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摘要:市政路桥作为城市基础设施的重要组成部分,在我国的经济建设中扮演着至关重要的角色,同时也是城市文明的象征,是城市风貌的生动展现。根据研究结果,路桥工程中软土地基的显著特征在于其黏土含量过高、流变特性明显,这为施工带来了相当大的挑战。同时由于长期受到水和外界因素影响,使得路桥容易产生沉降等问题,从而严重制约着市政工程的正常进行。因此,在市政路桥设计中,必须以确保施工过程的持久性和安全性为核心,同时保证结构的精准性、科学性和合理性,以充分发挥路桥工程的功能,以满足人们的出行需求,并为其提供可靠的出行保障。
关键词:市政路桥;加固改造;设计要点研究
引言
市政路桥工程中,混凝土是不可或缺的原材料,而对其进行加固和维护则是确保路桥工程的安全性和使用寿命的重要保障。如果没有良好的加固方法,不仅会影响到路桥工程整体质量以及使用性能,甚至还会威胁到人们生命财产安全。因此,在路桥工程的实施过程中,充分运用加固处理技术是至关重要的一环。目前,在路桥施工过程当中应用最广泛的就是桩基础加固技术,这种加固方式可以对原有路基进行夯实并提升其强度,从而能够使地基更加稳定,避免路面出现沉降现象,确保行车舒适度与安全性。
1市政路桥加固改造设计的重要性
据数据显示,截至2019年上半年,我国机动车保有量高达3.4亿,平均每4名居民中就有1人拥有机动车,这导致当代市政路桥的荷载压力不断加大,为确保市民出行的便利和安全,有关部门必须进行市政路桥的加固改造设计,以确保其正常运行。在具体进行市政工程施工过程当中,需要对道路桥梁结构以及路基路面材料等多方面因素展开分析研究,进而制定出合理科学的市政路桥加固改造方案,以提高市政路桥建设水平,保障人民生命财产安全。市政路桥加固改造设计是加固改造工程的核心依据,优质的设计方案不仅能够确保工程质量和可行性,还能够有效地优化市政路桥的使用性能,延长其使用寿命,并保证加固改造工程成本的合理性,从而缓解城市交通拥堵和安全等问题。
2市政路桥常见病害和成因
2.1路桥的过渡段的结构设计存在缺陷,需要进行全面的优化
在路基工程中,常采用粗粒料填筑法、加筋土法、钢筋混凝土过渡板等方法来处理过渡段,而在设计路桥过渡段结构时,需要提高路基整体强度,以避免出现路桥间沉降差异和桥头跳车等问题。然而,考虑到我国路桥过渡段设计和施工现状,实际过渡段结构设计中存在多种因素的影响,导致设计内容不全面、缺陷明显,无法满足路桥过渡段的施工需求。
2.2路面塌陷,剥蚀等
市政路桥路面施工所需材料繁多,然而主要涉及的是经过粉碎或原状松散的土壤,其中掺入一定比例的工业废渣或石灰,并与水充分混合形成混合料,随后再进行压实处理。这种混合料以其强度高、变形小等特点被广泛应用于道路桥梁中。这类混合料表现出极佳的稳定性,足以满足绝大多数市政路桥建设所需的要求。目前我国城市中大部分地区都使用水泥混凝土作为道路基础,而这也是最常见的一种路面类型。然而,这种混合料的抗磨性欠佳,一旦路基铺设不够均匀,就会导致结构松散,从而引发局部破损的问题。此外,由于长期受重载作用,也很容易引发各种形式的结构性病害。这类结构病害常常沿着车轮的轮迹带形成纵向裂缝,然后再形成横向裂缝,并逐渐演变成网裂病害,最终导致无法挽回的后果。
2.3桥墩基础沉降情况
