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【关键词】公路桥梁养护 桥梁养护桥梁管理存在的问题对策
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
公路桥梁是公路交通网络中的重要组成部分,桥梁质量的好坏直接关系到公路交通的安全和畅通。桥梁建设在近些年取得较快发展,同时为了加大交通运输能力,减少资金消耗,国家大力改建了一部分危桥旧桥,但各地仍然存在四、五类桥。在旧桥或新桥使用过程中,养护的管理是重点,如何养护管理好现有桥梁,保持桥梁的完好工作状态,延长其使用寿命,保障桥梁的行车安全,这一新的课题已摆在各级公路管理部门的面前。
二.公路桥梁养护常见问题。
1. 桥面污染较为严重。
桥面污染多半是由于清理不及时造成的。沿线村民利用桥面来打场晒粮、积河沙及杂物堆积、运输车辆抛洒废料等情况,都会严重污染公路桥梁。加之桥面长期无人清扫、管理,造成桥面不清洁、泄水孔堵塞,这一问题在许多中、小桥梁中普遍存在。由于泄水孔堵塞,容易导致桥面雨天积水、冬天结冰,严重威胁行车安全。桥面上的污染物得不到及时清理、积存垃圾、泥土污物形成三角硬块,造成桥面行车颠簸,在车辆轮胎的不断作用下,桥面铺装易出现破损和坑槽。随着坑槽的加大,当车辆经过时。会引起跳车,并造成临近梁段的严重振动,从而增加构件疲劳,直接影响着桥梁的使用寿命。
2. 桥梁栏杆破损后没有及时修复。
桥面栏杆损坏后,通常得不到及时的维修恢复,造成桥面栏杆局部破损的原因,绝大多数是机动车交通事故造成的;部分桥梁是车载长大笨重货物(如水泥电柱等)在桥上行驶时不慎破坏的;少数桥梁的栏杆是人为盗窃及风化、锈蚀损坏。桥梁栏杆损坏得不到及时修复,不但影响景观,更重要的是桥梁栏杆的缺失导致桥上交通缺少安全感。
3. 桥头跳车现象依然存在。
桥头引道高填土产生不均匀沉降,致使桥面与引道路面衔接处不够平整、顺适,从而使车辆驶过桥头时,产生轻微或严重跳车,如不及时消除,就会影响车速,降低行车质量。而且更重要的是车辆长期的冲击作用,会加剧梁端的疲劳破坏,进而影响桥梁的使用寿命。
4. 桥梁早期病害处理不及时。
桥梁构件交付使用后,会逐渐出现裂缝、破损、锈蚀、变位等病害,但由于在日常维修养护中缺乏经常性的检查,早期病害不能被及时发现。而且桥梁维修应急经费的短缺,致使早期病害得不到有效处理,最终使得钢筋锈蚀、小裂缝发展成大裂缝、活动支座失去活动能力、混凝土发生脱落,正所谓“小病不治酿成大病”。这不但影响行车安全,还造成维修成本增加,浪费国家原本就紧张的养护经费。
5. 桥孔通水不畅,容易造成水毁。
桥孔通水不畅等现象在中、小桥中较为普通。有人随意在桥头倾倒垃圾,或在桥孔附近筑坝拦水浇灌农田,压缩河床断面,从而使桥孔淤塞。桥孔淤塞后。在日常维修养护工作中又没有适时地清理疏导河道,汛前也很少做这种泄洪准备工作,因此,桥孔泄洪能力差,容易造成桥梁及附属构造物水毁。
6. 桥梁承载能力不足,危桥情况不明.
