劉芳
安慶市建筑工程施工圖審查有限責(zé)任公司 安徽安慶 246000
在我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展下,城市化進(jìn)程的加快,使得人們對于交通出行提出了更高要求,市政道橋作為基礎(chǔ)性交通建設(shè)工程,在數(shù)量、規(guī)模隨之提升情況下,也面臨著一定問題。道橋設(shè)計作為施工的基礎(chǔ)與前提,怎樣合理科學(xué)的設(shè)計道橋基礎(chǔ)工程,提高施工可操作性,保障投入設(shè)計成果后美觀大方、安全性高、使用壽命長,仍需設(shè)計師加強(qiáng)研究。
道橋安全性體現(xiàn)在極限承載力,結(jié)構(gòu)安全性與結(jié)構(gòu)重要洗漱、安全等級及結(jié)構(gòu)組合荷載均有密切聯(lián)系,設(shè)計驗算等也需要從結(jié)構(gòu)扭矩、彎矩及應(yīng)力方面綜合考慮[1]。道橋耐久性則是指正常應(yīng)用橋梁極限狀態(tài),與橋梁結(jié)構(gòu)安全相比,耐久設(shè)計則要求更高,更為復(fù)雜,涉及結(jié)構(gòu)材料組成、質(zhì)量、等級等多個方面,如最小水泥用量、最大水灰比、氯離子含量、混凝土強(qiáng)度等級、結(jié)構(gòu)裂縫、堿含量、撓度等,均會影響道橋耐久性。
現(xiàn)階段,我國道橋工程建設(shè)規(guī)模、數(shù)量均不斷增加,推動了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上,也在建設(shè)工程與使用過程中產(chǎn)生更多安全事故。如,應(yīng)用某些道路工程中,產(chǎn)生路面塌陷或橋梁坍塌情況,不僅會威脅人們生命安全,還阻礙了各地區(qū)一體化經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)分析可知,道橋工程安全事故產(chǎn)生原因在于以下幾點:一方面是設(shè)計方案存在缺陷,結(jié)構(gòu)、材料等有所不足,影響了道橋設(shè)計安全性;另一方面則是施工企業(yè)未能有效落實設(shè)計要求,人員素質(zhì)較低,造成施工中埋下了安全隱患,動搖了道橋工程根基。因此,相關(guān)部門需加強(qiáng)道橋工程設(shè)計,通過完善設(shè)計方案,方可為道橋工程質(zhì)量提供支持,維護(hù)出行安全。
在道橋設(shè)計中,水泥作為混凝土材料之一,其質(zhì)量對于混凝土承受強(qiáng)度、使用穩(wěn)定性具有直接影響。如,硅酸鹽水泥與粉煤灰水泥存在化學(xué)成分差異,導(dǎo)致兩者穩(wěn)定性、強(qiáng)度參數(shù)有所不同,投入項目后對道橋施工質(zhì)量也有所影響。所以,需結(jié)合道橋施工地區(qū)的水文特征、溫度、環(huán)境等選擇水泥[2]。并且,在水泥攪拌中,按照設(shè)計試驗結(jié)果添加外加劑,減緩混凝土碳化速度,合理控制水灰比。分析混凝土含氣量(見表1),面對高強(qiáng)度混凝土水灰比使用指標(biāo)較小,如若水灰比較高,則會降低混凝土強(qiáng)度與密實度,導(dǎo)致外部腐蝕性氣體進(jìn)入工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,進(jìn)而影響工程質(zhì)量,需對水灰比嚴(yán)格控制,為混凝土穩(wěn)定性、強(qiáng)度提供支持。
表1 混凝土含氣量(%)
道橋結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載、車輛荷載、人為、地震等因素下,不僅會造成內(nèi)部道橋結(jié)構(gòu)不斷積累疲勞應(yīng)力,引發(fā)疲勞損傷,還會受到道橋施工不均勻性與非連續(xù)性影響,加上以上荷載反復(fù)作用,導(dǎo)致道橋路面產(chǎn)生宏觀裂紋,造成脆性結(jié)構(gòu)破壞。面對道橋疲勞損傷,設(shè)計人員一是將目光放在混凝土疲勞環(huán)節(jié)、耐腐蝕性方面,工作內(nèi)容以耐久性、安全性設(shè)計為主,規(guī)劃設(shè)計張,做好水文特征、地質(zhì)地貌勘察工作,設(shè)計初期即辨別可能造成疲勞損傷的因素,采取措施對其加以控制,保證設(shè)計合理性與科學(xué)性;二是分析道橋承受荷載最大能力,借助施工技術(shù)、施工設(shè)備、施工工藝等全面分析道橋結(jié)構(gòu)應(yīng)力,減少疲勞損傷;三是設(shè)計過程中采取虛擬技術(shù)演示和還原工程設(shè)計,通過3D打印技術(shù)探究部分磁療強(qiáng)度、安全及耐久性,實現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量與效率的全面提高。
在道橋結(jié)構(gòu)中,為避免地震影響道橋工程穩(wěn)定性,則應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)抗震設(shè)計。結(jié)構(gòu)可應(yīng)用隔震支座,通過隔震支座或減震制作,提高臺、墩和梁體之間連接部位阻尼與柔性,進(jìn)而將橋梁地震反映減小,且減小臺、墩承受水平地震力。并且,還能借助橋墩延性實現(xiàn)減震設(shè)計,將部分位置延性提高,發(fā)生地震后即可可形成穩(wěn)定性較強(qiáng)的延性塑性鉸,以延長結(jié)構(gòu)應(yīng)用周期,耗散地震能量。同時,還可以采取新型減震結(jié)構(gòu),即為型鋼混凝土,在混凝土上包裹型鋼,提高混凝土抗剪承載力,促進(jìn)延性提升,以提高抗震性能。該結(jié)構(gòu)不僅可分散、吸收地震能量,還可以產(chǎn)生隔絕能量作用,減小道橋地震反應(yīng),控制結(jié)構(gòu)變形在彈性合理范圍中。
現(xiàn)階段,道橋工程設(shè)計中部分存在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不足等問題,導(dǎo)致后期易發(fā)生設(shè)計變更,不僅影響施工進(jìn)度,還會降低設(shè)計質(zhì)量,增加施工風(fēng)險。在道路設(shè)計中也是如此,數(shù)值如若產(chǎn)生差錯,會對道路后期應(yīng)用造成影響,也會引發(fā)道路保養(yǎng)問題,可采取虛擬技術(shù)、建筑模型等分析工程設(shè)計情況,尋找其中不足之處,以提高設(shè)計質(zhì)量。通過強(qiáng)化設(shè)計施工管理,積極應(yīng)用新型施工技術(shù)與材料等,緊跟時代步伐,提高自身能力,進(jìn)而保證設(shè)計方案適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境。
綜上所述,市政道橋工程設(shè)計中,易受到多方面影響降低工程安全性與耐久性,影響出行安全及城市規(guī)劃要求。因此,應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況,通過注重材料設(shè)計、疲勞損傷、抗震設(shè)計及應(yīng)用新技術(shù)的方式,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案不足之處,提高我國道橋設(shè)計水平。