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城市道路驾驶技巧8篇

时间:2023-03-15 15:00:43

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇城市道路驾驶技巧,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

城市道路驾驶技巧

篇1

【关键词】公路工程;道路桥梁;施工技术;加固措施

公路工程中道路桥梁的施工是一项系统的、复杂的工程,其施工质量的好坏直接影响着公路工程的最终形成质量和使用性能,而影响道路桥梁施工质量的最关键的因素之一就是施工技术。因此,必须将施工技术作为整个工程施工中的重中之重,最大限度的减少施工技术出现问题。但是,由于行车荷载量和行车数量越来越大,加上自身结构自重、自然环境的影响,使得道路桥梁承受的荷载量很容易超限,进而引起桥梁病害的出现,所以,必须采取必要的加固措施将桥梁病害最大限度的降低,延长桥梁的使用寿命。

1.公路工程中道路桥梁的施工技术

1.1混凝土施工技术

混凝土施工最主要的程序就是混凝土的搅拌、浇筑和振捣。道路桥梁混凝土需使用钢纤维混凝土,对于钢纤维混凝土的搅拌,应先投水泥,再投粗骨料,最后投钢纤维,先干拌再湿拌,采用强制式的搅拌机搅拌,确保搅拌的均匀,避免出现结团。对于钢纤维混凝土的振捣,最好用平板型振动器,若用振捣棒振捣,钢纤维要纵向集束排列,从而抵抗板的各种应力与荷载之间的传递。

1.2路基排水施工技术

一般,水对道路桥梁具有冲刷、侵蚀的作用,这样就使路基病害的发生率大大增加,因此,必须做好道路桥梁路基排水工作。路基排水可分为地面排水、路面排水。地面排水可通过设排水沟、排水管、边沟、截水沟等方法进行,并采用浆砌片石的加固方法来铺砌防护。路面排水可分为集中排水和分散排水,其主要作用是排除降水从而减少水渗入路面后对路基边坡的冲刷;集中排水可在路肩的外侧设置混凝土预制板或者现浇拦水袋,分散排水可通过设置排水沟、排水管的方法进行,需注意的是必须对路肩以及边坡进行硬化和加固处理。

1.3道路桥梁过渡段的施工技术

对于道路桥梁过渡段的施工,必须做好路段施工填料的选择,对可能用于施工的填料进行实验比,对比后从优选择。对比试验方法为:对填料的液限性和塑性进行测定;用同一种压实机具对不同的填料进行压实,分析填料压实变数和松铺厚度之间的关系,从而获得各种填料的技术指标,选择最为合适的填料作为桥梁过渡段的填料;考虑到经济因素,可选用本地填料,必须保证填料的渗水性能良好。确定调料后,按照设计填土,在分层填筑的时候,要对每一层填料进行压实,压实厚度不应大于15厘米。由于土壤碾压用的是压路机,所以必须在保护台身的前提下使压实度达到标准。

2.公路工程中道路桥梁的加固措施

2.1上部结构病害的加固

在上部结构病害中,对于T梁横隔板的干接头处病害的加固措施为:(1)对干接头进行改造,将干接头改造为湿接头。首先,要将干接头一定范围内的混凝土凿除,然后将与原来横隔板规格相同的钢筋与断裂的钢筋焊接起来,增设横隔板下缘的钢筋,之后可浇灌水泥混凝土。(2)施加横向预应力。在T梁横隔板的下缘打孔,穿过螺纹钢筋设置钢垫板,施加横隔板的横向预应力,然后用锚具进行加固,并做好外露钢筋的防腐保护措施,防腐保护材料可用环氧砂浆、聚合物砂浆等。如果上部结构中的板梁铰缝出现损坏或是出现单梁受力的情况,应剔除铰缝中的混凝土,并增设钢筋,在相邻的板梁处植筋,并将其与铰缝内的钢筋连接,最后浇筑混凝土。

需要注意的是,考虑到结构的安全性,在对T梁横隔板进行加固前,必须清楚病害的严重程度,对其进行材料缺损状况、钢筋外露情况和锈蚀情况、混凝土强度等的检验,从而提高加固措施的科学性和规范性。

2.2墩台裂缝的加固

如果墩台出现裂缝病害,首先,要将裂缝封闭。对于重力式墩台的裂缝病害,若造成这种病害的原因是后台土的压力过大,在桥下通道允许的情况下,可适当的增设钢筋,如果桥下通道不允许,则可采用钢板与打砂浆锚杆相夹的方法对其进行加固;如果病害的原因是路基的不均匀沉降,可在地基范围内灌注砂浆,并根据病害的具体情况增设钢板或钢筋砼套箍对墩台进行加固。对于薄壁钢筋砼墩台的竖向裂缝病害,如果砼的实测强度大于C25,可用黏贴钢板加固,当其强度小于C25的时候,就要对基础做扩大处理,并增设钢筋,以分担墩台的总体荷载。

2.3桥面铺装病害的加固

对于桥面铺装层局部的病害,可以采用局部挖补的维修措施;若铺装层损坏严重,必须对铺装层进行改造处理,将原铺装层剔除并清理干净,加厚防水水泥混凝土铺装层,可铺设双层桥面钢筋网,增设桥面防水层,在防水层施工前要进行凿毛处理,以水泥混凝土露出粗骨料为准,清理干净后可摊铺4—5cm厚的改性沥青混凝土。

3.结语

总之,公路工程中的道路桥梁施工是一项复杂的、综合的工作,必须将施工技术作为道路桥梁施工的关键环节,在遵守建筑工程中规定的相应技术水平和工艺规范的基础上,根据桥梁工程的实际情况制定最为合适的施工技术操作规范,确保工程的施工质量和施工进度,并及时对桥梁病害采取维修加固措施,从而达到延长道路桥梁使用寿命、方便人们出行、确保公路网的畅通和安全、实现公路运输事业社会效益和经济效益双赢的目的。

参考文献:

[1]王洪波.高速公路桥梁维修加固[J].黑龙江交通科技.2011,37(6):178.

[2]吕伟国,孙永平,梁茂洪,梁庆国.提高城市道路桥梁施工技术问题探讨[J].科技创新与应用.2012,13(8):204.

[3]林振强.浅谈提篮式系杆拱桥钢结构安装施工技术[J].科技信息,2012,29(14):378-379.

