桥梁规范见解
桥梁工程规范要求详解

桥梁工程规范要求详解随着交通建设的不断发展,桥梁工程作为重要的基础设施项目,在现代社会扮演着举足轻重的角色。
为了确保桥梁的安全性、稳定性和耐久性,各级工程规范对桥梁建设提出了一系列要求。
本文将对桥梁工程规范的要求进行详细解析,以帮助读者更好地了解和应用这些规范。
一、桥梁设计规范要求桥梁设计规范是指根据国家标准制定的一套关于桥梁结构设计及相关要求的规范文件。
其主要包括桥梁的荷载标准、设计方法、结构要求等方面的规定。
桥梁设计规范的要求通常是根据桥梁的类型、跨度和用途等因素来确定的。
对于公路桥梁来说,设计规范一般包括荷载规范、抗震规范、钢结构设计规范、混凝土结构设计规范等。
其中,荷载规范是指规定了桥梁承受各种荷载作用的标准,如车辆荷载、行人荷载、风荷载等。
抗震规范则是为了使桥梁在地震发生时能够有效地抵抗震动力量,保证结构的稳定。
二、施工工艺规范要求桥梁施工是指在桥梁设计完成之后,按照一定的工艺和方法进行的实际建造过程。
施工的质量和顺利完成直接影响着桥梁的使用寿命和安全性。
施工工艺规范要求主要涉及到桥梁施工的各个方面,如基础施工、墩台施工、梁段安装等。
在基础施工中,规范要求对桩基础施工的孔径、深度、钻孔机具、灌浆材料等都做了详细的规定。
而在梁段安装中,规范要求对起吊、定位、连接等环节进行精细化管理。
三、养护管理规范要求桥梁的正常养护和维修,可以保证桥梁的正常使用寿命和安全性。
与其他工程一样,桥梁的养护工作也需要严格遵循相关的规范要求。
养护管理规范要求主要包括桥梁日常养护、定期检修和维护等方面。
在日常养护中,规范要求对桥梁的环境清洁度、排水设施畅通性、桥面沥青破损等进行检查和维护。
而在定期检修中,规范要求对桥梁的钢结构、混凝土结构、伸缩缝等进行检查和维修。
四、安全管理规范要求桥梁工程安全管理是指在桥梁建设过程中,为了保证工人和施工环境的安全,对施工方案、工艺操作和安全防护等方面进行规范和管理。
安全管理规范要求的目的是预防和避免事故的发生,保护工人的人身安全和健康。
桥梁设计规范要求中的桥梁结构设计

桥梁设计规范要求中的桥梁结构设计桥梁结构设计是桥梁设计规范中的关键内容之一。
在桥梁设计中,结构设计涉及到桥梁的整体形态、桥梁材料的选择、桥梁的受力分析等方面。
本文将从不同的角度探讨桥梁设计规范对桥梁结构设计的要求。
1. 桥梁结构的基本原则桥梁的结构设计必须遵循一些基本原则。
首先,桥梁的结构必须具备足够的强度和稳定性,以承受来自交通载荷和自身重量的荷载。
其次,桥梁的结构设计应考虑到桥梁的使用寿命和维修保养的方便性。
最后,桥梁的结构设计应尽量减小对环境的负面影响,减少对自然资源的消耗。
2. 桥梁结构设计的材料选择在桥梁结构的设计中,材料的选择至关重要。
合适的材料可以使桥梁具备足够的强度和稳定性,同时还能延长桥梁的使用寿命。
常用的桥梁结构材料包括钢材、混凝土、预应力混凝土等。
在选择材料时,需要考虑到材料的可靠性、成本以及环境因素等多个方面。
3. 桥梁结构设计的受力分析桥梁的受力分析是桥梁结构设计的核心内容之一。
在进行受力分析时,需要考虑到桥梁受到的不同荷载,如静载荷、动载荷以及温度荷载等。
通过合理的受力分析,可以确定桥梁结构的强度、刚度和变形等参数,从而保证桥梁的稳定性和安全性。
4. 桥梁结构设计的施工要求在进行桥梁结构设计时,还需要考虑到桥梁的施工要求。
施工要求包括桥梁的施工工序、施工工艺以及施工过程中的质量控制等多个方面。
通过合理的施工要求,可以保证桥梁的施工质量,提高桥梁的使用寿命和安全性。
总之,桥梁设计规范对桥梁结构设计提出了精确的要求。
桥梁结构设计需要遵循基本原则,选择合适的材料,进行准确的受力分析,并满足施工要求。
只有在满足桥梁设计规范的要求下,才能设计出稳定、安全、可靠的桥梁结构,为人们的出行提供便利和安全保障。
桥梁设计规范要求中的设计标准与准则