现有公路桥梁是在不同时期按不同的技术标准修建的。因此其承载力显然不同。特别是对建国前建造的桥梁,其标准与现有通行车辆轴重不相适应,显得过低。而且近年来,由于超重车辆越来越多,对桥梁承载能力的要求也就越来越高。桥梁承载能力不足是当前桥梁维修加固工作中的主要问题。对一些承载能力确实过低,或遭受过严重破坏,已不能正常发挥作用的桥梁,可定为“危桥”,对车辆通行加以限制 然而往往对这部分“危桥”缺乏必要的调查研究,导致对“危桥”的危险程度以及通行车辆的重量级别不甚明确。
三.公路桥梁养护管理对策。
1. 建设桥梁养护工程师队伍和养护队伍。
公路交通的迅猛发展,必然要求强化组织管理。在桥梁管养方面,应根据养护里程、辖区内桥梁数量设立若干名专职桥梁养护工程师,并保证其工作性质的相对稳定,不能随意换动。在其职责上,桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告,通报三、四类及危险桥梁的病害状况。从目前的养护队伍现状来看,养护工人素质参差不齐,很难做到真正的专业养护。这就要求各级公路部门高度重视,针对桥梁养护工作的需要,要逐步培养骨干,成立专业养护队。桥梁专职养护,要突出的是一个“专”字,努力做到专业人员、专门程序、专用方法,以保证桥梁工程师的工作部署落实到位,随时掌握桥梁的使用状况,处治各种危急突发事件,并使队伍逐渐从日常养护过渡到具备进行桥梁中、小修甚至大修的能力。
2. 建立健全完善的桥梁档案。
桥梁档案是桥梁的历史足迹。公路竣工验收后,管理单位应及时要求建设单位提交完整的竣工资料,还要与建设单位技术人员一起,按照相关资料,对所有桥梁进行一次全面详细的检查。需要提供的竣工资料包括:每座桥的原设计、变更设计、竣工图纸、隐蔽工程图片和检测资料以及桥下河流的水文计算等。对桥梁的检查,应按照桥梁定期检查的要求进行,检查结果交管理单位留存。管理单位要按照桥梁管理系统的要求采集桥梁的静态数据和动态数据,建立数据库,输入计算机立档保存。这可为以后桥梁的维护提供资料支持。
3. 加大桥梁维修加固费的投入
为保证桥梁的正常运营,延长桥梁使用寿命,各级交通主管部门在每年的年度养护工作计划中,应该安排一定经费保证桥梁检查、维修及加固工作,保证桥梁养护与维修加固资金的合理与充足使用。同时,根据各地的实际情况,提出切实可行的公路桥梁养护管理的目标与措施,从而促进桥梁改建、维修与加固工作。国家投资重点倾斜以及集资渠道的多元化,将为我国公路桥梁发展提供资金保证。
4.加强措施,严格检查 。
严格的检查措施是保证桥梁维护工作质量的有效方法。养护队应对桥梁以及各种防护设施坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,尽量做到1次/天养护巡查,并做好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。一是经常性检查。要由县级桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每年度一次,填写“经常性检查记录表”上报。检查应拍摄总体照片,填写“桥梁定期检查数据表”,并提交检查报告。二是专业检查。凡遭受意外损害、定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查。
5. 加强养护,提升质量。
桥梁养护要按照“预防为主,防治结合”的原则,以桥面养护为中心,以承重部件为重点,加强全面养护。
6. 尽量采用国内外有关科研成果,推广使用有关新技术、新材料、新设备、新经验,注意科学养护与经济效益相结合。大力推广和发展养护机械化,实行大中小结合,以小型为主,逐步实现桥梁养护机械装备标准化、系统化,以保障养护质量,提高养护生产效率,降低劳动强度。
四.结束语
