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【關鍵詞】公路橋梁養護 橋梁養護橋梁管理存在的問題對策
中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
公路橋梁是公路交通網絡中的重要組成部分,橋梁質量的好壞直接關系到公路交通的安全和暢通。橋梁建設在近些年取得較快發展,同時為了加大交通運輸能力,減少資金消耗,國家大力改建了一部分危橋舊橋,但各地仍然存在四、五類橋。在舊橋或新橋使用過程中,養護的管理是重點,如何養護管理好現有橋梁,保持橋梁的完好工作狀態,延長其使用壽命,保障橋梁的行車安全,這一新的課題已擺在各級公路管理部門的面前。
二.公路橋梁養護常見問題。
1. 橋面污染較為嚴重。
橋面污染多半是由于清理不及時造成的。沿線村民利用橋面來打場曬糧、積河沙及雜物堆積、運輸車輛拋灑廢料等情況,都會嚴重污染公路橋梁。加之橋面長期無人清掃、管理,造成橋面不清潔、泄水孔堵塞,這一問題在許多中、小橋梁中普遍存在。由于泄水孔堵塞,容易導致橋面雨天積水、冬天結冰,嚴重威脅行車安全。橋面上的污染物得不到及時清理、積存垃圾、泥土污物形成三角硬塊,造成橋面行車顛簸,在車輛輪胎的不斷作用下,橋面鋪裝易出現破損和坑槽。隨著坑槽的加大,當車輛經過時。會引起跳車,并造成臨近梁段的嚴重振動,從而增加構件疲勞,直接影響著橋梁的使用壽命。
2. 橋梁欄桿破損后沒有及時修復。
橋面欄桿損壞后,通常得不到及時的維修恢復,造成橋面欄桿局部破損的原因,絕大多數是機動車交通事故造成的;部分橋梁是車載長大笨重貨物(如水泥電柱等)在橋上行駛時不慎破壞的;少數橋梁的欄桿是人為盜竊及風化、銹蝕損壞。橋梁欄桿損壞得不到及時修復,不但影響景觀,更重要的是橋梁欄桿的缺失導致橋上交通缺少安全感。
3. 橋頭跳車現象依然存在。
橋頭引道高填土產生不均勻沉降,致使橋面與引道路面銜接處不夠平整、順適,從而使車輛駛過橋頭時,產生輕微或嚴重跳車,如不及時消除,就會影響車速,降低行車質量。而且更重要的是車輛長期的沖擊作用,會加劇梁端的疲勞破壞,進而影響橋梁的使用壽命。
4. 橋梁早期病害處理不及時。
橋梁構件交付使用后,會逐漸出現裂縫、破損、銹蝕、變位等病害,但由于在日常維修養護中缺乏經常性的檢查,早期病害不能被及時發現。而且橋梁維修應急經費的短缺,致使早期病害得不到有效處理,最終使得鋼筋銹蝕、小裂縫發展成大裂縫、活動支座失去活動能力、混凝土發生脫落,正所謂“小病不治釀成大病”。這不但影響行車安全,還造成維修成本增加,浪費國家原本就緊張的養護經費。
5. 橋孔通水不暢,容易造成水毀。
橋孔通水不暢等現象在中、小橋中較為普通。有人隨意在橋頭傾倒垃圾,或在橋孔附近筑壩攔水澆灌農田,壓縮河床斷面,從而使橋孔淤塞。橋孔淤塞后。在日常維修養護工作中又沒有適時地清理疏導河道,汛前也很少做這種泄洪準備工作,因此,橋孔泄洪能力差,容易造成橋梁及附屬構造物水毀。
6. 橋梁承載能力不足,危橋情況不明.