篇2

关键词:城市道路;桥梁;病害;加固

Abstract:With the passage of time, especially with the emergence of heavy transport vehicle with a variety of heavy vehicles, engineering, road and bridge load is becoming more and more serious, and the old section of the bridge aging, damaged or affected by the original design standard limit, many bridges due to the lack of durability eventually lead to structure failure, there are quite a number of serious damage of concrete bridge, or in the extended operation state. If you don't pay attention to diagnosis and treatment of the disease of the bridge, do not take measures to reinforce the effective repair, allowed to develop, would pose a threat to the safety of bridges.

Key words: City Road; bridge; disease; reinforcement

中图分类号:U448.14 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、道路桥梁的常见病害

1.裂缝

桥梁的裂缝在我国的钢筋混凝土桥梁中是非常普遍和常见的一种病害,不产生裂缝的桥梁几乎是没有的。一般而言,桥梁裂缝的产生是由多种因素混合作用导致的。同时,裂缝对钢筋混凝土桥梁所产生的危害程度是不一样的,一些严重的裂缝:贯穿缝、网裂等将会严重危及桥梁的运行安全。另外,裂缝通常是引起其它病害的产生与发展重要诱因,如钢筋锈蚀、冻融破坏等,这些病害与裂缝形成恶性循环,对桥梁的安全运行以及它的耐久度产生很大的危害。

2.混凝土碳化及钢筋锈蚀

混凝土的碳化以及钢筋的锈蚀现象在当前的钢筋混凝土桥梁中也是一种普遍存在的现象。当混凝土炭化和钢筋锈蚀程度日渐严重后,桥梁会产生较多的顺筋裂缝,这就会对桥梁的安全性和使用寿命产生严重的危害,减低它的安全性和缩短它的服役寿命。

3.混凝土内部存在气泡和毛细管孔隙

这些孔隙为空气中的二氧化碳、水与氧气向混凝土内部的扩散提供了通道。这是影响桥梁耐久性的重要内因。

4.剥蚀

剥蚀是从混凝土的外观破坏形态着眼,对混凝土桥梁结构表面发生的蜂窝麻面、露石、酥松起皮和剥落等病害的统称。根据不同的机理可分为:冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。

5.地基不均匀沉降引起的破坏

由于地基不均匀沉降引起的破坏对结构的影响也比较大,如翼墙和锥坡的下沉、滑动、开裂,毛石墩台的贯通缝等。

6.自然灾害引起的破坏

如洪水、泥石流以及山体滑坡等自然灾害对我的国的桥梁侵蚀和破坏也是重要的一方面原因。虽然该种病害在我国的桥梁中并不是主要的病害,但是也必须引起桥梁设计和维护人员的重视。

二、桥梁病害成因

现有的公路桥梁中已经有相当的一部分不能满足使用上的要求,这是我们所面临的十分严峻的问题。特别是修建年代较早、质量较差、病害比较严重的老桥,或者是因设计、施工不当以及不当使用等原因导致损伤桥梁,致使其承载能力偏低,很多桥梁已经不能维持正常运行,因而交通管理部门,采取限重、限速等通行措施,在必要的时候甚至关闭旧危桥梁进行加固处理。目前我国危桥数量约4000余座,虽然加固改建了一部分危桥旧桥,但仍有相当大数量的危桥还在使用中。我国的物流业和造车业的飞速发展,国民收入和生活质量的不断提高,对道路桥梁的需求也不断增加,而桥梁建造和道路的更新均未跟上,所以对旧有桥梁采取有效的加固和维护措施,恢复和提高这些桥梁的承载能力,使其继续为现代交通服务,是必要的。对于桥梁病害产生的原因,分为如下两种:

1.内因

主要是指混凝土自身的缺陷。例如混凝土内部存在的气泡和毛细管孔隙,为空气中的物质向混凝土内部扩散提供了通道。同时,氯离子反应会引起钢筋的锈蚀、碱集料的反应会引起混凝土的开裂,还有桥梁自身的使用寿命接近,这些内因都会严重影响桥梁的使用耐久度。

2.外因

致使桥梁产生病害的原因有很多种,主要如下几种:

2.1超载严重。桥梁的设计都是根据现实的交通情况设计的,这就导致原来的荷载设计偏低,随着经济和交通运输的飞速发展后,车辆的荷载不断增大,桥梁因为承载能力不足而致使桥梁病害出现,影响运行安全和桥梁寿命。在我国,造成此种情况的最大原因:在道路桥梁上行驶的货车、客车等,大多数超载、超限行驶,致使20%以上的桥梁出现安全隐患。

2.2桥梁设计不合理。技术人员在桥梁的结构设计中存在着一些缺陷,诸如设计采用的桥型结构不当、设计假定不是很合理。道路桥梁的设计规范在不断的发展,公路桥梁的设计荷载已由汽车-6级、汽车-8级、汽车-13级发展到汽车-15级、汽车-20级及汽车-超20级,并且仍有继续增大的趋势。根据数据调查,我国的国道、省道以及县级公路的永久性大、中型桥梁中,荷载设计达到汽-20级、挂-100级标准的只占到大、中型桥梁总数的6.53%,汽-10级、履带-50级及以下荷载标准的桥梁只占到总数的9.17%,其余84.3%的桥梁基本上是汽-13级和汽-15级。

2.3桥梁施工质量差。这方面的原因主要是指未按设计要求和施工规程实施。施工人员在具体操作中,没有严格执行设计标准和施工标准,同时施工单位所用的材料也会出现名不符实。

2.4自然灾害。如洪水、酸雨、地震、飓风等自然灾害。虽然次数较少,但是破坏力却是十分的惊人。在设计和施工时,要根据不同的地区的不同自然条件,进行设计、加固和维护时,也要根据实际情况进行,这样才能因地因时做好桥梁设计和维护工作。

2.5地质条件差。地质条件问题:一般在施工之前都会进行论证和实地考察,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害的地质问题,一般在设计和施工时会考虑,所以此方面的危害一般影响较少,但是一旦出现问题都是十分严重的。

三、桥梁加固技术

1.旧桥上部结构加固技术

1.1桥面补强层加固法

在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度、改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。

1.2增大截面和配筋加固法当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法,这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋、提高梁的有效高度和抗弯强度,从而提高桥梁的承载力。该法广泛应用于桥梁及拱桥及拱桥拱肋的加固。

1.3锚喷砼加固法借助高速喷射机械,将新砼混合料连续的喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,凝结硬化面形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。