桥梁设计规范要求中的设计标准与准则桥梁作为现代交通运输的重要组成部分,其设计与施工需要遵守一系列的标准与准则,以确保桥梁的安全性、稳定性和耐久性。
本文将探讨桥梁设计规范要求中的设计标准与准则,以便使读者对桥梁设计有更全面的了解。
1. 桥梁设计的基本原则在进行桥梁设计时,需要考虑以下几个基本原则:- 安全性:桥梁设计必须具备足够的安全性,能够承受各种荷载和力的作用而不发生破坏或变形。
- 经济性:桥梁的设计应该在满足安全性的前提下,尽量减少材料的使用,降低成本,并保证合理的施工周期。
- 美观性:桥梁的设计不仅仅关乎功能性,也要兼顾美观性,使其成为城市建设的亮点。
2. 荷载标准桥梁设计中的荷载标准是十分重要的一项设计参数,主要包括静态荷载和动态荷载两个方面:- 静态荷载:主要包括桥梁自重、行车荷载、行人荷载等,设计时需要根据不同桥梁类型和使用情况来确定具体数值。
- 动态荷载:主要包括行驶车辆产生的动态效应、风荷载等,需要进行复杂的计算并考虑不同工况下的影响。
3. 结构设计准则桥梁的结构设计需要遵循一系列准则,以确保其结构的稳定性和耐久性:- 桥梁布置:根据实际情况选择合适的桥梁布置形式,包括上部结构和下部结构的布置,以及桥面铺装等。
- 跨径设计:根据桥梁的跨度和荷载要求,确定合适的跨径设计方案,确保结构的均匀受力。
- 断面设计:桥梁的断面设计需要考虑承载能力、抗弯刚度、抗挠度等因素,确保结构的稳定性和安全性。
- 基础设计:桥梁的基础设计直接影响到其稳定性,需要综合考虑地基情况、荷载要求等因素,选择合适的基础形式。
4. 施工工艺标准桥梁设计还需要考虑施工工艺标准,以确保设计方案的实施顺利进行:- 施工序列:根据具体情况确定合理的施工序列,确保各组成部分的顺利施工和连接。
- 施工工艺:根据桥梁的类型和结构特点,选择合适的施工工艺,包括预制、浇筑、拼装等。
- 质量控制:在施工过程中,需要进行严格的质量控制,确保施工过程符合设计要求,保证桥梁的质量。
桥梁结构设计规范要求解析

桥梁结构设计规范要求解析桥梁作为人类创造的伟大结构之一,在现代社会中发挥着至关重要的作用。
为了确保桥梁的安全可靠,各个国家都制定了一系列的桥梁结构设计规范要求。
本文将针对桥梁结构设计规范进行解析,以帮助读者更好地了解和应用这些规范要求。
一、桥梁结构设计规范的基本原则1. 安全性原则:桥梁结构的设计必须以确保使用安全为首要原则。
因此,在设计过程中需要考虑各种荷载和力的作用,确保桥梁在正常使用和极端情况下都能保持稳定和安全。
2. 经济性原则:桥梁的设计还应该尽可能满足经济性原则,即在满足安全性的前提下,最小化建设成本,并减少后期维护和维修的费用。
3. 可行性原则:桥梁结构设计必须符合工程技术可行性的要求,既要满足规定的技术指标,又要具备可操作性。
4. 美观原则:桥梁是一种公共建筑,其设计也需要考虑美观性。
桥梁设计应与周围环境相协调,符合当地的文化和建筑风格。
二、桥梁结构设计规范的内容1. 荷载要求:桥梁设计规范对不同类型的荷载进行了详细的要求,包括静载、动载、温度荷载等。
设计人员需要根据使用场景和桥梁类型确定适当的荷载,并进行结构计算。
2. 结构材料:桥梁结构设计规范还对使用的结构材料进行了规定,如钢材、混凝土等。
设计人员需要根据规范要求选择适当的材料,并进行强度计算和耐久性评估。
3. 梁体设计:桥梁的梁体是承载荷载的主要部分,设计人员需要根据规范要求确定梁体的几何形状、截面尺寸和布置方式,以及受力性能分析和计算。
4. 桥墩与桥台设计:桥梁的桥墩与桥台是支撑梁体的重要组成部分,规范要求设计人员考虑到桥墩和桥台的稳定性、抗震性能和承载能力等因素。
5. 桥面铺装:桥面铺装设计需要综合考虑交通需求和材料性能,确保桥面的平整度、抗滑性和耐久性,以提供安全舒适的行车环境。
6. 施工与监理:桥梁结构设计规范还涉及到施工方法和监理要求,包括施工工艺、质量控制、安全防护等方面的规定,以确保施工质量和工期的可控性。
总结:桥梁结构设计规范是保障桥梁安全和可靠运行的重要依据。