現有公路橋梁是在不同時期按不同的技術標準修建的。因此其承載力顯然不同。特別是對建國前建造的橋梁,其標準與現有通行車輛軸重不相適應,顯得過低。而且近年來,由于超重車輛越來越多,對橋梁承載能力的要求也就越來越高。橋梁承載能力不足是當前橋梁維修加固工作中的主要問題。對一些承載能力確實過低,或遭受過嚴重破壞,已不能正常發揮作用的橋梁,可定為“危橋”,對車輛通行加以限制 然而往往對這部分“危橋”缺乏必要的調查研究,導致對“危橋”的危險程度以及通行車輛的重量級別不甚明確。
三.公路橋梁養護管理對策。
1. 建設橋梁養護工程師隊伍和養護隊伍。
公路交通的迅猛發展,必然要求強化組織管理。在橋梁管養方面,應根據養護里程、轄區內橋梁數量設立若干名專職橋梁養護工程師,并保證其工作性質的相對穩定,不能隨意換動。在其職責上,橋梁養護工程師負責制定、安排橋梁年度定期檢查計劃,組織實施轄區內橋梁養護的定期檢查,提出檢查報告,通報三、四類及危險橋梁的病害狀況。從目前的養護隊伍現狀來看,養護工人素質參差不齊,很難做到真正的專業養護。這就要求各級公路部門高度重視,針對橋梁養護工作的需要,要逐步培養骨干,成立專業養護隊。橋梁專職養護,要突出的是一個“專”字,努力做到專業人員、專門程序、專用方法,以保證橋梁工程師的工作部署落實到位,隨時掌握橋梁的使用狀況,處治各種危急突發事件,并使隊伍逐漸從日常養護過渡到具備進行橋梁中、小修甚至大修的能力。
2. 建立健全完善的橋梁檔案。
橋梁檔案是橋梁的歷史足跡。公路竣工驗收后,管理單位應及時要求建設單位提交完整的竣工資料,還要與建設單位技術人員一起,按照相關資料,對所有橋梁進行一次全面詳細的檢查。需要提供的竣工資料包括:每座橋的原設計、變更設計、竣工圖紙、隱蔽工程圖片和檢測資料以及橋下河流的水文計算等。對橋梁的檢查,應按照橋梁定期檢查的要求進行,檢查結果交管理單位留存。管理單位要按照橋梁管理系統的要求采集橋梁的靜態數據和動態數據,建立數據庫,輸入計算機立檔保存。這可為以后橋梁的維護提供資料支持。
3. 加大橋梁維修加固費的投入
為保證橋梁的正常運營,延長橋梁使用壽命,各級交通主管部門在每年的年度養護工作計劃中,應該安排一定經費保證橋梁檢查、維修及加固工作,保證橋梁養護與維修加固資金的合理與充足使用。同時,根據各地的實際情況,提出切實可行的公路橋梁養護管理的目標與措施,從而促進橋梁改建、維修與加固工作。國家投資重點傾斜以及集資渠道的多元化,將為我國公路橋梁發展提供資金保證。
4.加強措施,嚴格檢查 。
嚴格的檢查措施是保證橋梁維護工作質量的有效方法。養護隊應對橋梁以及各種防護設施堅持日常養護巡查,注意觀察橋梁的使用狀況,盡量做到1次/天養護巡查,并做好巡查記錄,同時各級橋梁養護工程師應分別組織經常性檢查、定期檢查和專業檢查。一是經常性檢查。要由縣級橋梁工程師組織實施,以目測為主,配合簡單工具,至少每年度一次,填寫“經常性檢查記錄表”上報。檢查應拍攝總體照片,填寫“橋梁定期檢查數據表”,并提交檢查報告。二是專業檢查。凡遭受意外損害、定期檢查中難以判明損壞程度以及決定改造之前均需進行專業檢查。
5. 加強養護,提升質量。
橋梁養護要按照“預防為主,防治結合”的原則,以橋面養護為中心,以承重部件為重點,加強全面養護。
6. 盡量采用國內外有關科研成果,推廣使用有關新技術、新材料、新設備、新經驗,注意科學養護與經濟效益相結合。大力推廣和發展養護機械化,實行大中小結合,以小型為主,逐步實現橋梁養護機械裝備標準化、系統化,以保障養護質量,提高養護生產效率,降低勞動強度。
四.結束語