随着国家经济建设的快速发展,大型运输车辆的不断增加,桥梁养护管理工作将面临更大的挑战。桥梁的安全使用是公路的生命。公路桥梁的养护与管理依旧是当前公路养护管理的一个薄弱环节,加强其管理工作,我们要树立“百年大计、质量第一”的思想,抓好公路桥梁养护与管理的质量,不仅可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全,而且对于促进公路交通的可持续发展有着重要的意义。只有不断探索、研究提高桥梁管养水平的新思路、新途径,才能充满自信,迎接挑战,确保桥梁的畅通和使用安全。
参考文献:
[1] 程傢祈 公路桥梁的养护与管理探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年22期
[2] 谷慧亚 公路桥梁的养护与管理探讨[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年34期
[3] 陆兴荣 公路桥梁的养护与管理探讨 [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2010年15期
[4] 张少锦 钟鸣广州公路桥梁养护管理模式探讨 [期刊论文] 《公路》 -2002年8期
关键词:公路桥梁;桥面铺装;存在问题;改进措施
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
公路桥梁铺装工程在我国的经济发展和文化交流中有着重要的纽带作用,随着经济文化的跨地域交流日益频繁,对路桥工程的运输能力和承载水平提出了更高的要求,我国的路桥施工质量管理体制已经取得了一定的发展成果。但对于公路桥梁铺装施工中的施工细节处理依然存在着不足,近些年来,我国的公路桥梁由于铺装施工质量管理不到位,出现了一系列的质量问题。比如桥梁断裂,漏水,下陷,桥梁坍塌。由此也引发了、一系列交通事故,严重影响着整个交通运输网络的运营安全,究其原因,主要是因为公路桥梁桥面铺装施工过程中,施工质量难以符合国家规定的标准,路桥铺装施工标准不严格。在具体的路桥铺装施工过程中,铺装施工质量管理具有复杂性和系统性,整个公路桥梁桥面铺装施工管理,将涉及到多个方面,需要多方的共同配合,实施规范严格的公路桥梁桥面铺装施工质量管理控制,既有助于降低工程造价,提高铺装工程质量,实现工程的经济效益,又有助于保护人民的合法利益。因此,加强对公路桥梁桥面铺装施工质量管理的研究,具有十分重要的意义。
二、公路桥梁桥面铺装中存在的问题
1.铺装材料质量难以达到标准
一般而言,桥面铺装层是一个具有一定强度的功能性罩面,在进行铺装施工过程中对各种施工处材料的耐磨性,抗冲击性以及所具有的抗变形能力都有着比较严格的要求,但是,在当下很多的公路桥梁铺装过程中,其铺装材料很多都难以符合相关的质量标准,质量上存在着很多缺陷,比如,在桥面的铺装过程中一些粗集料压碎值的相关指标难以符合铺装施工的相关标准,细集料纯度不高,混杂着各种杂质,在铺装过程中,也可能遇到一些粗骨料粒径不符合相关质量标准,上述多种材料质量问题都很大程度的让桥面铺装过程中的混凝土的强度和耐磨性能受到影响,在铺装过程中难以达到铺装设计施工的要求,施工材料的质量出现问题,很容易让铺装之后的桥面发生裂缝现象。
2.桥面防水施工不到位
在进行桥面铺装过程中,很多时候会遇到铺装过程中没有设置防水层或者是所作出的防水措施没有能够达到规定的标准,没有能够让防水效果满足铺装施工的需要。在这种情况下,一些从桥面上渗漏的一些水分或者一些防冻溶液不仅仅会对整个桥梁面板造成很大的影响,也可能让钢筋受到腐蚀。再者,在桥面防水施工过程中,防水层和桥面的铺装层很容易发生剥离现象,这便使得其水平的抗剪能力较弱,当混凝土在受到各种荷载的情况下,很容易让桥面发生松散状况,同时防水层的设置不合理,也会让整个桥面铺装过程中,铺装层会受到更大的剪切力,从而遭受到破坏。
3.桥面铺装施工质量控制不严格
(一)铺装层与行车道板的粘结不好
铺装层与行车道板之间的粘结力是保证铺装层强度之关键.粘结能力与行车道的表面粗糙度和表面清洁度密切相关.若施工单位在浇筑板梁时未按设计要求将板顶拉槽或拉毛,或混凝土浮浆多,此外,桥面污染物没有清理干净,将造成铺装层与行车道板结合差,出现“两张皮”现象,薄层混凝土在车辆荷载的冲击作用下很容易破坏.