桥梁工程中的规范要求与桥梁施工安全

桥梁工程中的规范要求与桥梁施工安全桥梁作为城市交通运输的重要组成部分,其建设与施工过程中的规范要求和安全问题至关重要。
本文将针对桥梁工程中的规范要求与桥梁施工安全展开讨论,以期提高桥梁工程的质量与安全性。
1. 桥梁工程中的规范要求在桥梁工程的设计、施工和验收等环节中,都有一系列的规范要求需要遵守。
这些规范要求主要包括以下几个方面:(1)设计规范要求:桥梁的设计需要根据当地的地理、气候和交通状况等因素进行合理的设计。
设计时需要考虑桥梁的承重能力、抗震性能、通行能力和结构稳定性等因素。
(2)材料规范要求:桥梁工程所使用的材料需要符合国家相关标准,保证其质量和安全性。
例如,混凝土梁的强度、钢筋的抗拉强度等都需要符合规范要求。
(3)施工规范要求:桥梁工程的施工过程中需要遵守一系列的规范要求,以确保施工的质量和安全。
例如,施工时需要按照正确的工序进行操作,采取必要的安全措施,避免施工现场发生事故。
(4)验收规范要求:桥梁工程完成后需要进行验收,以确保其符合相关的规范标准。
验收时需要对桥梁的结构、承载能力和安全性能等进行检测和评估,确保其能够安全有效地使用。
2. 桥梁施工安全桥梁施工安全是保障桥梁工程的顺利进行和质量的关键环节。
在桥梁施工中,需要注意以下几个方面的安全问题:(1)现场管理安全:桥梁施工现场需要进行有效的管理,确保施工过程中的安全。
这包括完善的施工计划、合理的施工方法和工艺、科学的材料配送和存放等,以减少事故的发生。
(2)作业人员安全:施工现场的作业人员需要进行必要的安全培训,并配备必要的个人防护装备。
同时,应严格遵守相关的操作规程和安全措施,确保作业人员的人身安全。
(3)设备和机械安全:桥梁施工过程中使用的设备和机械需要保持良好的状态,并定期进行检修和维护,以确保其安全可靠。
同时,需要对设备和机械进行合理操作,防止发生意外事故。
(4)施工过程监控:在桥梁施工过程中,需要对施工进度和质量进行实时监控,以及时发现和解决问题。
市政工程中的桥梁规范要求

市政工程中的桥梁规范要求市政工程中的桥梁是城市交通系统的重要组成部分,承载着车辆和行人的通行。
为了确保桥梁的安全性、可靠性和持久性,各级政府以及相关部门都制定了一系列的桥梁规范要求。
本文将就市政工程中的桥梁规范要求进行探讨。
一、桥梁设计与建设准则市政工程中的桥梁设计与建设准则主要由国家、省级甚至地方政府制定,其中包括了桥梁类型、设计标准、材料选择、施工工艺等方面的规定。
例如,在桥梁类型上,根据不同的场景和用途,可以有梁式桥、拱桥、悬索桥等多种选择。
设计标准则包括了荷载标准、抗震要求、通行能力等方面的规定。
二、桥梁荷载标准桥梁是承载车辆、人员和各种设备的重要通道,因此必须能够承受来自各方面的荷载。
市政工程中的桥梁规范要求制定了具体的桥梁荷载标准,包括车辆荷载、行人荷载、风荷载、水荷载等。
例如,车辆荷载标准要考虑通行车辆类型、车道数量、车速等因素,以确保桥梁的稳定性和安全性。
三、桥梁抗震要求由于地震活动的存在,桥梁在设计与建设过程中必须考虑抗震能力。
市政工程中的桥梁规范要求针对地震设计,包括水平地震力计算、结构抗震形式、连接与支承的抗震设施等方面的要求。
这些规范的目的是确保桥梁在地震发生时能够维持正常使用和运行,并且不造成人员伤亡或财产损失。
四、桥梁维护与养护要求市政工程中的桥梁规范要求不仅包括了桥梁的设计与建设,还涉及了桥梁的维护与养护。
这是为了确保桥梁能够持续地发挥作用并保持良好的使用状态。
维护与养护要求包括了定期巡检、病害修复、防腐处理等方面的规定,以延长桥梁的使用寿命,并降低维修成本。
五、桥梁安全管理要求市政工程中的桥梁规范要求还关注桥梁的安全管理。
这包括了桥梁的日常管理、应急预案与演练以及安全风险评估等方面的要求。
只有在严格执行桥梁安全管理要求的前提下,才能确保桥梁的安全运营。
总结起来,市政工程中的桥梁规范要求涵盖了桥梁设计与建设准则、桥梁荷载标准、桥梁抗震要求、桥梁维护与养护要求以及桥梁安全管理要求。