隨著國家經濟建設的快速發展,大型運輸車輛的不斷增加,橋梁養護管理工作將面臨更大的挑戰。橋梁的安全使用是公路的生命。公路橋梁的養護與管理依舊是當前公路養護管理的一個薄弱環節,加強其管理工作,我們要樹立“百年大計、質量第一”的思想,抓好公路橋梁養護與管理的質量,不僅可以盡量減少和避免危及人民群眾生命財產安全,而且對于促進公路交通的可持續發展有著重要的意義。只有不斷探索、研究提高橋梁管養水平的新思路、新途徑,才能充滿自信,迎接挑戰,確保橋梁的暢通和使用安全。
參考文獻:
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[3] 陸興榮 公路橋梁的養護與管理探討 [期刊論文] 《中國新技術新產品》 -2010年15期
[4] 張少錦 鐘鳴廣州公路橋梁養護管理模式探討 [期刊論文] 《公路》 -2002年8期
關鍵詞:公路橋梁;橋面鋪裝;存在問題;改進措施
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
公路橋梁鋪裝工程在我國的經濟發展和文化交流中有著重要的紐帶作用,隨著經濟文化的跨地域交流日益頻繁,對路橋工程的運輸能力和承載水平提出了更高的要求,我國的路橋施工質量管理體制已經取得了一定的發展成果。但對于公路橋梁鋪裝施工中的施工細節處理依然存在著不足,近些年來,我國的公路橋梁由于鋪裝施工質量管理不到位,出現了一系列的質量問題。比如橋梁斷裂,漏水,下陷,橋梁坍塌。由此也引發了、一系列交通事故,嚴重影響著整個交通運輸網絡的運營安全,究其原因,主要是因為公路橋梁橋面鋪裝施工過程中,施工質量難以符合國家規定的標準,路橋鋪裝施工標準不嚴格。在具體的路橋鋪裝施工過程中,鋪裝施工質量管理具有復雜性和系統性,整個公路橋梁橋面鋪裝施工管理,將涉及到多個方面,需要多方的共同配合,實施規范嚴格的公路橋梁橋面鋪裝施工質量管理控制,既有助于降低工程造價,提高鋪裝工程質量,實現工程的經濟效益,又有助于保護人民的合法利益。因此,加強對公路橋梁橋面鋪裝施工質量管理的研究,具有十分重要的意義。
二、公路橋梁橋面鋪裝中存在的問題
1.鋪裝材料質量難以達到標準
一般而言,橋面鋪裝層是一個具有一定強度的功能性罩面,在進行鋪裝施工過程中對各種施工處材料的耐磨性,抗沖擊性以及所具有的抗變形能力都有著比較嚴格的要求,但是,在當下很多的公路橋梁鋪裝過程中,其鋪裝材料很多都難以符合相關的質量標準,質量上存在著很多缺陷,比如,在橋面的鋪裝過程中一些粗集料壓碎值的相關指標難以符合鋪裝施工的相關標準,細集料純度不高,混雜著各種雜質,在鋪裝過程中,也可能遇到一些粗骨料粒徑不符合相關質量標準,上述多種材料質量問題都很大程度的讓橋面鋪裝過程中的混凝土的強度和耐磨性能受到影響,在鋪裝過程中難以達到鋪裝設計施工的要求,施工材料的質量出現問題,很容易讓鋪裝之后的橋面發生裂縫現象。
2.橋面防水施工不到位
在進行橋面鋪裝過程中,很多時候會遇到鋪裝過程中沒有設置防水層或者是所作出的防水措施沒有能夠達到規定的標準,沒有能夠讓防水效果滿足鋪裝施工的需要。在這種情況下,一些從橋面上滲漏的一些水分或者一些防凍溶液不僅僅會對整個橋梁面板造成很大的影響,也可能讓鋼筋受到腐蝕。再者,在橋面防水施工過程中,防水層和橋面的鋪裝層很容易發生剝離現象,這便使得其水平的抗剪能力較弱,當混凝土在受到各種荷載的情況下,很容易讓橋面發生松散狀況,同時防水層的設置不合理,也會讓整個橋面鋪裝過程中,鋪裝層會受到更大的剪切力,從而遭受到破壞。
3.橋面鋪裝施工質量控制不嚴格
(一)鋪裝層與行車道板的粘結不好
鋪裝層與行車道板之間的粘結力是保證鋪裝層強度之關鍵.粘結能力與行車道的表面粗糙度和表面清潔度密切相關.若施工單位在澆筑板梁時未按設計要求將板頂拉槽或拉毛,或混凝土浮漿多,此外,橋面污染物沒有清理干凈,將造成鋪裝層與行車道板結合差,出現“兩張皮”現象,薄層混凝土在車輛荷載的沖擊作用下很容易破壞.