1.4粘贴钢板加固法当交通量增加,主梁出现承载力不足或出现严重腐蚀的情况时,梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓,将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋,达到提高梁的承载力的目的。这种加固方法的特点是:

1.4.1需要破坏被加固的原结构尺寸;

1.4.2工工艺简单,施工质量较容易控制;

1.4.3施工工期短。

1.5增设纵梁加固法在墩台地基安全性能好,并具有足够承载力的情况下,可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁,新梁与旧梁相连接,共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原有梁中所受荷载得以减少,由此使加固后的桥梁承载力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或者两侧时,则兼有加宽作用。

为保证新旧砼能够共同作用,必须注意做好新旧梁之间的横向连接。

1.6拱圈增设套拱加固法在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈,即紧贴原拱圈底面上,浇注或锚喷混凝土新拱圈,外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。

2.旧桥下部结构加固技术

2.1扩大基础加固法

此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖石或砼刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。

2.2增补桩基加固法当桥梁墩台基底下有软卧层时,墩台发生沉陷,对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是:在桩式基础的周围补加钻孔桩等,以此提高基础的承载力,增强基础的稳定性。

2.3钢筋砼套箍或护套加固法当桥梁墩台由于基础埋深不够,或因施工质量控制不严等原因,导致墩台开裂时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋砼围带或钢箍进行加固。

2.4桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜,应在台背之后加建一挡墙,以抵御过大的土压力。

2.5墩台拓宽加固法利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分,以便安装的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。

四、结束语

桥梁是道路交通设施里的重要组成部分,希望桥梁工程的同行们,对为数众多的病桥、危桥有所分析和研究,并实施加固设计和施工,对辛勤为人们工作的桥梁,如医生之对于各种病人,实行“救死扶伤”,让中国传统文化中的有德之物——桥梁,健康地继续为人们工作和造福。

参考文献:

篇3

关键词:道路桥梁; 病害; 原因; 加固技术

Abstract: due to the rapid development of China's national economy, traffic pressure grows day by day, the volume of traffic and overload frequently occurred, more big road and bridge structure produce disease, appear defects and destructive chance. This paper analyzes the way the bridge disease types and reasons, and summarizes the road bridge reinforcement enhancement technology.

Keywords: road and bridge; Diseases; Reason; Reinforcement technique

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:

在我国,交通运输事业的发展日新月异,国家加大了基础设施建设的投资,道桥面貌日新月异,我国的桥梁事业的发展也取得了举世瞩目的成就。作为发展中国家,我国在建设桥梁时,虽然充分考虑了当时、当地的经济发展和社会诸多方面的要求,技术上和用材上都采用了当时比较先进的技术和材料,但由于经济状况的制约,缺乏远景规划,也无法摆脱历史的局限性。

一、道路桥梁的病害分析

桥梁是道路交通设施里的重要组成部分,近年来,人们开始关注和重视桥梁的各种病害对我国正在服役的30多万座既有桥梁腐蚀和损害,对桥梁的养护和加固是近几年来才开始重视发发展的。桥梁的兴建与畅通,促进了人类社会的文化和经济生活的繁荣与发展。但是桥梁一旦发生倒塌事故,就会带来巨大的损失和灾难。根据一些数据统计显示,我国有安全隐患和耐久性问题的桥梁大概占总数的50%,在一些突出的地方甚至超过了70%,在这些桥中危桥又占20%~30%,约有9597座。怎样才能对这些正在服役的旧桥梁做出正确的检测、评估及维护加固,目前理论上已经有一些探索,在实践中也在不断的操作,但是尚没有很好的解决办法。

1、桥梁病害的类型

(1)裂缝。

桥梁的裂缝在我国的钢筋混凝土桥梁中是非常普遍和常见的一种病害,不产生裂缝的桥梁几乎是没有的。一般而言,桥梁裂缝的产生是由多种因素混合作用导致的。同时,裂缝对钢筋混凝土桥梁所产生的危害程度是不一样的,一些严重的裂缝:贯穿缝、网裂等将会严重危及桥梁的运行安全。另外,裂缝通常是引起其它病害的产生与发展重要诱因,如钢筋锈蚀、冻融破坏等,这些病害与裂缝形成恶性循环,对桥梁的安全运行以及它的耐久度产生很大的危害。

(2)混凝土碳化及钢筋锈蚀。

混凝土的碳化以及钢筋的锈蚀现象在当前的钢筋混凝土桥梁中也是一种普遍存在的现象。当混凝土炭化和钢筋锈蚀程度日渐严重后,桥梁会产生较多的顺筋裂缝,这就会对桥梁的安全性和使用寿命产生严重的危害,减低它的安全性和缩短它的服役寿命。

(3)混凝土内部存在气泡和毛细管孔隙。

这些孔隙为空气中的二氧化碳、水与氧气向混凝土内部的扩散提供了通道。这是影响桥梁耐久性的重要内因。

(4)剥蚀。

剥蚀是从混凝土的外观破坏形态着眼,对混凝土桥梁结构表面发生的蜂窝麻面、露石、酥松起皮和剥落等病害的统称。根据不同的机理可分为:冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。

(5)地基不均匀沉降引起的破坏。

由于地基不均匀沉降引起的破坏对结构的影响也比较大,如翼墙和锥坡的下沉、滑动、开裂,毛石墩台的贯通缝等。

(6)自然灾害引起的破坏。

如洪水、泥石流以及山体滑坡等自然灾害对我的国的桥梁侵蚀和破坏也是重要的一方面原因。虽然该种病害在我国的桥梁中并不是主要的病害,但是也必须引起桥梁设计和维护人员的重视。

2、病害产生的原因

现有的公路桥梁中已经有相当的一部分不能满足使用上的要求,这是我们所面临的十分严峻的问题。特别是修建年代较早、质量较差、病害比较严重的老桥,或者是因设计、施工不当以及不当使用等原因导致损伤桥梁,致使其承载能力偏低,很多桥梁已经不能维持正常运行,因而交通管理部门,采取限重、限速等通行措施,在必要的时候甚至关闭旧危桥梁进行加固处理。目前我国危桥数量约4000余座,虽然加固改建了一部分危桥旧桥,但仍有相当大数量的危桥还在使用中。我国的物流业和造车业的飞速发展,国民收入和生活质量的不断提高,对道路桥梁的需求也不断增加,而桥梁建造和道路的更新均未跟上,所以对旧有桥梁采取有效的加固和维护措施,恢复和提高这些桥梁的承载能力,使其继续为现代交通服务,是必要的。对于桥梁病害产生的原因,分为如下两种。