道路与桥梁工程中的桥梁设计规范要求
道路与桥梁工程中的桥梁设计规范要求在道路与桥梁工程中,桥梁设计是十分重要的环节。
桥梁作为道路交通的重要组成部分,其设计必须符合一系列的规范要求,以确保其安全可靠、经济合理。
本文将从桥梁设计规范的角度出发,探讨道路与桥梁工程中的桥梁设计规范要求。
一、性能要求桥梁设计首先要满足一定的性能要求,包括承载力、稳定性等。
根据道路交通的需求和桥梁的地理位置,桥梁的承载力需满足不同的要求。
例如,高速公路桥梁的承载能力需满足大吨位车辆的通行需求,而城市道路桥梁则需要考虑车流量和普通车辆的通行需求。
此外,桥梁的稳定性也是设计的重点之一,要确保桥梁在自重、荷载等作用下不发生倒塌或变形。
二、几何要求桥梁的几何形状对于道路工程至关重要。
桥梁的几何要求包括桥梁的净高、净宽和跨度等。
净高是指桥梁下部与通行车辆高度之间的距离,净宽则是桥梁纵向通行空间的宽度。
跨度则是指桥梁两个支座之间的距离。
这些几何要求需要根据通行车辆类型、通行流量以及地理条件等进行合理的确定,以确保桥梁与道路的良好连接和交通安全。
三、材料要求桥梁设计中,材料的选择和使用也是非常重要的。
常见的桥梁材料包括混凝土、钢材和预应力材料等。
这些材料需要符合相应的标准和规范,以确保桥梁的耐久性和抗腐蚀性。
此外,桥梁中的各种构件如支座、梁体、墩柱等也需要根据材料的特性进行设计,以满足桥梁的承载和使用要求。
四、荷载要求在桥梁设计中,荷载是设计必须考虑的因素之一。
荷载主要包括静荷载和动荷载两种。
静荷载是指桥梁自身重量、铺装层和人工设备等对桥梁的作用力,动荷载则是指车辆和行人等外部因素对桥梁的作用力。
根据不同桥梁的用途和设计要求,需要考虑不同的荷载组合和设计标准,以确保桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。
五、防震要求桥梁工程中的防震要求是为了适应发生地震时的抗震需求。
在地震作用下,桥梁需要具备一定的抗震性能,以保证其不发生倒塌或破坏。
因此,桥梁设计中需要考虑地震荷载的作用和桥梁结构抗震能力的评估,采取相应的抗震设计措施和构造形式,以提高桥梁的抗震能力。
桥梁工程设计规范要求详解
桥梁工程设计规范要求详解桥梁是连接两个地理位置或跨越自然障碍物的重要结构,其设计应遵循特定的规范要求,以确保其安全性、可靠性和持久性。
本文将详细解析桥梁工程设计规范的要求,包括结构设计、荷载标准、施工规定等方面。
一、桥梁结构设计要求桥梁的结构设计是保证桥梁承载力和稳定性的基础。
常见的桥梁结构形式包括梁桥、拱桥、悬索桥等。
在进行结构设计时,应考虑以下要求:1. 受力分析:桥梁应在正常使用状态下承受各种荷载,并能有效传递荷载至桥墩或基础。
受力分析包括静力分析和动力分析两个方面。
2. 稳定性:桥梁结构应具备足够的刚度和稳定性,以抵抗各种荷载引起的变形和破坏。
在设计中,通常采用各种加强措施来提高桥梁的稳定性,例如设置横向支撑、加强主梁等。
3. 美观性:桥梁设计应兼顾结构安全和美观性,符合当地的城市规划和环境要求。
二、桥梁荷载标准要求桥梁在使用过程中需要承受各种静态和动态荷载,荷载标准主要包括交通荷载、自身重量、风荷载等。
桥梁设计应考虑以下要求:1. 交通荷载:根据所在地区的交通状况和设计寿命,确定桥梁能够承受的车辆荷载、行人荷载等。
通常采用国家或地区规定的交通荷载标准。
2. 自身重量:桥梁结构本身的重量是一项重要荷载,应合理计算和考虑。
3. 风荷载:桥梁需要抵御风力引起的作用力和振动,设计中需考虑不同风速下的荷载影响。
三、桥梁施工规定桥梁施工是桥梁工程的重要环节,合理的施工规定能够确保桥梁工程的质量和进度。
通常施工规定包括以下方面:1. 施工工序:按照桥梁结构特点和施工工艺,确定施工的具体步骤和顺序。
2. 施工材料和设备:明确施工所需的材料和设备要求,以确保施工的质量和安全性。