(二)鋼筋網位置不正確
在進行公路橋梁橋面鋪裝施工過程中,要嚴格遵守施工設計,嚴格遵守施工規范,對鋼筋網的施工時間間隔做出嚴密的控制,防止鋼筋網和車道板相互緊貼,如果發生緊密緊貼必然會造成鋼筋網下沉到鋪裝層的底部,難以起到應有的作用。
(三)鋪裝層的厚度不足
由于上部結構在施工中支架的沉降及預應力反拱無法十分準確地預測,或由于施工工藝控制欠佳,主梁頂面標高與設計值相符是比較困難的,一般在測量主梁頂面標高后對其進行調整以保證橋面的厚度.如果調整不好,就會造成鋪裝層厚度不均,使有的地方厚度偏小,嚴重時出現露筋現象。
三、加強公路橋梁橋面鋪裝質量管理的措施
1.嚴格控制橋面鋪裝施工材料的質量
(一)加強對施工材料設備的質量控制
首先,要嚴格把握質量標準,加強對各種原材料和工程構件的質量檢測。嚴格原材料和各種工程構件,配件的入場機制,對各種質量不達標,不合格的原材料,構件,配件,不準進入施工環節。比如,在水泥和鋼筋的入場時候,要對合格證做出細致鑒定,并要在專業的實驗室進行質量檢測,質量合格才可以投入工程施工。
(二)要做好試驗檢測工作
在實施工程分項施工的環節要加強對各個施工分項的試驗檢測,如果有分項難以符合工程質量標準,要組織專業的技術人員,集體分析其存在質量問題的原因,在此基礎上,科學合理的調整施工工藝。并采取有效施工措施,對已經出現的質量問題作出及時處理。要堅持從試驗后的數據采取有效措施,杜絕僅僅憑借經驗做出決策。
2.完善防水層的設計研究
在進行鋪裝層防水層施工過程中,要結合施工設計和施工規范,做出嚴格科學的研究設計模型,并嚴格計算防水層的受力情況,綜合考慮在各種情況下防水層的受力影響因素,在進行受力分析的基礎上,對防水層性能檢測做出規劃,并做出科學合理的試驗,建立健全鋪裝施工過程中的防水試驗規范,考察不同鋪裝層的滲水性能。
3.嚴把橋面鋪裝的施工質量
(一)嚴格控制鋪裝層厚度
設計上應結合橋型考慮鋪裝層的實際受力狀況,通過受力性能分析確定其厚度,建議最小厚度為8cm.高速公路不小于10cm.同時施工時對板梁頂面高程控制不好而造成鋪裝層局部厚度偏小時要采取措施,可采用局部加強或調坡處理。
(二)配置一定數量的鋼筋
在設計上考慮鋪裝層的受力情況不僅要在全面積上設置(10 ~ 12)×lOcm的鋼筋網,同時還要在鋪裝層的受拉區將鋼筋網加密.鋼筋網的位置距頂面保護層為2.5 ~ 3cm為宜.施工時嚴格控制其位置。
(三)保證新舊混凝土之間的粘結
在澆筑鋪裝層混凝土前應徹底清理梁板頂面混凝土清除松動砂石及浮漿,人工鑿毛并用水車噴射高壓水清洗梁面,也可用打毛機,對混凝土橋面進行浮漿的清理和鑿毛.以增加混凝土表面的粗糙度和層間的粘結效果,使橋面鋪裝與混凝土板發生變形,保證良好的受力性能。
四、結束語
公路橋梁橋面鋪裝施工質量的高低,不僅僅會對我國經濟的穩定發展產生巨大的影響,也將直接關系到廣大人民的生命財產安全,關系到居民的生活水平改善和生活質量的提高,因此,加強公路橋梁鋪裝施工質量的管理控制,有助于提升工程質量,保證整個交通運輸網絡的安全性和穩定性,既可以更好的實現路橋工程的經濟效益,保障施工單位的利益,又可以很大程度的推進我國交通運輸事業的健康快速發展,加快區域間經濟文化的交流合作,為實現經濟的穩定快速發展,注入強大的動力。在此過程中,施工單位,監理單位和相關的部門要通力合作,嚴格橋面鋪裝施工規范,建立健全橋面鋪裝質量管理體系,以確保橋面鋪裝工程質量的提高。
參考文獻:
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【關鍵詞】山區橋梁 橋梁基礎 橋梁設計 基礎設計 山區公路 墩臺基礎
中圖分類號: TU997 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言。
隨著我國經濟的快速發展,公路建設作為社會和經濟發展的基礎工程也得到較快發展。我國地域廣闊,陸上地形復雜,在湖南南部永州地區,基本上都是多山地帶,在此區域內開展公路建設時,公路中橋梁占用線路的比率較大。在山區的公路橋梁設計中,由于山區地域基礎的特殊條件,要結合實際的地質情況來綜合考慮。
二.山區橋梁基礎設計。
1.山區橋梁基礎設計的必要性。