(二)钢筋网位置不正确
在进行公路桥梁桥面铺装施工过程中,要严格遵守施工设计,严格遵守施工规范,对钢筋网的施工时间间隔做出严密的控制,防止钢筋网和车道板相互紧贴,如果发生紧密紧贴必然会造成钢筋网下沉到铺装层的底部,难以起到应有的作用。
(三)铺装层的厚度不足
由于上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度.如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小,严重时出现露筋现象。
三、加强公路桥梁桥面铺装质量管理的措施
1.严格控制桥面铺装施工材料的质量
(一)加强对施工材料设备的质量控制
首先,要严格把握质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构件,配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。
(二)要做好试验检测工作
在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分析其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。
2.完善防水层的设计研究
在进行铺装层防水层施工过程中,要结合施工设计和施工规范,做出严格科学的研究设计模型,并严格计算防水层的受力情况,综合考虑在各种情况下防水层的受力影响因素,在进行受力分析的基础上,对防水层性能检测做出规划,并做出科学合理的试验,建立健全铺装施工过程中的防水试验规范,考察不同铺装层的渗水性能。
3.严把桥面铺装的施工质量
(一)严格控制铺装层厚度
设计上应结合桥型考虑铺装层的实际受力状况,通过受力性能分析确定其厚度,建议最小厚度为8cm.高速公路不小于10cm.同时施工时对板梁顶面高程控制不好而造成铺装层局部厚度偏小时要采取措施,可采用局部加强或调坡处理。
(二)配置一定数量的钢筋
在设计上考虑铺装层的受力情况不仅要在全面积上设置(10 ~ 12)×lOcm的钢筋网,同时还要在铺装层的受拉区将钢筋网加密.钢筋网的位置距顶面保护层为2.5 ~ 3cm为宜.施工时严格控制其位置。
(三)保证新旧混凝土之间的粘结
在浇筑铺装层混凝土前应彻底清理梁板顶面混凝土清除松动砂石及浮浆,人工凿毛并用水车喷射高压水清洗梁面,也可用打毛机,对混凝土桥面进行浮浆的清理和凿毛.以增加混凝土表面的粗糙度和层间的粘结效果,使桥面铺装与混凝土板发生变形,保证良好的受力性能。
四、结束语
公路桥梁桥面铺装施工质量的高低,不仅仅会对我国经济的稳定发展产生巨大的影响,也将直接关系到广大人民的生命财产安全,关系到居民的生活水平改善和生活质量的提高,因此,加强公路桥梁铺装施工质量的管理控制,有助于提升工程质量,保证整个交通运输网络的安全性和稳定性,既可以更好的实现路桥工程的经济效益,保障施工单位的利益,又可以很大程度的推进我国交通运输事业的健康快速发展,加快区域间经济文化的交流合作,为实现经济的稳定快速发展,注入强大的动力。在此过程中,施工单位,监理单位和相关的部门要通力合作,严格桥面铺装施工规范,建立健全桥面铺装质量管理体系,以确保桥面铺装工程质量的提高。
参考文献:
[1] 赵宏宇,朱家金.桥面铺装常见病害及施工预防[期刊论文]《中国新技术新产品》-2010年18期
[2] 薛勇,漆景星.高速公路桥面铺装养护中的问题及改进措施[期刊论文]《山西建筑》-2011年4期
[3] 党新志.基于模糊理论的桥梁加固改造方案决策研究[学位论文]2009-郑州大学:结构工程
【关键词】山区桥梁 桥梁基础 桥梁设计 基础设计 山区公路 墩台基础
中图分类号: TU997 文献标识码: A 文章编号:
一.引言。
随着我国经济的快速发展,公路建设作为社会和经济发展的基础工程也得到较快发展。我国地域广阔,陆上地形复杂,在湖南南部永州地区,基本上都是多山地带,在此区域内开展公路建设时,公路中桥梁占用线路的比率较大。在山区的公路桥梁设计中,由于山区地域基础的特殊条件,要结合实际的地质情况来综合考虑。
二.山区桥梁基础设计。
1.山区桥梁基础设计的必要性。