(1)内因。

主要是指混凝土自身的缺陷。例如混凝土内部存在的气泡和毛细管孔隙,为空气中的物质向混凝土内部扩散提供了通道。同时,氯离子反应会引起钢筋的锈蚀、碱-集料的反应会引起混凝土的开裂,还有桥梁自身的使用寿命接近,这些内因都会严重影响桥梁的使用耐久度。

(2)外因。

致使桥梁产生病害的原因有很多种,主要如下几种。

①超载严重。桥梁的设计都是根据现实的交通情况设计的,这就导致原来的荷载设计偏低,随着经济和交通运输的飞速发展后,车辆的荷载不断增大,桥梁因为承载能力不足而致使桥梁病害出现,影响运行安全和桥梁寿命。在我国,造成此种情况的最大原因:在道路桥梁上行驶的货车、客车等,大多数超载、超限行驶,致使20%以上的桥梁出现安全隐患。

②桥梁设计不合理。技术人员在桥梁的结构设计中存在着一些缺陷,诸如设计采用的桥型结构不当、设计假定不是很合理。道路桥梁的设计规范在不断的发展,公路桥梁的设计荷载已由汽车-6级、汽车-8级、汽车-13级发展到汽车-15级、汽车-20级及汽车-超20级,并且仍有继续增大的趋势。根据数据调查,我国的国道、省道以及县级公路的永久性大、中型桥梁中,荷载设计达到汽-20级、挂-100级标准的只占到大、中型桥梁总数的6.53%,汽-10级、履带-50级及以下荷载标准的桥梁只占到总数的9.17%,其余84.3%的桥梁基本上是汽-13级和汽-15级。

③桥梁施工质量差。这方面的原因主要是指,未按设计要求和施工规程实施。施工人员在具体操作中,没有严格执行设计标准和施工标准,同时施工单位所用的材料也会出现名不符实。

篇4

关键词:城市道桥;病害;加固;裂缝

中图分类号:U412.37 文献标识码:A

1 城市桥梁病害原因分析

1.1 使用荷载过大

社会调查显示,相当一部分中国桥梁工程建设在改革开放早期,国内车辆数量较少,桥需要承担荷载量较少。我们发现大多数的主要桥梁结构应力状态很好,分析其原因我们认为是设计问题。但随着社会经济的发展,很多桥梁载荷超过的责任桥梁结构的初始设计标准轴承超载产生很大的压力,长时间在这种状态会造成对桥梁结构的损伤。对桥面板,只要作用的桥上一轮在车辆荷载作用的桥面板的最不利位置,桥面板达到的最不利荷载,而这样的不断重复的作用。也就是说,在正常使用荷载桥面板设计负荷是非常不同的提高桥面板疲劳损伤,所以对桥面板的设计应进行疲劳强度计算。

1.2 施工质量差

建设单位在桥梁工程招标期间,施工经验的单位未能充分评估。桥梁结构不合理,建筑材料不适宜的正常使用桥后期埋质量隐患,更多的一些单位在施工过程中修改工程方案下。在这个过程中施工的施工质量,保证湿接头。混凝土强度、湿接头紧凑成为薄弱环节对全桥,造成T梁之间的横向联系不强,使桥梁在未达到使用年限已经失去功能。和一些建筑单位是完全掌握在关系到建设的权利,在实际操作中的桥梁施工期间的质量较差。钢筋混凝土保护层提供了一个良好的保护、厚度及均匀分布的重要因素的影响钢筋耐久性,在考试过程中我们发现混凝土保护层薄厚不均,某些位置甚至出现露筋。

1.3 设计方案不当

由于缺少经验在桥梁施工、设计单位在设计这座桥的结构方案未能充分考虑使用性能、投资桥的设计方案和施工引起疾病的缺陷。桥梁结构、位置不当、设计码头指数还不清楚等等,这些都会给桥梁工程,在一些伤害,同时也增加了桥梁施工成本费用。

1.4 管理不足

当桥梁工程施工结束后,施工单位应根据桥梁检测状况制定科学的养护管理措施。目前桥梁养护管理工作基本上停留在建立技术档案,清扫桥面,疏通泄水管,修复损坏的栏杆和桥面铺装,检查也主要是人力目测,我们每年用于桥梁养护检测上的费用远远低于用于道路上的养护及检测费用。但不少施工方为了尽早结束工程而未对桥梁实施周密地养护计划,有的尽管养护也未能达到标准期限要求。

1.5 环境变化

自然环境的变化是影响桥梁结构性能的突然因素,这是一种突发的自然伤害的行为。地震、洪水、强风等能产生巨大影响的桥梁,温度变化会引起四季各种温度裂缝的形成。

2 加固意义和效益分析

2.1 加固意义

在国外,特别是在发达国家,分布广桥数量大,悠久的历史、加固旧桥尤其是繁重的任务。另外,由于中国的快速发展的国家经济、交通压力与日俱增,体积的交通和过载现象时有发生,更大的道路和桥梁结构产生疾病,出现缺陷和破坏性的机会。在我国,交通运输事业的发展日新月异,国家增加基础设施投资、桥梁面对日新月异,事业的发展桥在我国也取得了举世瞩目的成就。作为一个发展中国家,中国在桥梁建设、虽然充分考虑当时当地的经济发展和社会需求的许多方面,技术及材料在当时更多的先进技术和材料,但由于经济条件下,视觉的缺乏,也无法摆脱历史的局限性。据统计,超过40%的桥都有不同程度的损伤引起的疾病,称为美国西佛罗里达连接点,特别是在波与俄亥俄州的悬索桥的倒塌,什麽发生一连串的意外事件之后,美国的经济发展和人民生活一个很严重的损失与损害。

2.2 效益分析

在资本花费相对较小的情况下,采用科学合理的加固技术,能够很好地恢复和提高地基承载力旧桥危桥和能力,它不但能延长桥梁的使用寿命,满足现代的交通运输的需要,也会给国家带来巨大的社会效益和经济效益。我国多年的实践证明的加固旧桥维护技术上可行、经济上合理,搬到中国的国情。随着时间的流逝,一旦新桥最后是有用的。我国目前的旧桥金额,主要集中在桥梁结构疾病和桥面铺装结构早期疾病、加固和重建是十分必要的。据国外相关信息的报告,对老旧的桥梁加固和重建,新桥成本仅为10%~20%。国内也有经验表明,拱桥加固重建新桥的成本大约是20%~30%。以及加强梁桥的重建新桥的成本大约是30%~40%。由此可见,分析和加固桥梁病害转型,可以为国家节省一大笔钱,其经济效益和社会效益十分可观。