永州地區山區較多,地形復雜,地面的高差變化較大,地質情況復雜,不穩定斜坡、陡崖、滑坡、煤氣地層等不良地質情況都存在。受到外界條件的影響,公路路線布設的時候平縱橫都受到了約束,平曲線較大,平面半徑較小,橋梁比率高,擋土墻多。山區公路橋梁也具有以下的特點,彎坡橋較多,墩臺形式多,在設計的時候必須結合實際的地質情況,合理的解決橋梁設計的各個細節,才能夠設計出合理的山區橋梁基礎施工方案,確保橋梁工程質量。
2.山區橋梁設計特點。
(1)山區公路與橋梁特點。
山區公路上要特點足地形、地質、水文條件復雜。地形復雜。表現為溝壑眾多,地面高差變化大,縱橫坡均較陡直,沖溝發育。地質復雜,表現為滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、陡崖、斷層及煤礦采空區等不良地質不同程度存在,巖性、巖石風化程度各有不同。水文條件復雜,表現為水系眾多,水文地質、暴雨、洪水等沿路線不爆相同。山區公路路線布設時平縱橫三個方面都受到約束,一般就是平曲線多,平面半徑小,縱坡大,橋粱比例高,橫坡陡,半邊橋和高擋墻多。山區公路橋梁也相心具有以下特點:彎坡橋多,高墩大跨多,墩臺形式多,設計中必須協調解決好橋梁各細部構造與地形地質之間的關系。基于山區復雜的地形地貌,致使山區公路橋梁在路線中所占比例人,一般選擇曲線、人縱坡、高墩、長橋等設計方案。
(2)山區橋梁橋位選擇。
3.山區橋梁橋位的選擇
由于山區的地形、地質及水文條件復雜,橋梁要根據公路功能、等級、通行能力及抗洪防災要求,結合水文、地質、通航、環境等條件進行綜合橋位選擇。橋位應選擇河道順直穩定、河床地質良好、河槽能通過大部分設計流量的河段。橋何不宜選擇存河漢、沙洲、古河道、急彎、匯合口、港II作業區及易形成流冰、流木阻塞的河段。山區公路橋位選擇總的原則是:中、小橋嚴格服從路線布設,大橋、特大橋等大型工程應做多辦案同精度的橋位比選,并以其為控制點,總體上達到與路線走向一致,路、橋綜合考慮,合理銜接。橋位選擇應從國民經濟的發展和國防建設的需要出發,做到整體布局合理,同時兼顧群眾利益,少占良田。另一方面橋位選擇時,應針對各個必選的方案進行詳細調查和勘測,并根據實際需要對橋址區進行必要的工程地質勘探和水文地質分析,同時應考慮橋位設置對其周圍環境的影響,充分征求地方政府有關部門的意見,經全面分析比選。確定出推薦方案。
4.基礎設計。
任何結構物都建造在一定的地層上,結構物與地層接觸的部分就是基礎。工程實踐表明:結構物的地基與基礎的設計和施工質量的優劣,對整個結構物的質量和正常使用起著根本的作用。基礎工程時隱蔽工程,如有缺陷,較難發現,也較難彌補和修復,而這些缺陷往往直接影響整個結構物的使用甚至安全。基礎工程在質量、工期、費用3大指標上影響著整個工程建設的始終,在工程建設中占據了舉足輕重的重要地位。因此,對于橋梁工程設計人員,應該全面掌握橋梁基礎的專業知識,了解各種橋梁基礎的特點及適用范圍,才能在各種復雜的地質條件下發揮所長精心設計基礎工程,確保橋梁工程建設更好完成。
基礎工程的分類及特點。基礎根據埋置深度分為淺基礎和深基礎。將埋置深度較前(一般小于5米),且施工簡單的基礎稱為淺基礎;由于淺層土質不良,需將基礎置于較深的良好土層上,且施工較復雜的基礎稱為深基礎。基礎埋置在土層內深度雖較淺,但在水下部分較深,如深水中橋墩基礎,稱為深水基礎,在設計和施工中需要作為深基礎考慮。公路橋梁及其人工構造物首先考慮用天然地基上的淺基礎。當需要設置深基礎時常采用樁基礎或沉并基礎,我國公路橋梁現今最常用的深基礎是樁基礎。
5.樁基分類。
樁基按施工方法來分,可分為預制樁和就地灌注樁;按基礎受力條件來分,可分為端承樁和摩擦樁;按樁所采用材料來分,可分為鋼筋混凝士樁、鋼樁和合成樁;各類樁基須根據地質、水文等條件比較采用。通常來說,摩擦樁和端承樁在實際工程中運用的比較多。當樁基礎穿過土層,樁端支承在堅硬土層或巖層上,上部荷載主要靠樁端處硬七層或巖層提供的反力來支承,樁側摩阻力很小,可忽略不計,這種樁稱為端承樁。當土層很厚,樁端達不到硬土層或巖層土,樁的荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來承擔,樁端處土層或巖層反力很小,這種樁稱為摩擦樁。實際的樁通常是介于上述兩種情況之間,樁基豎向力由摩擦力和樁端力共同提供,只是兩個力所占的比例不同,為了簡化計算,我們通常把占比例少的一部分忽略不計。
