區(qū)路線布置的平面、縱向、橫向三個方面都被限制,對于山區(qū)公路橋梁的設(shè)計,考慮到山區(qū)的特點,從上部結(jié)構(gòu)設(shè)計、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計來說明。
3.1山區(qū)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計
山區(qū)公路橋梁多采用施工容易,造價低廉的標(biāo)準(zhǔn)化,預(yù)制裝配化結(jié)構(gòu),而大跨徑橋梁方案比較少。山區(qū)公路橋梁常采用標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化橋梁,標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化跨徑一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。當(dāng)跨徑小于30m時,有三種構(gòu)造分別是空心板、小箱梁、T梁。當(dāng)跨徑為40m、50m時,由于梁的受力特點適于采用T梁。山區(qū)公路橋梁沒有嚴(yán)格的空間限制,且平面較小的山區(qū)公路,會把較高緩和的路段出現(xiàn)在橋上,使用空心板和小箱梁時,架梁的四個支點調(diào)平困難,會引起支座脫空,質(zhì)量無法保證。對于山區(qū)公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面需采用T梁。當(dāng)跨徑在50m時,山區(qū)公路交通運輸條件差,場地不能擴(kuò)大,很難使大型機(jī)具進(jìn)入,50mT梁單片重達(dá)150噸,而且架設(shè)設(shè)備要求很高,難以控制它的運輸和安裝過程,50mT梁一般不被使用。山區(qū)公路橋梁常用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m、25m、30m、40m。
3.2山區(qū)公路橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計