永州地区山区较多,地形复杂,地面的高差变化较大,地质情况复杂,不稳定斜坡、陡崖、滑坡、煤气地层等不良地质情况都存在。受到外界条件的影响,公路路线布设的时候平纵横都受到了约束,平曲线较大,平面半径较小,桥梁比率高,挡土墙多。山区公路桥梁也具有以下的特点,弯坡桥较多,墩台形式多,在设计的时候必须结合实际的地质情况,合理的解决桥梁设计的各个细节,才能够设计出合理的山区桥梁基础施工方案,确保桥梁工程质量。
2.山区桥梁设计特点。
(1)山区公路与桥梁特点。
山区公路上要特点足地形、地质、水文条件复杂。地形复杂。表现为沟壑众多,地面高差变化大,纵横坡均较陡直,冲沟发育。地质复杂,表现为滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、陡崖、断层及煤矿采空区等不良地质不同程度存在,岩性、岩石风化程度各有不同。水文条件复杂,表现为水系众多,水文地质、暴雨、洪水等沿路线不爆相同。山区公路路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥粱比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相心具有以下特点:弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。基于山区复杂的地形地貌,致使山区公路桥梁在路线中所占比例人,一般选择曲线、人纵坡、高墩、长桥等设计方案。
(2)山区桥梁桥位选择。
3.山区桥梁桥位的选择
由于山区的地形、地质及水文条件复杂,桥梁要根据公路功能、等级、通行能力及抗洪防灾要求,结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合桥位选择。桥位应选择河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段。桥何不宜选择存河汉、沙洲、古河道、急弯、汇合口、港II作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段。山区公路桥位选择总的原则是:中、小桥严格服从路线布设,大桥、特大桥等大型工程应做多办案同精度的桥位比选,并以其为控制点,总体上达到与路线走向一致,路、桥综合考虑,合理衔接。桥位选择应从国民经济的发展和国防建设的需要出发,做到整体布局合理,同时兼顾群众利益,少占良田。另一方面桥位选择时,应针对各个必选的方案进行详细调查和勘测,并根据实际需要对桥址区进行必要的工程地质勘探和水文地质分析,同时应考虑桥位设置对其周围环境的影响,充分征求地方政府有关部门的意见,经全面分析比选。确定出推荐方案。
4.基础设计。
任何结构物都建造在一定的地层上,结构物与地层接触的部分就是基础。工程实践表明:结构物的地基与基础的设计和施工质量的优劣,对整个结构物的质量和正常使用起着根本的作用。基础工程时隐蔽工程,如有缺陷,较难发现,也较难弥补和修复,而这些缺陷往往直接影响整个结构物的使用甚至安全。基础工程在质量、工期、费用3大指标上影响着整个工程建设的始终,在工程建设中占据了举足轻重的重要地位。因此,对于桥梁工程设计人员,应该全面掌握桥梁基础的专业知识,了解各种桥梁基础的特点及适用范围,才能在各种复杂的地质条件下发挥所长精心设计基础工程,确保桥梁工程建设更好完成。
基础工程的分类及特点。基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。将埋置深度较前(一般小于5米),且施工简单的基础称为浅基础;由于浅层土质不良,需将基础置于较深的良好土层上,且施工较复杂的基础称为深基础。基础埋置在土层内深度虽较浅,但在水下部分较深,如深水中桥墩基础,称为深水基础,在设计和施工中需要作为深基础考虑。公路桥梁及其人工构造物首先考虑用天然地基上的浅基础。当需要设置深基础时常采用桩基础或沉并基础,我国公路桥梁现今最常用的深基础是桩基础。
5.桩基分类。
桩基按施工方法来分,可分为预制桩和就地灌注桩;按基础受力条件来分,可分为端承桩和摩擦桩;按桩所采用材料来分,可分为钢筋混凝士桩、钢桩和合成桩;各类桩基须根据地质、水文等条件比较采用。通常来说,摩擦桩和端承桩在实际工程中运用的比较多。当桩基础穿过土层,桩端支承在坚硬土层或岩层上,上部荷载主要靠桩端处硬七层或岩层提供的反力来支承,桩侧摩阻力很小,可忽略不计,这种桩称为端承桩。当土层很厚,桩端达不到硬土层或岩层土,桩的荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来承担,桩端处土层或岩层反力很小,这种桩称为摩擦桩。实际的桩通常是介于上述两种情况之间,桩基竖向力由摩擦力和桩端力共同提供,只是两个力所占的比例不同,为了简化计算,我们通常把占比例少的一部分忽略不计。