3 桥梁加固技术

3.1 应力加固法

外部的加固方法主要是以“预应力”的角色完成一个加强的模式,对桥梁的组件或原部件增加适当的初始压力,坚固的桥梁作用。与此同时,也能发挥出的卸载,防止裂缝的效果,延长桥梁结构的使用寿命。通过添加预应力桥后可显著降低自身重力作用,减少幅度的底部结算。

3.2 粘贴加固法

外部粘贴加固方法适用于各种大、中、小型桥梁加固。结合钢铁、玻璃钢、碳纤维材料,采用环氧树脂粘合剂粘贴在外部结构,使显著提高桥梁结构的承载能力,促进协调不同的结构。通过使用适当的胶粘剂可促进之间的桥梁结构的紧密配合,从而实现整个结构的可靠性。

3.3 结构加固法

使用额外的支持或将简支梁桥墩在一个持续、加入加劲梁的钢铁横梁等,这些都能狭窄的光束控制部分在峰值弯矩提高承载力。从现代桥梁工程理论进行了分析,对桥梁结构有早期设计上的缺陷,一些桥梁结构可以被忽略掉的。因此,在加强桥梁结构可以通过调整方式提高性能。

3.4 扩大截面法

适当扩大地区桥梁施工,可以将需要承担甲板的负荷分配到更多的结构,从而降低整体这座桥荷载的大小。通常这加固方法,包括增加截面面积,并且加强了与等方法。前者是扩大面积增加的能力,后者是加强结构的稳定性。选择扩大部件截面面积根据大桥的交通流量情况而定。

3.5 纵梁加固法

根据桥试验表明,与老梁抵消使用使桥梁承载力20%~30%。设计承载强、刚度大、结构更少的新纵向,其与原桥梁相互连接桥可以承载负荷,维护正常的使用的桥梁。纵向的设置,可以大大提高地基承载力和扩大跨度桥梁的桥梁结构,降低自身重力的桥梁。

3.6 改变结构体系

通过增加改变结构体系支持或桥梁加固方法和简支连续梁。除此之外,如钢加劲梁或叠合梁下,为了减少小梁网管理部门在弯矩峰值,提高承载能力的一种有效的加固方案。加纵筋方法在桥墩,一个稳固的基础,并且有足够的承载能力,可以添加轴承承载力及刚度的高新纵向,这些新梁和老梁在一起是常见的压力。

结语

综上所述,桥梁结构设计和施工状况直接影响其使用性能的发挥,在分析造成这种疾病的原因的具体因素发生后,建设单位、施工单位、监理单位、协调等必须征询,建设单位必须要重视桥梁结构疾病治疗、桥梁结构采取有效的加固方法,避免桥梁结构出现破损。

参考文献

[1]王亚萍.路桥施工中桥墩沉降问题的处理[J].路桥工程技术,2009,33(6):82-84.

[2]史学明.施工阶段钢筋混凝土裂缝的解决方案[J].山西建筑,2010,17(3):40-42.

[3]何雪娇.国内桥梁工程建设常见的病害及解决[J].东南大学学报,2010,26(12):90-92.

篇5

关键词:保通道路 路线施工设计 栈桥 跨线支架 围闭

1 概述

兴普大道是东港开发区的主干道,也是去往普陀山、朱家尖等旅游胜地的要道,朱家尖老桥更是连接东港开发区与朱家尖的唯一通道。而扩建工程中的东港高架桥修筑在原有道路上,因此在高架桥施工前必需先修筑一条保通道路,以保障原有交通顺畅。保通道路的设计施工关键点为:在大桥的施工期间,交通不受施工的影响,能正常运行;而且道路的修建不能影响市容市貌,需与当地环境和谐协调。

保通道路按施工工艺包含:匝道、一般路段施工,跨线路口施工,钢栈桥施工。按路段划分为:1号保通路,2号保通路,3号保通路。其路面宽为:1号保通路按照设计的宽度;2号保通路路面宽9m,3号保通路路面宽12m。

1、2号保通道路为单向两车道,3号保通道路为双向两车道。

保通路修好后,对施工区域进行围闭,并在围闭上做好大桥施工的宣传工作,予当地市民一个文明施工的环境。

2 保通道路路线施工设计

2.1保通道路路线图

路线西起329国道的应家湾段,东接朱家尖老桥。保通道路分布在兴普大道两侧,按路段划分为:1号保通路,2号保通路,3号保通路。(因编幅原因,线路图自西向东如图一,图二,图三,图四所示。)

图一保通道路路线图

图二保通道路路线图

图三保通道路路线图

图四保通道路路线图

2.21号保通路路线施工设计

1号保通路利用设计的A、B匝道保通。

因A、B匝道之间的老路面需改造(设计为连接东港高架桥),所以要先修筑A、B匝道保通,以此来满足大桥施工期间(因老路面需施工改造)的车辆通行。

修筑A、B匝道时,仍使用老路行车;当A、B匝道修筑完毕,对老路进行围壁,使用A、B匝道通车。

2.32号保通路路线施工设计

2号保通路从A匝道开始,先穿过A匝道南侧的空地,再与海莲路相交,接着穿越海莲路与海印路之间的两片空地,与海印路相交。

2号保通路需清面,再铺筑沥青路面。

2.43号保通路路线施工设计

3号保通路从海印路接通老桥,在C匝道外填筑路基与搭设钢栈桥组合保通。

从填筑起点(MK1+668)至MK1+787(老桥0号台)的119m段使用填筑路基施工,MK1+787至MK1+847(老桥4号墩)60m段使用搭设栈桥施工。

填筑路基段,靠中线侧利用C匝道的设计挡土墙,外侧再修筑一道直立挡土墙。

3保通道路施工任务流程

保通道路施工前的准备工作是道路施工顺利进行的前提条件。

其中的管线调查尤为关键,城市道路的地下管线错综复杂,特别在路叉段。在施工前,必需对施工区域内的管线作详细的调查和探摸。本工程在前期准备阶段,就了解到保通路途径区域有自来水、煤气、通讯、交通、排污、电力、军用等地下管线。若在施工中不慎破坏管线,将对当地人民的生活产生不良影响,并可能造成重大事故和损失。