3. 施工质量控制:制定相应的施工质量控制标准和检测要求,进行质量监督和验收。
四、桥梁养护和维修要求桥梁作为长期暴露在室外环境中的结构,需进行定期的养护和维修,以保证其安全使用。
常见的养护和维修要求包括:1. 定期检测和评估:对桥梁进行定期检测,评估其结构和功能状态,及时发现和解决存在的问题。
桥梁工程中的设计规范要求解析
桥梁工程中的设计规范要求解析桥梁作为城市交通重要的组成部分,其设计规范要求至关重要。
本文将对桥梁工程中的设计规范要求进行解析,并探讨其背后的原因和意义。
一、荷载规范要求桥梁设计中最基本的要素之一是荷载规范的要求。
荷载是指施加在桥梁上的各种力和重量,包括活载(车辆和人员)、恒载(自重和设备重量)以及其他附加荷载(如风荷载、温度变化等)。
各国都有相应的荷载规范,如中国的《公路桥梁荷载规范》和美国的《AASHTO LRFD桥梁设计规范》等。
这些规范要求工程师根据相应的荷载标准来进行桥梁设计,以确保桥梁在使用寿命内能够安全承载荷载。
二、几何尺寸规范要求桥梁的几何尺寸也是设计规范中的重要内容。
几何尺寸包括桥梁的长度、宽度、高度等参数。
在设计中,需要考虑到桥梁所在的地理环境、通行车辆的数量和类型,以及地质条件等因素,确定最合适的几何尺寸。
各国的几何尺寸规范要求会有所不同,但都以确保桥梁的稳定性和通行能力为目标。
三、材料规范要求桥梁的材料选择和使用也受到相关规范的要求。
常见的桥梁材料包括混凝土、钢材和预应力混凝土等。
这些材料的力学性质、抗震性能、耐久性等都需要符合相应的规范要求。
例如,混凝土的抗压强度、钢材的屈服强度等都需要满足规范中的要求,以确保桥梁在使用过程中能够承受各种荷载和环境的作用。
四、抗震规范要求桥梁作为城市交通的重要枢纽,抗震能力是非常关键的。
抗震规范要求对桥梁的设计和施工提出了严格的要求,以确保桥梁在地震发生时仍能保持稳定。
抗震规范涉及到桥梁结构的各个方面,包括地震荷载计算、结构抗震设防等。
各国的抗震规范都有相应的要求,工程师在桥梁设计中需要按照规范进行抗震设计,以确保桥梁的安全性。
五、施工规范要求除了设计规范外,桥梁工程中的施工规范也非常重要。
施工规范要求包括桥梁的施工方法、质量控制、安全等。
桥梁的施工是一个复杂的过程,需要在设计规范的基础上进行,以确保施工质量和安全。
施工规范要求工程师和建筑队按照规范进行操作,采取相应的安全措施,确保桥梁的施工过程达到规范要求。
桥梁设计规范要求解读
桥梁设计规范要求解读在桥梁设计中,桥梁设计规范起着至关重要的作用。
规范的制定,旨在确保桥梁的安全性、可靠性和耐久性,为桥梁工程提供统一可行的技术要求。
本文将对桥梁设计规范的要求进行解读,并介绍一些常见的规范内容。
一、桥梁设计规范的意义桥梁设计规范是桥梁设计的指导性文件,它对桥梁的设计、施工、验收等环节进行了详细的要求。
规范的出台,有助于规范桥梁设计行为,提高桥梁工程的质量和可靠性。
同时,规范的制定还可以推进桥梁设计技术的创新和发展,提高桥梁行业的整体水平。
二、桥梁设计规范的主要内容1. 桥梁设计基本要求:桥梁设计规范对桥梁工程的总体设计要求进行了明确的规定,包括桥梁设计的目标、原则、标准和指标等内容。
例如,规范要求桥梁设计应具备良好的总体结构安全性能、满足工程需要的荷载承载能力以及结构的经济可行性等。
2. 材料选择与使用:规范对桥梁所使用的材料的选择和使用进行了详细的规定。
这些规定涵盖了各种材料的特点、性能、设计应用范围等内容。
规范要求桥梁设计师在选择材料时应考虑材料的强度、耐久性、施工可行性等因素,确保材料的质量和可靠性。
3. 结构设计与计算:规范对桥梁结构的设计和计算方法进行了阐述。
包括各种桥梁结构形式的设计原则、基本计算方法、结构布置要点等。
规范还要求进行结构的荷载分析和计算,确保结构能够承受设计荷载下的力学效应。
4. 施工与验收要求:规范对桥梁的施工和验收环节进行了细致的规定。
包括施工程序、施工工艺、材料质量控制、施工质量验收等方面。