6.墩臺基礎位置確定。
要想確定墩臺基礎的合理位置,在橋梁分孔時就要充分考慮基礎位置處的地質、邊坡和水文條件是否適合,若能通過改變橋梁分孔避開不利的地質,使墩臺位置遠離山坡坡面是設計中應該首選的方案。僅當特殊情況,迫不得已時,方可考慮在山坡上設置墩臺。目前由于人們越來越重視環境方面的因素,山區公路在高填方段,即使沒有被交物的限制,也往往選擇設置橋梁的形式。在這種情況下橋梁選擇統一的標準跨徑應該無可非議,但是山區中復雜的地質、水文條件就成為制約橋梁分孔的多個重要因素。例如在京承高速公路山區清水河18橋右線,7#~238墩段,沒有被交物的限制,在初步設計階段選擇了13×30m的標準跨徑。但到施工圖階段,橋位處的詳勘報告顯示,148、158墩位處巖體節理發育,完整性差,需首先清除上部開裂不穩的巖體,對下部較大的裂隙進行灌漿處理,而且需對東側下部巖體進行預應力錨索加固處理。
六.結束語。
山區橋梁基礎設計時,要考慮地形條件和地理狀況,同時要選擇合理的施工方法,通過工藝控制,來提高山區橋梁質量。
參考文獻:
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【關鍵詞】橋梁工程,檢測技術,探討
中圖分類號:K928.78 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
在橋梁工程的檢測中,工地試驗室是檢測的主體,很多試驗檢測工作多是由工地試驗室承擔,各種關于工程施工質量的相關數據也都從工程工地試驗檢測得出,因此,工地試驗室功能的正常發揮,對整個橋梁工程試驗檢測的效果有著巨大的影響,在橋梁工程具體的實際操作過程中,
二、建立公路橋梁檢測系統的必要性
1、存在的問題
(一)公路橋梁的檢測缺少完整的、系統的資料,因而對事故的發展缺乏預見性;
(二)養護檢測運行機制落后,重建輕養思想嚴重,不重視科技進步,對養護檢測資金投入不足;
(三)缺乏養護檢測和處理過程管理技術檔案,對公路橋梁的竣工資料、養護檢測記錄等未能實現有效的電子資料檔案管理,無法實現即查即用。
2、必要性
(一)建立公路橋梁全生命周期基礎數據中心,可對公路橋梁的設計結構、施工材料、通車時間和進行各種基礎養護的數據記錄和保存;
(二)改善公路橋梁數據采集影響道路正常交通、操作危險性大的作業方式,統一數據采集格式和要求,大大提高工作效率和基礎數據采集的準確性;
(三)可解決公路橋梁橋面資料完整保存、查詢和調用困難的局面,統一了數據的管理,并便于數據的實時更新;
(四)可針對病害建立生命周期模型,實現對公路橋梁橋面病害發展全過程的跟蹤、檢測,因地制宜地制定養護方案;
(五)規范公路橋梁技術人員的日常工作,培養技術人員對數字化檢測技術的認知,形成良好的信息化工作習慣。
三、橋梁檢測內容
對于發現病害的橋梁結構必須進行檢測,檢測內容因橋而異,鋼結構橋梁的檢測內容如下:
1.檢查橋梁構件的油漆涂層是否完好,查看有沒有起皮、剝落或銹斑等。若出現腐蝕較嚴重的部位,需測量實際剩余的結構構件或鋼板厚度,考慮斷面尺寸減小對構件的影響。
2.檢查構件有沒有穿孔、裂紋及爆皮等缺陷,特別注意反復受力處、應力集中處、主梁間縱向聯接系的連接處等。
3.檢查承重桿的平直度。
4.檢查鉚釘頭是否銹蝕,鉚釘是否松動;對于高強螺栓檢查是否完好、有無松動或延遲斷裂等情況。
四、公路橋梁質量檢測技術
1、橋面平整度檢測技術
(一)連續式平整度儀
使用連續式儀進行測量時,是由操作人員或車輛帶動著儀器前進,通過測量小輪的上下擺動引起的位移傳感器測桿在小孔槽里的上下滑動所輸出的電位的正負及其大小確定所行走路面的平整度。此方法不宜在多坑槽及破壞嚴重的橋面上測定。
(二)激光橋面平整度測定儀
激光橋面平整度測定儀是一臺具有先進的數據采集和處理功能的由激光傳感器、加速度計以及陀螺儀組成的測定車。測量儀器隨著測定車的行進,按照設定的時間間隔采集數據,通過數據分析系統,將平整度檢測結果記錄和保存。該測量儀器與橋面無接觸,檢測精度高速度快,而且同時可以對橋面縱斷面、橫坡、車轍等進行測量,因此該測定儀在公路檢測領域具有廣闊的應用前景。