因此在路线设计施工前,必需与当地各相关部门进行沟通,作进一步了解,探明管线,并组织各部门召开路线施工设计、评审、施工等协调会议。

图五施工任务流程图

4重点分项的施工

4.1钢栈桥施工

钢栈桥为保通道路的生命线,大桥施工期间担负着连接保通路与老桥的作用。因此必须按高要求设计施工,必须保证栈桥在保通行车期间不出现任何质量、安全问题。

栈桥跨径布置为:4×15m,桥面宽12m。栈桥基础使用φ1000mm×δ12mm钢管桩,顺桥向5排,每排3根,基础之间使用φ425mm×δ8mm钢管平联;基础顶嵌置双拼I45工字钢横梁;横梁上设5排(共10片)贝雷梁,每排贝雷梁由两片贝雷通过102cm花窗连接而成,贝雷梁之间使用8号槽钢栓接连成整体。贝雷梁上放置I25工字钢分配梁,分配梁上纵桥向铺设28号槽钢。(如图六,图七所示。)

图六栈桥总体布置图

图七栈桥断面图

4.2跨线支架施工

因后续高架桥施工跨越海莲路与海印路,因此需搭设跨线支架。

4.2.1支架设计

海莲路高架桥设计跨径为45m,海印路高架桥设计跨径为30m,海莲路预留2×(宽9×高5)m,海印路预留(宽10×高5)m行车净空。

跨线孔施工采用直径1.2m的钢管桩基础,管桩上铺1.2cm厚盖板。钢管桩基础穿越淤泥质亚粘土、淤泥质粘土15m,为防止行车撞击钢管支架,于支架与路面交接处浇筑1.6m(长)×1.6m(宽)×1m(高)混凝土防撞台座,保证施工的安全。钢管桩顶搁置双拼H588型钢作横向垫梁,上铺23根H588型钢作承重梁,承重梁上铺I25工字钢作分配梁,间距40cm。

(1)海莲路跨线支架顺桥向设3排基础,每排5根,跨径为2×12.5m。(如图八,图九所示。)

图八海莲路跨线支架布置图(纵断面)

图九海莲路跨线支架布置图(横断面)

(2)海印路跨线支架顺桥向设两排基础,每排6根,跨径为15m。(如图十,图十一所示。)

图十海印路跨线支架布置图(纵断面)

图十一海印路跨线支架布置图(横断面)

4.2.2跨线支架施工流程

图十二跨线支架施工工艺流程图

支架基础使用履带吊与振动锤配合打入。

横联、承重梁、分配梁均使用汽车吊配合安装。

其施工重点为加强H588型钢之间的横向联系,采取每隔2m于每根承重梁的上下翼缘间用角钢焊接平联和剪刀撑,使其连成整体,共同受力。

为最大限度的不影响海莲路、海印路的交通,支架施工选择在车流量少的时候施工,若是工序所需时间较长,施工项目部需与建设单位及相关交通部门协调暂时封路。

4.3围闭施工

4.3.1活动板围闭

因车流人流密集,考虑到美观,并与当地风景文化相协调,主要使用活动板围闭。围闭为蓝柱白面,象征着蓝天白云。

在围闭上制作施工标语、图片,从而营造出和谐发展、文明施工的氛围与环境;亦是工程单位形象宣传的契机。

活动板围闭结构如图十三所示。

图十三活动板围闭结构图

4.3.2铁栅栏围闭

在拐弯路段,为保证车辆的通视,使用铁栅栏围闭。铁栅栏围闭结构如图十四所示。

图十四铁栅栏围闭结构图

5结语

扩建工程即将完工通车,经过实践证明,保通道路设计合理,施工质量良好,在工程施工期间为当地群众、旅客提供了畅顺的道路交通,发挥了应有的作用。

参考文献:1、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000) 人民交通出版社出版

2、路桥施工计算手册 周水兴等编著人民交通出版社出版

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【关键词】灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理

引 言

对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容, 而实际施工中, 由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因, 桥台、 桥墩常出现不同程度的裂缝, 对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。 本文通过桥梁隧道施工实例证明: 公路桥梁隧道施工中, 利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补, 能够达到加固桥梁基础的目的, 使用效果较为理想, 应得到广泛运用。

1 工程概况

某公路桥梁隧道, 桥全长为42m, 桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础, 桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题: a)桥墩、 桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身, 宽度约为2mm, 长度约为3m; b)桥墩上游侧防震挡块开裂; c)桥台砌石出现松动现象。 对上述问题的成因进行分析, 认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降, 以及墩台开裂。 为了在施工过程中有效解决上述问题, 及时控制裂缝的范围和深度, 保障公路桥梁隧道施工质量, 本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。

2 灌浆法加固的原理

利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、 气压、 电化学原理, 在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中, 从而达到填补裂缝, 加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质, 在灌浆过程中, 浆液渗透到裂缝和孔隙中, 并形成浆脉, 进而形成浆柱体, 浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础, 从而有效提高桥梁基础的承载能力, 并减轻墩台不均匀沉降的问题。

3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计

合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提, 灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。

3.1 灌浆施工控制标准

灌浆强度控制标准: 灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa, 淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上, 复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准: 灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定, 对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准, 由于不同工程桥梁基础的均一性、 裂缝数量、 裂缝程度和理论耗浆都不相同, 因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准, 从而保障灌浆加固施工的有效开展。

3.2 灌浆施工段的选择

结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、 裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。

3.3 浆材配比

本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料, 这种浆材所用的材料包括粉煤灰、 水泥等, 本工程施工中采用的水泥: 粉煤灰比为4∶1; 水灰比在0.5~0.55左右; 水泥种类为普通硅酸盐水泥, 水泥的强度是32.5。

3.4 扩散半径

由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异, 墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化, 因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。 本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m, 实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。

3.5 布孔

灌浆施工的布孔分布、 布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果, 本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm, 孔深为5cm。

3.6 灌浆施工操作

本工程灌浆施工操作方案设计如下:

a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;

b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右, 灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;

c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满, 使浆液充满地基, 因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断 , 灌浆量的计量都应以饱满、 填满地基为准;

d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下, 当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时 , 延续 30min 方可结束灌注。

4 灌浆施工

灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。

4.1 施工准备

进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备, 施工准备包括以下内容:

a)准备好灌浆施工所用的机具设备;

b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;

c)开展灌浆试验, 通过试验确定合理的灌浆扩散半径、 灌浆孔距等;

d)施工现场组织到位, 施工人员、 技术人员就位, 合理安排灌浆施工进度, 组织施工现场质量控制和监督人员。

4.2 施工流程及施工工艺

灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下: 道基础灌浆施工应按以下流程进行: 成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。