6.墩台基础位置确定。
要想确定墩台基础的合理位置,在桥梁分孔时就要充分考虑基础位置处的地质、边坡和水文条件是否适合,若能通过改变桥梁分孔避开不利的地质,使墩台位置远离山坡坡面是设计中应该首选的方案。仅当特殊情况,迫不得已时,方可考虑在山坡上设置墩台。目前由于人们越来越重视环境方面的因素,山区公路在高填方段,即使没有被交物的限制,也往往选择设置桥梁的形式。在这种情况下桥梁选择统一的标准跨径应该无可非议,但是山区中复杂的地质、水文条件就成为制约桥梁分孔的多个重要因素。例如在京承高速公路山区清水河18桥右线,7#~238墩段,没有被交物的限制,在初步设计阶段选择了13×30m的标准跨径。但到施工图阶段,桥位处的详勘报告显示,148、158墩位处岩体节理发育,完整性差,需首先清除上部开裂不稳的岩体,对下部较大的裂隙进行灌浆处理,而且需对东侧下部岩体进行预应力锚索加固处理。
六.结束语。
山区桥梁基础设计时,要考虑地形条件和地理状况,同时要选择合理的施工方法,通过工艺控制,来提高山区桥梁质量。
参考文献:
[1]王航 山区桥梁基础的设计与研究 [期刊论文] 《中外公路》 ISTIC PKU -2008年6期
[2]许璐 山区高速公路桥梁设计关键问题研究 [学位论文]2009 长安大学:建筑与土木工程
[3]李春鹏 锚固桩基础在高墩桥梁中的应用研究[学位论文]2007 中国地质大学(武汉):地质工程
[4]尹兴科 北京浅山区桥梁工程基础选型与勘察技术要点分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》2013年4期
[5]吉随旺 JI Suiwang 桥梁基础地质条件对桥梁震害的影响分析 [期刊论文] 《资源环境与工程》2009年z1期
【关键词】桥梁工程,检测技术,探讨
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
在桥梁工程的检测中,工地试验室是检测的主体,很多试验检测工作多是由工地试验室承担,各种关于工程施工质量的相关数据也都从工程工地试验检测得出,因此,工地试验室功能的正常发挥,对整个桥梁工程试验检测的效果有着巨大的影响,在桥梁工程具体的实际操作过程中,
二、建立公路桥梁检测系统的必要性
1、存在的问题
(一)公路桥梁的检测缺少完整的、系统的资料,因而对事故的发展缺乏预见性;
(二)养护检测运行机制落后,重建轻养思想严重,不重视科技进步,对养护检测资金投入不足;
(三)缺乏养护检测和处理过程管理技术档案,对公路桥梁的竣工资料、养护检测记录等未能实现有效的电子资料档案管理,无法实现即查即用。
2、必要性
(一)建立公路桥梁全生命周期基础数据中心,可对公路桥梁的设计结构、施工材料、通车时间和进行各种基础养护的数据记录和保存;
(二)改善公路桥梁数据采集影响道路正常交通、操作危险性大的作业方式,统一数据采集格式和要求,大大提高工作效率和基础数据采集的准确性;
(三)可解决公路桥梁桥面资料完整保存、查询和调用困难的局面,统一了数据的管理,并便于数据的实时更新;
(四)可针对病害建立生命周期模型,实现对公路桥梁桥面病害发展全过程的跟踪、检测,因地制宜地制定养护方案;
(五)规范公路桥梁技术人员的日常工作,培养技术人员对数字化检测技术的认知,形成良好的信息化工作习惯。
三、桥梁检测内容
对于发现病害的桥梁结构必须进行检测,检测内容因桥而异,钢结构桥梁的检测内容如下:
1.检查桥梁构件的油漆涂层是否完好,查看有没有起皮、剥落或锈斑等。若出现腐蚀较严重的部位,需测量实际剩余的结构构件或钢板厚度,考虑断面尺寸减小对构件的影响。
2.检查构件有没有穿孔、裂纹及爆皮等缺陷,特别注意反复受力处、应力集中处、主梁间纵向联接系的连接处等。
3.检查承重杆的平直度。
4.检查铆钉头是否锈蚀,铆钉是否松动;对于高强螺栓检查是否完好、有无松动或延迟断裂等情况。
四、公路桥梁质量检测技术
1、桥面平整度检测技术
(一)连续式平整度仪
使用连续式仪进行测量时,是由操作人员或车辆带动着仪器前进,通过测量小轮的上下摆动引起的位移传感器测杆在小孔槽里的上下滑动所输出的电位的正负及其大小确定所行走路面的平整度。此方法不宜在多坑槽及破坏严重的桥面上测定。