2、X 射線檢測。根據X 射線穿過混凝土中的缺陷處和鋼筋之后,其強度與穿過正常橋梁是不同的,那么我們就可以從所拍下的底片上的黑度來判斷。
3、紅外熱像儀檢測。這種檢測技術是利用紅外攝像機拍攝橋面,會生成橋面的溫度圖,根據這幅溫度圖,我們就可以知道混凝土是不是有裂層。判斷依據就是,如果橋梁有裂層,那么由于裂層中空氣的絕熱作用,使得太陽光的熱量不能傳到下邊,而使裂層的上面的溫度升高的更快一些,,根據這個原理,我們使用紅外熱像儀,轉變成熱圖像,通過特征分析,就可以知道橋梁表面的溫度變化,從而知道橋梁的哪個部位有缺陷,達到檢測的目的。
4、光纖傳感器檢測.光纖傳感器可被用于橋梁的構建檢測,原理是根據光纖的特性。第一個特性是:如果光纖的某個部位彎曲,那么這個部位的光矢量就會發生變化。我們可以在傳感器拉緊狀態下測出一個出射光的密度,在放松狀態下測出另一個出射光的密度,根據這兩個出射光密度值就可以知道入射光的變化。第二個特性:此特性可應用于多層傳感器,多層傳感器內部安有多個反射鏡,利用傳到傳感器的光,經過反射鏡被反射到光源處的時間的原理。利用這兩個特性,可以制成多種傳感器,比如:光能傳感器、裂縫寬度傳感器等。因為光纖傳感器有其獨特的性能,這種檢測技術的應用前景比較樂觀。
5、超聲波檢測。根據超聲波在橋梁的密致處和缺陷處傳播的速度和傳播時間是不同的,在密致處的傳播時間要比在缺陷區傳播時間短,這樣根據聲時和聲速就可以檢測出橋梁的質量;根據超聲波在缺陷處會產生散射,那么超聲波通過缺陷處之后所接受的超聲波能量要比通過密致處小;根據超聲波通過缺陷處之后頻率會變低;根據超聲波通過缺陷處會發生反射及折射,相位會發生變化,根據以上原理就可以通過超聲波檢測橋梁的質量。
五、加強公路橋梁工程檢測質量的措施
橋梁工程的質量對整個交通運輸網絡安全有著深遠的影響。加強橋梁工程質量的檢測和控制,是整個橋梁工程施工過程中必須要嚴格把關的重要環節。檢測是檢驗橋梁工程質量的有效措施之一,對保證工程質量,加強質量管理,提高橋梁工程的安全性和穩定性,有著巨大的推動作用。筆者接下來將提出加強檢測工作的方案和措施。
1、加強對施工材料設備的質量檢測
首先,要嚴格質量標準,加強對各種原材料和工程構件的質量檢測。嚴格原材料和各種工程構件,配件的入場機制,對各種質量不達標,不合格的原材料,構件,配件,不準進入施工環節。比如,在水泥和鋼筋的入場時候,要對合格證做出細致鑒定,并要在專業的實驗室進行質量檢測,質量合格才可以投入工程施工。
其次,要做好試驗檢測工作。在實施工程分項施工的環節要加強對各個施工分項的試驗檢測,如果有分項難以符合工程質量標準,要組織專業的技術人員,集體分項其存在質量問題的原因,在此基礎上,科學合理的調整施工工藝。并采取有效施工措施,對已經出現的質量問題作出及時處理。要堅持從試驗后的數據采取有效措施,杜絕僅僅憑借經驗做出決策。
2、采用先進科技,提高檢測的效率
首先,采用先進的檢測方式來減少工作的強度,提高檢測工作的效率,在橋梁工程中,如果采用灌砂法檢測壓實度,不僅僅耗費更多的時間,延長了試驗檢測的周期,同時,也面臨著龐大而繁多,復雜的工序,高強度的工作嚴重限制著檢測效率的提高,如果采用核子法檢測,可以很大程度的降低工作強度,提高工作效率。其次,采用先進的計算機網絡信息技術,對各種繁多復雜的試驗檢測數據進行采集處理,不僅僅很大程度上降低了工作的失誤,保證了試驗檢測結果的真實客觀性,也降低了工作強度,同時,也很大程度的防止了數據作假的行為,有利于試驗檢測工作的規范性和真實性。
六、結束語
綜上所述,公路橋梁是社會中最為重要的基礎設施,其施工的質量和安全度將直接影響到整個社會的安全。因此,需要我們不斷的加強對公路橋梁的檢測技術的研究,從而可以提高其質量檢測的技術,只有這樣,方可保證公路橋梁的施工質量符合相關的要求。
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關鍵詞 力學軟件 路橋專業 教學研究