施工工艺: 灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:

a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进 , 当钻头钻进至粉性土中时, 应先下入导管护壁, 再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;

b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;

c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒, 再用搅拌机搅拌, 再加入预定量的水泥, 继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用 ;

d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆, 直至浆液饱满, 填满基础, 达到设计深度为止;

e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后, 应及时进行封孔操作, 封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。

5 结语

综上所述, 灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单, 施工操作难度较低, 经济可行, 同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。 今后的公路桥梁隧道施工中, 如需对墩台基础进行加固, 应首先考虑运用灌浆加固法。 此外, 应结合工程实际不断优化浆材配合比、 优化布孔方案和改进灌注工艺, 进而更好地解决墩台裂缝问题, 显著提升桥梁基础的承载力。

参考文献

[1] 李从德. 公路桥隧施工测量放样应用技术[J]. 科技博览, 2009,(35): 35.

[2] 陈宏科 . 浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用 [J]. 科学与财富, 2012, (3):177

.[3] 杜中秋 . 大桥乡大桥现浇筑连续T构0号块施工技术[J]. 隧道建设, 2008, 28(1): 110-113.

[4] 张立新. 帷幕注浆施工技术在隧道的应用 [J]. 中华民居, 2012,(4): 932-933.

篇7

关键词:安全跟车 技巧 经验运用

当前,随着汽车的普及,道路行车密度的日趋增大,追尾事故已成为道路交通事故中最为频发的事故,而跟车方法不当则是酿成追尾事故的一个主要原因。本人结合多年的行车实践,总结出以下一些安全跟车经验和技巧,供同行交流。

一、跟车时的安全车距控制

驾驶员在跟车时,与前车保持安全车距是防止车辆追尾的有效措施,而跟车安全车距的确定应考虑车速、天气状况和路面状况等三个因素。

1.根据车速确定安全车距

由于车速对安全车距的影响是最直接的,因此车速是确定安全车距的主要依据,跟车车距应随车速的变化及时调整。通常在正常天气情况下,高速公路行车的安全跟车车距一般约等于行车时的时速数,如车速为100公里/小时,则车距不小于100米;车速为110公里/小时,车距不小于110米。

在行车实践中,驾驶员通过“读秒”的方法估算与前车的跟车距离则相对容易且可行,即驾驶员默念“滴答”记下来测算车辆通过前车所经过同一标识物的滞后“秒数”,从而来估计与前车之间的安全车距。对我国关于安全车距的规定进行“读秒数”换算,当车速超过每小时100公里时,前车和后车经过同一标识物时的间隔时间应不小于3.6秒,驾驶员可默念“滴答”4下才让自己的车头通过前车所经过的同一标识物,即可确保与前车之间有足够的安全车距。但在拥挤的城市道路行车,以“读秒数”来确定安全跟车距离会使实际跟车车距偏大,因此在城市道路中行驶的跟车距离应适当缩短。在城市道路行车,只要保持与前车不少于2秒的时间差即可。

2.根据天气状况合理调整安全跟车车距

天气的变化将影响驾驶员的生理机能及行车时的视野,从而影响其驾驶操纵的反应速度。如行车时遇雨、雾、风、雪天气,或在天色昏暗条件下行车,驾驶员的视线会受到影响,情绪也会压抑;遇高温天气时,驾驶员容易出现肌肉松弛、心跳加快等现象,从而引起驾驶员情绪烦躁、身体疲劳,使大脑皮层受到抑制,应变能力下降;遇低温天气时,驾驶员肌肉容易出现收缩、僵硬,使行动变得笨拙。因此,驾驶员应根据天气状况的变化合理调整安全跟车车距,当在上述不良天气情况下行车,应适当增大跟车车距,以确保行车安全。

3.根据路面情况调整安全跟车车距

汽车制动距离将随路面附着系数的减小而增大。在雨雪、结冰、泥泞、沙砾路面行车,由于路面与汽车轮胎之间的附着系数将会降低,汽车的制动距离通常要比在干燥、平整、硬实水泥或沥青路面行驶时的制动距离增加1~6倍。因此,驾驶员在附着系数较小的路面行车时,应适当增大跟车距离。

二、跟车时的车速控制

驾驶员在跟车时,通常在正常路况时应尽量保持与前车速度一致,做到“你快我快,你慢我慢,你停我停”。当车辆行驶到高速终点或匝道附近时,驾驶员应有意识地提前减速,以防止出现前车因突然减速或变道而导致跟车距离的突然变小,影响行车安全。当在行驶中受侧向风影响或发现前车出现漂移现象,也应主动减速并适当增大车距,以利于有充足时间能采取应急措施。行车时一旦遇见能见度降低的情况,应根据实际行车条件合理控制好车速,如能见度为200~500米时,车辆时速应控制在80公里以内;能见度为100~200米时,时速控制在60公里以内;能见度为50~100米以内,时速控制在40公里以内;而当10米以外什么都看不到时,则因将车停靠在路边安全地带,待能见度改善时后再前行。

三、跟车时的安全动态预测

跟车时,驾驶员在跟车时除保持注意力高度集中和确保有安全车距外,还应做好安全动态预测,既要预测车辆前方的安全状况,也要预测后车对己车的安全影响。通常跟车时,不能将视野局限在前车的尾部,应尽量放开视野,掌握前方两、三辆车的行进情况,以便有充足的时间做出反应;当遇到前车制动灯状况不良时,应适当拉开车距或变道绕开。

小型车跟随大型车时,视野容易受阻挡,应适当拉开车距,尤其将进入前方路口时,应适当减速并观察路口情况,以免盲目跟随而导致违章,或突遇行人、骑车人横穿而惊慌失措。在拥堵的上坡路段跟车,一定要注意预留充足的停车间距,尤其不能紧跟在重型载货汽车或装满极易滑落物品的货车后面上坡。当遇到后车跟车过紧时,可以开启双跳灯警示后车拉开车距,以免在紧急制动时引发后车追尾事故。为提高跟车时的安全性,应尽量避免跟随行驾驶不稳、行进犹豫、变道频繁、车况不佳的车,不跟随正执行特殊任务的车或车队。

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关键词 行程时间 估计模型 HCM2000

中图分类号:U491 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.03.062

Urban Travel Time Estimation

ZHANG Gaofeng

(School of Transportation, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 610031)

Abstract Urban traffic is a very important component of the urban economic structure, and the road travel time estimation is a very important part in the research of intelligent transportation. At present, there are a lot of travel time calculation model, mainly on the WEBSTER, HCM2000 model, etc.. However, the composition of traffic flow in China are far more sophisticated in foreign countries. As a result, the results of these models are not a satisfactory, in considering these models and traffic flow in our country under the premise, this paper puts forward the a modified travel time estimation model.