市政路桥的桥墩也是一个容易出现问题的区域,这些区域不仅需要承受桥体横梁等上部结构的重量,还必须承受自然环境的侵蚀,以及车辆运行、碰撞等外力所带来的冲击。在这样一种情况下,就会使得墩顶位置受到较大的压力,同时由于墩底与桥面之间存在一定距离,因此还会对桥跨中形成向下挤压的力。桥墩基础在受到多种外力的共同作用下,会出现不均匀的沉降现象,从而导致桥梁上部结构承受额外的应力和形变。当桥梁受到外力作用后,由于其自身刚度不够大,就可能因为墩顶位置存在着较大的位移量而使桥体向相反方向移动。一旦沉降达到极限,桥梁将面临倾斜、路面开裂和桥体相关部位开裂等问题,若不及时治理,路桥将无法正常运行。
3市政路桥加固改造技术要点
3.1进行抗震结构设计
在桥梁的抗震设计中,利用有限元模型对地震模型横截面最脆弱的区域进行检查是一种有效的方法。根据不同情况,建立相应地震动模拟方法和参数选取原则,采用三维建模技术实现了一个完整的大跨连续梁桥的精细化有限元分析模型。利用SAP2000有限元分析软件构建几何模型,将桥梁材料属性、截面属性、单元属性、工程进程及反应谱等输入,运用动力特性分析、时程分析、反应谱分析的计算模式,输出该桥梁设计中的地震响应和滞回曲线等数据。将所得结果与相关规范和文献数据比较,验证了计算结果准确性。为确保其他部分符合抗震要求,需进行桥梁结构计算以满足地震要求。这种分析方法简单方便、快捷有效、精度高,适用于所有类型桥梁,可以快速地完成各种复杂情况下的桥型方案对比。采用该方法可提升建筑的抗震性能,调整其结构的自然振动周期,以避免地震后出现共振现象。同时,利用地震结构的特性,采用螺旋标准的扭转尺寸和整体稳定性来设计桥梁的抗震结构。
3.2采用截面加固改造法进行加固,以增强结构强度
在交通压力急剧增加、对路桥主梁的承载能力和强度提出更高要求的情况下,增加桥梁主体混凝土的截面积是一种最为普遍采用的路桥加固改造方法。在实际的设计过程中,为了满足路桥截面积增加的工程需求,可以采用加厚桥面板或对路桥主梁的高度和宽度进行调整等措施。文章以某市政道路桥梁工程为背景,介绍了其加宽方案,并提出相应的设计方案。市政路桥加固改造后,该方法是一种常见的选择,其施工方式简单易行,能够显著提高路桥整体的强度和承载力。
3.3对地基的承载能力进行加固和改造,以提高其承载能力
路桥的承载能力和稳定性受到地基的影响,因此,对地基进行加固处理是提升路桥性能的至关重要的步骤。目前我国公路桥梁施工建设当中,软土地基主要有淤泥质土和软土两种类型,这也就需要我们根据不同地区地质特点,采取合适的方法来进行处理。在实际的应用场景中,深度搅拌技术是一种广泛采用的方法。通过这种方式来增加软土地基强度以及承载力,同时也能够提高施工效率与质量。在路基处运用水泥、固化剂等材料,并借助搅拌设备进行搅拌,以达到加固的效果。该工艺操作简单且施工成本较低,因此被广泛应用于路桥建设当中。在进行桥台路基加固改造的过程中,可以采用水泥对原有软土路基进行有效的改良,以提高其稳定性,并避免桥头软土地基对路桥的多方面影响。同时也可以利用碎石桩或者是土工格栅加固的方式来增加桥梁与道路之间的连接强度,提高整个桥梁工程的质量。
结束语
随着我国城镇建设的蓬勃发展,对市政路桥的品质、性能和安全性的要求也日益提高。由于其施工环境复杂多样,因此,对于路桥进行合理有效地加固是十分重要的。为了确保市政路桥的性能符合实际使用要求,并避免由于病害等原因导致长时间使用后性能下降的问题,必须采用有效的加固改造设计,以提高市政路桥工程的应用效果。
参考文献
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