(二)激光桥面平整度测定仪
激光桥面平整度测定仪是一台具有先进的数据采集和处理功能的由激光传感器、加速度计以及陀螺仪组成的测定车。测量仪器随着测定车的行进,按照设定的时间间隔采集数据,通过数据分析系统,将平整度检测结果记录和保存。该测量仪器与桥面无接触,检测精度高速度快,而且同时可以对桥面纵断面、横坡、车辙等进行测量,因此该测定仪在公路检测领域具有广阔的应用前景。
2、X 射线检测。根据X 射线穿过混凝土中的缺陷处和钢筋之后,其强度与穿过正常桥梁是不同的,那么我们就可以从所拍下的底片上的黑度来判断。
3、红外热像仪检测。这种检测技术是利用红外摄像机拍摄桥面,会生成桥面的温度图,根据这幅温度图,我们就可以知道混凝土是不是有裂层。判断依据就是,如果桥梁有裂层,那么由于裂层中空气的绝热作用,使得太阳光的热量不能传到下边,而使裂层的上面的温度升高的更快一些,,根据这个原理,我们使用红外热像仪,转变成热图像,通过特征分析,就可以知道桥梁表面的温度变化,从而知道桥梁的哪个部位有缺陷,达到检测的目的。
4、光纤传感器检测.光纤传感器可被用于桥梁的构建检测,原理是根据光纤的特性。第一个特性是:如果光纤的某个部位弯曲,那么这个部位的光矢量就会发生变化。我们可以在传感器拉紧状态下测出一个出射光的密度,在放松状态下测出另一个出射光的密度,根据这两个出射光密度值就可以知道入射光的变化。第二个特性:此特性可应用于多层传感器,多层传感器内部安有多个反射镜,利用传到传感器的光,经过反射镜被反射到光源处的时间的原理。利用这两个特性,可以制成多种传感器,比如:光能传感器、裂缝宽度传感器等。因为光纤传感器有其独特的性能,这种检测技术的应用前景比较乐观。
5、超声波检测。根据超声波在桥梁的密致处和缺陷处传播的速度和传播时间是不同的,在密致处的传播时间要比在缺陷区传播时间短,这样根据声时和声速就可以检测出桥梁的质量;根据超声波在缺陷处会产生散射,那么超声波通过缺陷处之后所接受的超声波能量要比通过密致处小;根据超声波通过缺陷处之后频率会变低;根据超声波通过缺陷处会发生反射及折射,相位会发生变化,根据以上原理就可以通过超声波检测桥梁的质量。
五、加强公路桥梁工程检测质量的措施
桥梁工程的质量对整个交通运输网络安全有着深远的影响。加强桥梁工程质量的检测和控制,是整个桥梁工程施工过程中必须要严格把关的重要环节。检测是检验桥梁工程质量的有效措施之一,对保证工程质量,加强质量管理,提高桥梁工程的安全性和稳定性,有着巨大的推动作用。笔者接下来将提出加强检测工作的方案和措施。
1、加强对施工材料设备的质量检测
首先,要严格质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构件,配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。
其次,要做好试验检测工作。在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分项其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。
2、采用先进科技,提高检测的效率
首先,采用先进的检测方式来减少工作的强度,提高检测工作的效率,在桥梁工程中,如果采用灌砂法检测压实度,不仅仅耗费更多的时间,延长了试验检测的周期,同时,也面临着庞大而繁多,复杂的工序,高强度的工作严重限制着检测效率的提高,如果采用核子法检测,可以很大程度的降低工作强度,提高工作效率。其次,采用先进的计算机网络信息技术,对各种繁多复杂的试验检测数据进行采集处理,不仅仅很大程度上降低了工作的失误,保证了试验检测结果的真实客观性,也降低了工作强度,同时,也很大程度的防止了数据作假的行为,有利于试验检测工作的规范性和真实性。
六、结束语
综上所述,公路桥梁是社会中最为重要的基础设施,其施工的质量和安全度将直接影响到整个社会的安全。因此,需要我们不断的加强对公路桥梁的检测技术的研究,从而可以提高其质量检测的技术,只有这样,方可保证公路桥梁的施工质量符合相关的要求。
参考文献:
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[2]覃正军 桥梁工程检测技术浅析 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年30期