Key words travel time; estimation model; HCM2000

道路交通态势评价中,行程时间是其中一个非常重要的综合性指标,其对道路的整体的顺畅度以及交通运行效率的评价具有明显的优势。对路径行程时间进行实时动态估计,可以为出行者提供行程时间信息,出行者可进行出行模式、出行时间、出行路径的选择,从而避开拥挤路段,提高出行效率。

在交通流诱导系统中,道路管理者通过建立综合行程时间最短的目标函数得出诱导信息,进而给道路使用者;在动态交通规划中,动态路阻的确定是其中的一个关键技术,一般情况下,我们可以直接运用行程时间来作为动态路阻。所以,城市道路行程时间是一个非常重要的指标。论文主要讲述了包含交叉口的城市道路的路段平均行程时间的估计。

1 行程时间估计的基本思路

文章里,城市道路路段行程时间由三部分组成(如图1所示):交叉口处的等待延误时间Td,通过交叉口的时间Tc和通过不包含交叉口的路段时间Tr。

图1 城市道路路段行程时间图

通过交通仿真软件VISSIM,本文建立了一个如图2所示的包含3个交叉口的路段,其中主干道上的车道是6条,线路1的长度是800米,线路2的长度是900米,为了便于研究,本文规定3个交叉口的信号配时都是2相位。

本文给定线路1和线路2上的交通量分别是1900辆/小时和1700辆/小时。在仿真过程中,为了剖析交叉口不同配时下引起的延误对线路行程时间的影响,本文的配时方案有3种(其中C=110,g=110表示只有主干道有通行权,次干道无通行权),由于仿真路段上交叉口的信号配时是2相位的,所以各交叉口的周期都不大于120秒。为了使得车辆能够在采样周期下正常通过线路1和线路2,而两条线路的行程时间不超过150秒,所以150秒即为本文选取的采样周期。

本次仿真采集时间共3600秒,对原始数据进行简单的处理后,去除开始的两组数据,本文共得到22组有效的平均行程时间值,每组包括2个方向,3种配时的数据。

2 交叉口延误时间计算

2.1 交叉口延误对行程时间的影响

根据仿真得到的相关数据,我们可以得出线路1在不同配时下的平均行程时间图,并且还可以得到交叉口延误在行程时间中所占据的比重,如图2所示。

图2 线路1的平均行程时间

根据图2,我们可以看出,并不是交叉口的配时周期越大,行程时间越小的;在交叉口距离不太远的城市道路中,虽然在不同的配时方案下,交叉口延误在路段行程时间中的比重是不同的,但是延误时间所占的比例都非常大,最高可占到75.8%,最低也可占到30%。

为此,在计算路段行程时间的过程中,我们首先应该对交叉口延误进行计算,这是进行城市路段行程时间估计的关键点。

2.2 改进型HCM2000延误公式

HCM2000中的延误模型是美国交通委员会在前人研究成果的基础上的改进模型,模型的实用性较好。但这毕竟是服务于美国的,它的产生背景是美国的交通环境,这和中国的交通环境是有一些差别的。两国之间驾驶习惯、驾驶技巧的不同,交叉口设计方面的差别,以及中国更复杂的交通流组成等等,这些差异在一定程度上导致了直接使用HCM2000延误模型会影响模型的精确性。

为此,本论文提出了一种基于HCM2000延误的改进延误模型,具体公式如下所示:

(1)

其中, ――车辆平均排队延误时间;

――均匀延误权重系数;

――增量延误修正系数;

HU ――延误时间固定增量。

改进型的延误模型同样分为三部分:第一部分就是第一项,在此项中添加了一个系数;第二部分是二、三两项,此项较之前没有改变;第三部分是最后一项,把初始排队延误项改为了一个固定延误值,中国的交通流组成远远复杂于美国,且行人过街量也很大,为此加入一个固定值,本文假设车辆没有二次过街的情况发生,所以去掉了初始排队延误。

在式5中,共有两个未知参数需要求解,论文运用最小二乘法对这两个参数进行求解,具体过程请见第5节。

3 路段通过时间计算

在我国,交通数据检测中应用最为广泛的就是感应线圈检测器了,它是固定检测器的一种,价格实惠,铺设幅度大,检测精度高,但是其只能检测点速度,交通量和占有率,不能直接检测行程时间。从线圈检测器中得到的点速度可以变为时间平均速度,其公式如下:

= (2)

其中,是时间平均速度,是检测到的点速度。

由文献[3]可知,

= 1.0263.042 (3)

其中是区间平均速度。

由公式2和3,我们得出路段通过时间的计算模型:

(4)

其中,是图1中对应于的路段,单位是米。

4 交叉口通过时间计算

当绿灯起亮后,排队中的车辆会立刻冲出停车线,在不考虑车辆的启动延误下,车辆通过交叉口的速度接近自由流速度,此时通过交叉口的时间为:

= (5)

式中,是通过的交叉口长度,单位是米;

是该道路路段上的自由流速度,单位是米/秒。

5 城市道路路段行程时间估计模型

根据前面几节,我们最终得到了城市道路路段行程时间的估计模型,模型如下所示:

= + + (6)

改进型HCM2000延误的路段行程时间估计模型是:

(7)

根据最小二乘法,只要使得最小,我们就可以求出参数、HU的值。

(8)

把各个变量的实际值都带入式8中,上式就变成关于、HU的二元一次方程组,解这个方程组即可求出、HU的值。

6 结论

城市道路交通是一个非常复杂的系统,尤其是在我国,机非混行等现象很严重,在不同的交通环境下的城市道路行程时间计算模型正是本文研究的重点,文章在充分考虑我国交通现状和已有模型的基础上,提出了一种改进型的道路行程时间估计模型。改进后,使得模型的实用性和精确性大大提高。

参考文献

[1] TRB,Highway Capacity Manual 2000[M].TRB,National Research Council,Washington,D.C.,2000:307-312.

推荐期刊