规范要求施工方按照规范的要求进行施工,同时还对桥梁的验收标准和方法做了详细说明。
5. 其他要求:桥梁设计规范还包括了一些其他的具体要求,例如桥梁的防护、维修保养以及环境保护等方面。
这些要求是为了确保桥梁在设计、施工和使用过程中能够做到安全、可靠、环保。
三、桥梁设计规范的应用与发展桥梁设计规范的应用,是桥梁工程的质量保障和技术创新的重要手段。
随着桥梁设计技术的发展和不断更新,桥梁设计规范也在不断修订和完善。
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对桥涵结构物耐久性、标准和规范的一些见解在日常督查中,我们发现,尽管现有的工程抽查指标的合格率较高,但工程仍出现一些实体质量问题。
主要表现为工程的耐久性、结构物出现裂缝、某些实体质量的难控制。
这些问题,涉及设计的规范、行业标准与国标的关系、强制性条文的执行和理解。
一、裂缝1、在桥涵工程督查中还发现,有些桥涵工程的混凝土强度等级符合设计要求,各项指标也符合设计和质量标准,但裂缝仍广泛存在,有的在工程交工前出现,有的在交工后新增,这些裂缝有的在上部结构如附属工程防护栏杆、梁的锚端、腹板、底板,有的在桥的下部结构如桥台,有的在通道、涵洞的墙体,但此时对这些裂缝的处理,大部分只是封闭。
但我们发现在设计时有考虑不周的原因,尤其是对结构构件的构造配筋率没有达到规范要求,达到一定的配筋率是强制性条文要求。
我们认为桥涵的下部结构作为混凝土结构,其桥墩、桥台、涵洞的墙体一般受压、局部受压、受偏压或受水平土压力。
也就是说它不是轴心受压的简单受力结构,而是受压、弯、剪的偏压的复杂受力结构。
根据国家标准《混凝土结构规范(GB50010—2002)》中的强制性条文9.5.1条规定和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的强制性条文9.1.12条规定,桥涵的下部结构如果是混凝土结构,应该配钢筋,并且应该达到一定的配筋率,其压、弯、剪的受力钢筋都要达到一定的配筋率,不容许素混凝土结构,否则是违反强制性条文,这既是安全强度的储备,也是防止结构物开裂、延长结构的耐久性的好办法。
但在现实工程中,我们的桥台、通道、涵洞的墙体、底板有大部分地区是素混凝土结构,我们桥梁的上部结构如梁的腹板、锚端有些种类的受力钢筋没有达到规定的配筋率。
2、产生合理裂缝的延性设计理念人们经常通过各种传媒看到,一旦垮桥,极大部分是桥墩垮了,然后梁掉下来,最后是生命、财产蒙受损失。
避免这种情况是工程建设者的责任。
其实任何结构都只有有限的寿命,其生命周期结束时的状态是倒塌或出现较大的裂缝、变形,然后该结构被宣布报废。
结构报废包括重载压垮、耐久性出问题、地震破坏、施工时出问题而倒塌。
那么结构报废时不危及生命和财产应是结构设计的最高准则,否则若结构通过突然垮塌而结束将会对社会带来巨大隐患。
要达到这种目的,即当结构生命周期结束时,结构不出现危及生命与财产的现象,这就产生了延性结构的设计、建造概念。
也就是说结构在任何情况下的破坏最好不要突然倒塌、或出现多米诺骨牌效应,而是先有预兆,即出现大的裂缝、位移、变形或挠度。
为了达到此种目的,这就产生了结构设计中的“强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件、强柱耐久性弱梁耐久性”的设计、建造理念。
所谓“强剪弱弯”,就是说梁受拉后出现开裂、大变形而破坏,梁在此时仍不出现的脆性剪切破坏,柱受偏压出现开裂、大变形而破坏,柱此时仍不出现的脆性剪切破坏。
所谓“强柱弱梁”,就是说在梁出现任何破坏时,柱仍然没出现破坏。
所谓“强节点弱构件”,也就是说梁与柱形成的节点的破坏是在梁、柱破坏之后,也可以说,梁、柱破坏时,其节点不破坏。
所谓“强柱耐久性弱梁耐久性”,就是柱不会先失效。
按这种合理失效的延性理念设计,桥涵结构的在任何情况下失效时,必然出现上部结构大变形,整个桥涵不会突然倒塌、不会出现墩、台先于上部结构垮塌,其结果为挽救生命和财产赢得时间。
