淺談新技術(shù)新產(chǎn)品在公路橋梁工程中的應(yīng)用

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們出行需要的加大，橋梁建設(shè)工程也逐漸的加快了建設(shè)進(jìn)程，擴(kuò)大了規(guī)模，但是現(xiàn)行的橋梁施工從技術(shù)和外觀等都不能滿足人們的需要，為此，需要融入新的技術(shù)和產(chǎn)品，以促進(jìn)橋梁建設(shè)質(zhì)量的提高。文章通過(guò)對(duì)現(xiàn)存橋梁的基本問(wèn)題研討，分析了新技術(shù)和新產(chǎn)品投入使用的重要性和必要性。

【關(guān)鍵詞】橋梁建設(shè)；設(shè)計(jì)；施工；技術(shù)；產(chǎn)品

橋梁建設(shè)的施工不僅是能夠滿足人們的基本出行需要，同時(shí)也應(yīng)該具備一定的審美要求，具有一定的抵抗地震等自然災(zāi)害的能力，具有一定質(zhì)量系數(shù)保證和較長(zhǎng)時(shí)間的使用年限等等。而這些現(xiàn)行的需要應(yīng)該以一定的新技術(shù)和新產(chǎn)品為支撐。如何利用新技術(shù)和新產(chǎn)品更好的提高橋梁建設(shè)的全方位需求，是目前橋梁建設(shè)研究的重點(diǎn)。

一、 現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)普遍存在的重點(diǎn)問(wèn)題分析

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏耐久性設(shè)計(jì)

隨著近年來(lái)橋梁質(zhì)量問(wèn)題的凸顯，設(shè)計(jì)師只滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計(jì)、施工到使用全過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。主要表現(xiàn)為：有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，冗余性小；有的計(jì)算圖式和受力路線不明確，受力分析不合理，受力不均勻；有的混凝土強(qiáng)度不符合基本標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)層厚度過(guò)小、鋼筋直徑過(guò)細(xì)、構(gòu)件截面過(guò)??；這些都削弱了結(jié)構(gòu)耐久性，會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。橋梁設(shè)計(jì)之初應(yīng)該綜合考慮到其使用的強(qiáng)度和耐久性，強(qiáng)度不夠可能直接引發(fā)橋梁的質(zhì)量問(wèn)題，威脅行人和車輛的基本安全，耐久性不足需要橋梁進(jìn)行大規(guī)模的后期維修和加固，浪費(fèi)人力。物力和財(cái)力。所以，一個(gè)優(yōu)秀的橋梁建筑方案應(yīng)該是強(qiáng)度與耐久度的均衡。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏細(xì)部的安全設(shè)計(jì)

雖然在橋梁工藝精益求精的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)進(jìn)行了動(dòng)靜集合，整體、局部的全方位考慮，一定程度上提高了設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，但是部分細(xì)節(jié)中仍有設(shè)計(jì)漏洞。

1）斜拉橋索塔內(nèi)的巡檢通道設(shè)計(jì)成爬梯，雖然該種形式的梯形設(shè)計(jì)能夠節(jié)省不必要的材料浪費(fèi)，節(jié)約資金，但是沒(méi)有考慮休息平臺(tái)，也是符合實(shí)際的設(shè)計(jì)，在施工后期需要整改。

2）板式橡膠支座，受到其自身特點(diǎn)的制約需要在使用年限內(nèi)進(jìn)行及時(shí)的更新?lián)Q代，但是設(shè)計(jì)者沒(méi)有為更新?lián)Q代留有預(yù)留空間，更換支座沒(méi)有施工的空間，所以，即使出現(xiàn)問(wèn)題也難以進(jìn)行及時(shí)的更換，如果采用強(qiáng)行更換，又可能改變橋梁的整體受力情況。所以，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之初應(yīng)該為板式橡膠支座的更新?lián)Q代留有一定的空間。

3）目前，在城市橋梁或者高速公路上的跨線橋梁，橋墩的防撞措施的設(shè)計(jì)重視程度不夠。國(guó)內(nèi)的橋墩幾乎沒(méi)有設(shè)置防撞措施，部分建筑級(jí)別高，建筑設(shè)計(jì)理念先進(jìn)的橋梁可能安裝了防撞措施，但是基本采用剛性材料，該種材料的彈性小，在車輛發(fā)生撞毀時(shí)，不能對(duì)人身和車輛進(jìn)行保護(hù)，基本上形同虛設(shè)。為此，在橋梁設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)師不但要設(shè)計(jì)相應(yīng)的防撞設(shè)施，同時(shí)還需要對(duì)設(shè)施的材料和性能進(jìn)行試驗(yàn)，保證防撞措施能夠起到應(yīng)有的效果。