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A
1引言
山東水利職業學院道路與橋梁工程技術專業是學院重點發展的專業,2012年被山東省教育廳確定為山東省高等學校特色專業。開設的工程力學課程具有十分重要的地位,為后續專業課程提供了必須的知識,因此具有十分重要的作用。但是由于工程力學課程內容的相對復雜性,學生在學習的過程中普遍反應比較難于學習、理解,而與此同時隨著高職院校的教學改革,在教學中加重了實訓的課時,縮減了理論教學的課時,課時上的此消彼長,工程力學的學習對學生而言更感到困難。因此,本研究在工程力學教學中引入一些相關的力學軟件,通過用力學軟件建立結構模型進行工作過程導向的教學方式不僅使學生在學習中感覺學習輕松生動,而且大大增加了學生學習后續專業課程的興趣,取得了很好的效果。
工程上常用的力學軟件有很多,包括美國ANSYS大型有限元軟件和路橋上常用的midas專業橋梁軟件等。在力學教學中只給學生做了簡單介紹,大大激發了學生學習工程力學和路橋后續專業課程的興趣和積極性。但是由于這些軟件功能強大,命令復雜,加上有些大型有限元軟件操作界面是英文界面,所以從某種程度上給教學改革和研究帶來了一定的難度。本文在教學研究中引入了材料力學求解器和清華大學土木系編制的結構力學求解器進行教學。
2結構力學求解器建立超靜定拱虛擬模型進行力學分析
在后續專業課程橋梁工程教學中要學習到超靜定拱,但是傳統的工程力學教學中對超靜定結構的解法大多采取的是力法與位移法。通過教學發現,高職學生對力法和位移法的基本原理理解比較困難,但是通過用結構力學求解器來建立分析超靜定拱卻收到了很好的效果。圖1是學生通過軟件自己建立的超靜定拱模型,圖2是通過結構力學求解器軟件繪制的超靜定拱支座力和彎矩圖。
3結論
通過引進結構力學求解器軟件進行教學,把繁瑣的手工計算交給計算機來解決。而且計算機處理工程問題可使問題簡化且直觀。所以,如何提高計算機在專業技術基礎課中的應用水平,把學生培養成適應21世紀發展需要的懂計算機的專業人才,也應該是工程力學教學改革的一項重要內容。如果利用計算機模擬試件的受力,并計算試件的內力與變形,繪制內力圖、應力圖及變形曲線,就可直觀地找出任一截面上的內力及變形數值,確定危險點及極值大小,計算過程準確而簡單。對計算機水平較高的同學,還可指導他們編程,對試件受力過程進行動態數值模擬。把計算機應用到工程力學的學習中,培養學生靈活應用計算機解決工程力學問題的能力,不但可以提高學生的學習積極性,還可以提高教學質量。
學生還可以把課本習題通過手算解答的答案與通過求解器得到的答案進行對比從而判斷自己所得的答案的正確性。要是答案錯誤,則對自己的解答過程進行檢查,以期能夠自我發現問題并改正錯誤。要是還不能發現錯誤,則可以通過求解器對解答過程的演示而找到錯誤的原因。最后應針對求解器的解答思考以下幾個問題:為什么這么做、有沒有更多更好的方法、可以得到什么結論。
鑒于高職學生的特點,教師可以通過求解器的教學使得學生提高能力和素質,而不僅僅是直接的獲得教學大綱要求掌握的知識和若干的解題技巧,學生在課后的自主學習中,可以充分挖掘出學生的潛力,可以培養學生一定自學的能力,可以說這個是比“授之以魚”更高一層次的“授之以漁”。
學生通過對生活實際的觀察,從中抽象出結構力學的模型,而后對這個結構模型進行分析,從而得出一定的結論。對于生活實際問題,重在提煉出模型、分析模型通過對求解器的運用可以把學生從繁雜的計算中解放出來完全地投入到思考的過程中去。在學生實踐的過程中,學生處于主導的地位,教師只是起一個點撥的作用。通過對生活實際的研究,可以提高學生在工程力學方面的綜合素質, 也可以更好地與工程實際結合。
(作者簡介:韓永勝(1981-),男,山西人,碩士,山東水利職業學院講師,從事力學結構教學工作與道路橋梁工程技術專業相關的專業教研教革工作。)
基金項目:本論文是山東省職業教育與成人教育科研“十二五”規劃2014年度課題《高職道路與橋梁工程技術專業“工學交替”人才培養模式研究》的研究成果(項目編號是:2014zcj131)。
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