要达到这个要求,显然素混凝土结构要比钢筋混凝土差;少筋构件比有一定配筋率的构件差;砌体(圬工)构件比钢筋混凝土差;对结构构件来说,配筋是绝对重要,这也是强度、刚度的贮备和延性设计的基本要求。
对承受重的、高速的、重复的车辆运输动载的现代桥涵结构及构件来说,配钢筋是最基本要求。
为此,也就有最简单的强制条文规定,如《混凝土结构规范(GB50010—2002)》中的强制性条文9.5.1条规定和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的强制性条文9.1.12条规定,这些强制性条文规定任何构件受任何力都必须配钢筋且必须达到一定的配筋率。
当然真正要将桥涵设计成延性结构,还有很多问题要解决。
3、如设计成钢筋混凝土结构,可避免温度、沉降、施工工艺引起的开裂。
另外,这些桥台、涵洞、通道的墙体如设计成素混凝土结构,变成了脆性结构,与结构应是延性结构的设计理念相违背,使这些结构在生命周期的后期具有较大的安全隐患,难以避免桥涵出现脆性破坏和安全事故。
我们是这样理解该强制性条文,也认为是合理。
4、在国标《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,对素混凝土作了明确规定,见“A.1.1 素混凝土构件主要用于受压构件。
素混凝土受弯构件仅允许用于卧置在地基上的情况以及不承受活荷载的情况。
”这严格规定素混凝土的使用范围和对象。
二、耐久性在桥涵工程的督查中发现,与耐久性相关的最重要指标是混凝土强度等级,而现行结构物在设计中主要考虑结构强度,对耐久性考虑不周,导致混凝土强度等级很宽泛。
如特大桥下部结构混凝土强度等级有C30、C25,大中桥的下部结构混凝土强度等级有C25、C20,通道涵洞的墙体混凝土强度等级有C20、C15。
已建成的一些桥涵结构物,其使用年限没有达到设计年限就出现耐久性问题。
强制性条文《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中第1.0.6条规定,公路桥涵结构的设计基准期为100年。
此条规定了特大、大中小桥和涵洞的设计基准期为100年。
根据国标《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283—1999)1.0.5条的条文说明,使用年限超过设计基准期时,表明结构的可靠指标将可能低于目标可靠指标,而不是结构全部报废。
也就是说,结构在设计基准期内,它的可靠指标不低于目标可靠指标,也就无需大修。
《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01—20042005年修订版)的3.2.3条规定,结构的使用年限通常应是结构使用过程中仅需常规维护(包括构件表面涂刷),而不需进行大修的期限。
国标《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)术语规定:结构设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。
结构的荷载取值是按100年的基准期。
目前,欧盟规定了桥梁等各种土木工程结构物的设计使用年限均为100年,英国对桥梁的使用年限为100年,美国规定桥梁的使用年限不少于75—100年,日本规定桥梁的使用年限为100年。
我国城市地铁设计规范规定地铁混凝土结构的设计使用年限为100年。
综上所述,使用年限应大于设计基准期。
所以桥涵结构的使用年限最少100年。
桥涵结构的设计基准期为100年,远远大于建筑结构的设计基准期50年,那么在耐久性方面,桥涵更应高于普通建筑结构,不能低于国标《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的要求。
