可持续桥梁设计、建造与维护分析.pdf
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1、中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 138 可持续桥梁设计、建造与维护分析 张家华 台州市城乡规划设计研究院有限公司,浙江 台州 318000 摘要:摘要:现代桥梁建设设计过程中融入可持续性理念,满足行业发展需求,降低工程建设能耗,实现桥梁建设与环境保护的和谐发展。因此,有必要做好研究分析工作,提高可持续桥梁建设质量。鉴于此,文中以可持续桥梁建设为着眼点,分析做好可持续桥梁设计、建设及维护的具体措施,全面落实桥梁可持续理念,提高桥梁建设的整体效益,充分满足社会可持续发展需求。关键词:关键词:可持续桥梁;设计;建造;维护 中图分类号:中图分类号:U412 1 可持续桥梁设计要点 可持续桥梁重在
2、进行可持续设计,它是以经济、社会及环境三者协调可持续发展为方针的一种系统设计方法。这里以大跨度桥梁建设为例进行分析。1.1 简支空心板结构桥型的应用 在大跨度桥梁工程上层结构设计中,需要对桥梁工程建设要求、力学性能、经济可行性、施工技术条件等要素进行全面分析。简支式空心板结构施工技术水平显著提高,但这一桥梁工程跨度较小。因此,在横跨沟渠桥梁工程结构设计中,如果应用简支空心板结构桥型,可能会造成桥梁工程高宽比无法一致,桥梁美观性较差。同时,桥梁工程上层结构无法满足超高线、桥径半径较小、高墩数较多,可能会导致桥面产生较多裂缝。1.2 预制和组装多梁 T 形梁的应用 在中型桥梁工程施工中,预制和组装
3、的多梁 T 形梁的建设成本较低,可推广应用预制的 T 型梁。T 形梁为敞开式,与箱型梁相比,梁的平衡性较差,且抗扭力不足,弯曲梁的弯矩比较大,因此,使得桥梁工程下部结构不平衡力明显增加。如果弯曲梁的曲率较小,则可将其设计为直梁,通过对法兰板宽度的调整,可使平面线性度发生较大变化,进而降低弯曲梁的扭曲程度。根据研究发现,如果静荷载和活荷载之间不平衡,就会对弧形桥直线部分产生较大影响。在桥梁工程结构设计中,应加强侧向连接,提升桥梁结构完整性和稳定性。如果桥梁工程跨度比较大,就应悬臂注入箱形梁。1.3 下部结构设计 在大跨度桥梁工程下部结构设计中,应保证其满足上部结构支撑需要,并与上部结构进行协调化
4、设计,改善桥梁工程的美观性。通过对桥墩上部结构特点和高度进行分析,桥墩的设计形式多样,如在公路桥梁设计施工中,支柱墩的应用比较常见,结构稳定性好、施工方式便捷,且外形美观,在结构设计中,要求对高墩承载能力进行准确计算,同时需对使用性极限值进行检测。在连续梁结构设计中,邻墩之间的约束力会直接影响桥墩结构的稳定性。因此,需对桥梁工程整体结构的稳定性进行分析,确定在不同荷载的条件下桥梁工程各构件的临界荷载值。1.4 局部优化 在大跨度桥梁结构设计中,通过对桥梁局部的设计方案进行优化调整,可提高桥梁工程的整体性。在局部优化设计中,首先,需对桥梁工程钢筋梁的横截面积进行准确计算,同时根据一定比例,将钢筋
5、梁与混凝土梁进行合并,进而提高型梁的结构性能。其次,需对主电缆功率进行优化设计,通常情况下,在斜拉桥、悬索桥结构优化设计中,应注意这一优化设计要点,这类桥梁工程一般为无电缆结构,跨度较大,因此,在结构设计中,可安装电源电缆,以提高桥梁工程的稳定性。另外,需对桥台进行优化设计,综合考虑桥梁工程的结构特点,对桥墩数量、分布位置和强度进行调整,提高桥梁工程的整体性和稳定性。1.5 上层结构优化设计 在大跨度桥梁工程结构设计中,需对上部结构进行优化设计。例如,部分桥梁工程规格较大,上层建中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 139 筑的半径较大,而其承载能力无法满足实际需要,对此,可增加承载能力结构数
6、量,提高桥梁工程安全性。另外,在山区公路桥梁建设中,桥梁结构的直径比较大,可应用弯曲梁或 T 型梁对桥梁工程平面结构进行优化设计,从而有效减少桥梁工程结构弯曲或变形,提高桥梁的质量和稳定性。1.6 综合调查与合作 在公路桥梁工程结构设计中,设计人员应深入施工现场进行勘察分析,不能仅根据理论知识进行工程设计,要求综合考虑各种环境因素对桥梁工程设计所产生的影响,并对各种结构设计方案进行准确计算。例如,在部分桥梁工程施工中,项目建设场地的地质环境、水文条件等复杂程度比较高,对此,需对土方工程进行合理规划,同时,选用合适的施工技术,以免影响后续施工活动的顺利进行。2 可持续桥梁的建设措施 打破传统思维
7、模式的限制,充分利用绿色施工技术,进一步提高可持续性桥梁施工质量,具体为:2.1 施工现场能源节约技术 这就需要可持续性桥梁项目的施工现场工作人员具备较强的节能意识,合理利用清洁能源,提升项目的总体效益。在可持续性桥梁工程项目施工期间,需要对临时用电的设备进行控制,做好相关的记录和管理工作,从而有效降低对能源的消耗。对于施工过程中需要使用的特殊设备,需要做好现场管理、检修与保养工作,降低故障的发生,更好地发挥机械设备的功能。若施工期间出现植被破坏、土地侵蚀等问题,应及时叫停施工,告知相关部门作出整改,以此保证生态环境平衡和谐。地质水文勘察也是绿色可持续性桥梁工程不可忽视的一环,需要施工单位提高
8、重视,在施工前期做好现场勘察工作,准确掌握施工区域的各项要素,根据潜在隐患问题制定有效的应对措施,防止出现地下水污染等情况。2.2 扬尘控制技术 在实际可持续性桥梁工程项目施工中,扬尘问题不可避免,为降低扬尘对周围环境的影响,需要科学应用扬尘控制技术,降低扬尘带来的负面影响。墙体的拆除是扬尘的主要来源,如果在工程具体施工中,自身拆除的力度过大,墙体或其他部位就容易受到损伤,盲目拆和乱拆也会导致扬尘的大量出现。在开展拆除作业前,需要做好水泥、粉尘和杂物的清理工作,从而减少粉尘的出现,降低扬尘的影响。针对土壤腐蚀现象,应分析影响土壤腐蚀的主要原因,及时处理可持续性桥梁垃圾和废弃物,如油漆、蓄电池等
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