二、橋墩防車撞新裝置以及高阻尼隔震橡膠支座的應(yīng)用

1、橋墩防車撞安全防護(hù)裝置

高速公路的特點(diǎn)之一就是行車速度快，在高速運(yùn)行下極可能出現(xiàn)各種交通事故，其中以車撞橋墩為主要交通事故形式。為了減少不必要的人員傷亡，最大程度的降低經(jīng)濟(jì)損失，技術(shù)人員正在研發(fā)一種高韌性度的防撞材料，該材料不僅具備一定的防撞能力，還能夠?yàn)橥顿Y方節(jié)約資金投入。新型橋墩防撞安全保護(hù)裝置采用鋼質(zhì)的防撞壁，防護(hù)筒套內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，填充有彈性消能材料；底部設(shè)置于基座鋼板上，基座鋼板外延部分穿設(shè)有錨釘；這種設(shè)計(jì)能夠一定程度的減少撞擊力和緩沖力，最大程度的保護(hù)車輛和車內(nèi)人員的人身安全。

2、高阻尼隔震橡膠支座的應(yīng)用

我國(guó)部分地區(qū)處于地震帶之上，因此地震災(zāi)害頻發(fā)，地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)可能損毀橋梁，而橋梁中斷將會(huì)影響災(zāi)區(qū)物資和救援人員的及時(shí)到達(dá)，為此，橋梁抗震設(shè)計(jì)、延性設(shè)計(jì)和減隔震設(shè)計(jì)等相關(guān)研究勢(shì)在必行。

現(xiàn)存的橋梁建設(shè)工程已經(jīng)采用了鉛芯疊層橡膠隔震支座，這是一種常見(jiàn)的隔震結(jié)構(gòu)。該裝置雖然可以起到一定程度的隔震效果，但是受其自身特性的制約，橡膠裝置受到外界氣溫的影響老化速度快，隨著使用年限的增加逐漸產(chǎn)生產(chǎn)生疲勞剪切破壞，使支座的阻尼性能大幅度的降低。另外，該種裝置的主要構(gòu)成元素鉛會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。針對(duì)以上的不足，技術(shù)人員進(jìn)行了設(shè)備的改良，逐漸研發(fā)出高阻尼橡膠材料，該種材料能夠使支座同時(shí)具有較高的等效阻尼比和回復(fù)特性，不須配置阻尼器。材料特性和阻尼系數(shù)不會(huì)隨著變形次數(shù)和時(shí)間的推移而發(fā)生大的變化，性能較為穩(wěn)定，綜合性能較好。

高阻尼隔震橡膠支座的的主要橡膠成分為天然橡膠，這就減少了對(duì)空氣的污染，也降低了對(duì)人身的損害，同時(shí)天然橡膠經(jīng)過(guò)炭黑的融合與特殊技術(shù)處理，又強(qiáng)化了橡膠的粘度。該支座之所以能夠起到一定的隔震作用，主要是由于地震形成的水平位移剪切變形及滯回耗能吸收地震能量，減小了能量的地震其破壞力就相對(duì)下降，所以能夠一定程度的減少對(duì)橋體的損害。通過(guò)人們深層次的研究，不同等值的高阻尼隔震橡膠支座可以實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的隔震能力，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)地質(zhì)條件和基本的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行合理的選擇。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的進(jìn)步，橋梁的建造工藝也會(huì)逐漸更新，使用產(chǎn)品也會(huì)逐漸換代，所以，橋梁技術(shù)人員需要結(jié)合橋梁建設(shè)的實(shí)際地點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品的綜合性研發(fā)，是橋梁建設(shè)不僅是一種生活出行的需要，更是一種審美價(jià)值的需要，安全質(zhì)量的需要。隨著橋梁建筑施工新問(wèn)題的出現(xiàn)橋梁建筑施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，橋梁施工領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)更多的新技術(shù)和新產(chǎn)品，這就要求我們?cè)谑┕み^(guò)程中進(jìn)行合理的選用，以提高橋梁的建設(shè)質(zhì)量為最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[3]劉曉光，趙欣欣.從(IABSE)“全球基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展與創(chuàng)新”國(guó)際會(huì)議看橋梁工程的技術(shù)新進(jìn)展