桥涵的可靠度的高低差异通过结构的安全等级体现,但表现桥涵的正常使用极限状态设计的耐久性对所有桥涵都是一样,即桥涵的设计使用年限应不少于设计基准期100年,除可更换的体外预应力索、悬索、斜拉索等外,其它主体结构的设计使用年限不得少于100年。
也即桥涵的耐久性要求是100年以上,耐久性既包含混凝土的耐久性,也包含与混凝土强度等级相关的钢筋保护层厚度。
显然桥涵的下部结构混凝土的强度等级在设计中要求得太宽泛,达不到使用100年的要求,也就达不到强制性条文的要求。
根据国标《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第3.4.3条规定,一类环境中,设计使用年限为100年的结构,其混凝土等级应符合最低为C30,预应力混凝土等级应符合最低C40;第3.4.2条规定,一类环境中(最温和、最有利的环境),设计使用年限为50年的结构,其混凝土等级应符合最低为C20;桥涵属于国标中的二类b型环境,其最低强度等级是C30。
而根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第1.0.7条规定,一类环境中,结构混凝土耐久性的基本要求为:其混凝土等级应符合最低为C25,该款对高速公路的桥涵与普通公路没有区分,我们认为有待商酌,另外与国标对不同使用年限的混凝土等级的耐久性要求不一致。
桥涵结构没有外装饰,其使用环境比房屋更恶劣,其耐久性不应低于房屋结构。
中国土木工程学会标准《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01—20042005年修订版)规定,大型桥梁、隧道、高速和一级公路上的桥涵、城市干线上的大型桥梁、大型立交桥、城市地铁轻轨系统的结构混凝土强度登记的最低要求是C30。
我们认为,行业标准不应低于国标,如《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)不应低于《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),行业标准没有规定的或规定不明的应按国标执行。
综上所述,高速公路中桥涵的混凝土等级最低应为C30,应严禁低于C30。
这也可以说是条文《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中第1.0.6条的强制性的体现。
三、与规范相关的质量控制问题1、在规范和设计中采用片石混凝土是不利于控制质量的。
我们可以检测片石强度、混凝土强度、砂浆强度,但对制作或砌筑后形成整体的片石混凝土整体强度,目前没有办法在抽检中确认。
在实际施工中,施工、监理也难以定量控制片石数量、质量,使结构物难以保证质量。
在国标中也没有这种片石混凝土的概念。
去年发生的重大工程质量安全事故中(凤凰桥垮塌),我们认为关键是片石混凝土的整体强度没有办法检测,因而监理、施工单位没有办法控制,只能凭经验,这完全不科学。
在规范中最好去掉这种做法或规定只能应用于特殊部位如基础垫层。
2、素混凝土作为圬工是不适当圬工的本义是砌体,砌体的强度是通过组砌和块体形成,其施工不需模板且具有初始强度。
《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61—2005)中将现浇素混凝土定义为圬工,这使素混凝土横跨圬工与钢筋混凝土两个领域,使设计、施工、质量评定可以采用多个标准,易产生矛盾。
如素混凝土可以采用混凝土标准,也可采用圬工标准。
它们之间有不一致的地方。
素混凝土作为圬工应用于结构中,在很多情况下是与国标《混凝土结构规范(GB50010—2002)》相违背的。
也与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)不统一。
上述问题的解决在技术上较简单,所增成本不多,但在全寿命成本上是非常节省的,对质量却有极大的提高。