[3]王志萍 桥梁工程检测技术 [期刊论文] 《广西质量监督导报》 -2008年12期
[4]明图章 蔡瑾 路面检测技术在高速公路沥青路面养护应用研究 西部探矿工程-2009年4期
关键词 力学软件 路桥专业 教学研究
中图分类号:G420 文献标识码:A
1引言
山东水利职业学院道路与桥梁工程技术专业是学院重点发展的专业,2012年被山东省教育厅确定为山东省高等学校特色专业。开设的工程力学课程具有十分重要的地位,为后续专业课程提供了必须的知识,因此具有十分重要的作用。但是由于工程力学课程内容的相对复杂性,学生在学习的过程中普遍反应比较难于学习、理解,而与此同时随着高职院校的教学改革,在教学中加重了实训的课时,缩减了理论教学的课时,课时上的此消彼长,工程力学的学习对学生而言更感到困难。因此,本研究在工程力学教学中引入一些相关的力学软件,通过用力学软件建立结构模型进行工作过程导向的教学方式不仅使学生在学习中感觉学习轻松生动,而且大大增加了学生学习后续专业课程的兴趣,取得了很好的效果。
工程上常用的力学软件有很多,包括美国ANSYS大型有限元软件和路桥上常用的midas专业桥梁软件等。在力学教学中只给学生做了简单介绍,大大激发了学生学习工程力学和路桥后续专业课程的兴趣和积极性。但是由于这些软件功能强大,命令复杂,加上有些大型有限元软件操作界面是英文界面,所以从某种程度上给教学改革和研究带来了一定的难度。本文在教学研究中引入了材料力学求解器和清华大学土木系编制的结构力学求解器进行教学。
2结构力学求解器建立超静定拱虚拟模型进行力学分析
在后续专业课程桥梁工程教学中要学习到超静定拱,但是传统的工程力学教学中对超静定结构的解法大多采取的是力法与位移法。通过教学发现,高职学生对力法和位移法的基本原理理解比较困难,但是通过用结构力学求解器来建立分析超静定拱却收到了很好的效果。图1是学生通过软件自己建立的超静定拱模型,图2是通过结构力学求解器软件绘制的超静定拱支座力和弯矩图。
3结论
通过引进结构力学求解器软件进行教学,把繁琐的手工计算交给计算机来解决。而且计算机处理工程问题可使问题简化且直观。所以,如何提高计算机在专业技术基础课中的应用水平,把学生培养成适应21世纪发展需要的懂计算机的专业人才,也应该是工程力学教学改革的一项重要内容。如果利用计算机模拟试件的受力,并计算试件的内力与变形,绘制内力图、应力图及变形曲线,就可直观地找出任一截面上的内力及变形数值,确定危险点及极值大小,计算过程准确而简单。对计算机水平较高的同学,还可指导他们编程,对试件受力过程进行动态数值模拟。把计算机应用到工程力学的学习中,培养学生灵活应用计算机解决工程力学问题的能力,不但可以提高学生的学习积极性,还可以提高教学质量。
学生还可以把课本习题通过手算解答的答案与通过求解器得到的答案进行对比从而判断自己所得的答案的正确性。要是答案错误,则对自己的解答过程进行检查,以期能够自我发现问题并改正错误。要是还不能发现错误,则可以通过求解器对解答过程的演示而找到错误的原因。最后应针对求解器的解答思考以下几个问题:为什么这么做、有没有更多更好的方法、可以得到什么结论。
鉴于高职学生的特点,教师可以通过求解器的教学使得学生提高能力和素质,而不仅仅是直接的获得教学大纲要求掌握的知识和若干的解题技巧,学生在课后的自主学习中,可以充分挖掘出学生的潜力,可以培养学生一定自学的能力,可以说这个是比“授之以鱼”更高一层次的“授之以渔”。
学生通过对生活实际的观察,从中抽象出结构力学的模型,而后对这个结构模型进行分析,从而得出一定的结论。对于生活实际问题,重在提炼出模型、分析模型通过对求解器的运用可以把学生从繁杂的计算中解放出来完全地投入到思考的过程中去。在学生实践的过程中,学生处于主导的地位,教师只是起一个点拨的作用。通过对生活实际的研究,可以提高学生在工程力学方面的综合素质, 也可以更好地与工程实际结合。
(作者简介:韩永胜(1981-),男,山西人,硕士,山东水利职业学院讲师,从事力学结构教学工作与道路桥梁工程技术专业相关的专业教研教革工作。)
基金项目:本论文是山东省职业教育与成人教育科研“十二五”规划2014年度课题《高职道路与桥梁工程技术专业“工学交替”人才培养模式研究》的研究成果(项目编号是:2014zcj131)。
参考文献
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