高速公路匝道范文

时间:2023-03-10 15:39:53

高速公路匝道

高速公路匝道范文第1篇

一、匝道控制的类型和进行匝道控制的主要目的

(一)匝道控制中的类型

1.一般情况下,在高速公诉转向快速路的匝道控制中一般都会分为动态交通的感应控制和静态的多段配时控制。动态交通的感应控制是依据动态的实时交通状况进行调整控制的方案的属于智能型的控制方式,而静态的多段配时控制则是采取多种的固定控制方案。

2.按照受控的对象来说,匝道的控制方法一般分为单匝道和多匝道两种匝道控制,多匝道控制多半是用来协调控制策略,而单匝道的协调控制多半是设定好多个的控制目标,从而统筹的充分考虑好主线的状态与匝道约束时的协调控制。

(二)进行匝道控制的主要目的

1.能够保持主线的交通流之间的稳定性和欠饱和的状态,从而使路段的交通流能够达到最大的数值。

2.能够帮助匝道内的车辆顺利地融汇到主线中高密度的车流里,尤其是当在不良的气候环境下或者是在不良的匝道里的产生的不良视界的条件下效果更好。

二、匝道控制的实际应用状况

(一)目前的已有匝道控制控制设计及应用

1.智能交通控制器是一个较为综合性的智能交通控制系统,其中也就包括了高速公路的匝道控制功能,是在进行“智能交通控制系统研究”时重点攻关项目的主要成果之一。

2.JCK系列的匝道控制器主要是以MD系列的交通参数检测器为基本,接着加以改造升级,从而成功的实现交通监控的专用设备。该控制器的主要功能是用来监测和控制城市道路各个匝道出口和入口的交通参数。

3.ATMS是提供事故管理、匝道控制盒替代路线等为参考,从而利用通讯、控制和侦测等技术,将在交通的监控系统所侦测出来的交通状况的数据,通过网络通讯直接传送到交通控制中心,然后交通控制中心根据从其他方面获得的资讯相结合,制定和评估好交通控制的策略,从而进行整体性的交通管理的执行,同时并将有关的资讯信息传输送给相关的道路管理单位和使用的道路人,从而能够将运输的效率安全实现最大化和运输安全的主要目的。

(二)匝道控制的应用现状

根据我国目前交通紧张的情况,很多的大城市在匝道出口处车辆出入难从而导致车辆一直排到主线,严重的干扰到和影响主线的交通流量的现象出现。因此,对于匝道出口的车辆进行正确的引导具有重要的作用,因此它主要是完成以下的主要功能。

1.当下一个匝道出口发生拥堵的时候,能够及时的通知汽车驾驶员在邻近的其他匝道提前出去。

2.当在本匝道出口无法进行通行的时候,应该及时的通知汽车驾驶员在邻近的匝道口前方出去。

3.能够使要下匝道的车辆从高速路上顺利的下去从而融入到普道中,避免高速路和快速路上的车辆拥堵加剧。

三、匝道控制在实际应用中的控制方式

(一)定时控制

定时作为一种罪简单的匝道控制方式,是根据历史需求和实际情况需要的容量关系进而来选择和调节的机械控制调节方式。定时控制往往是根据高速公路上的主线交通流和与匝道上的交通路的观察数据值,从而来确定信号的周期性,以便保证高速公路上通行能力的平衡性,减少来自于匝道融汇入的交通量。

(二)交通感应控制

交通感应的控制与定时控制正好相反,交通感应控制是直接与高速公路上的主线和匝道上的交通情况相关。主要是对匝道附近的交通流量和匝道上的交通需求量利用检测器来进行实时的观测,从而确定好适当的调解率。

(三)关闭控制

一般情况下都会在高速公路主线出现交通流量高峰期的时候采取关闭入口匝道是最为简单有效的控制方式,一般会采用设置标志、自动栏杆和手动栏杆等方式进行控制。

由于关闭控制在匝道中产生严重的波动的时候能够起到一定的调节作用,但是由于其的限制性较大、灵活性比较小,在使用过程中若是不当,那么不但不能发挥出高速公路的快速交通能力,反而还会使替代路线的负荷加重。关闭控制一般是只在相应的情况下作为应急的措施使用。

1.由于充分的考虑到周期性的阻塞性与非周期性的阻塞性的种种因素,再加上通行能力与交通需求之间的相互联系,才有趣关闭控制的方式是预防交通事故的一种有效的措施。

2.当在匝道没有足够的空间的时候,为了预防等待的车辆队列进入到高速公路中从而干扰了前面的道路,关闭控制在此时能够起到解决空间不足的情况。

(四)自适应交通感应控制

根据自适应交通感应的匝道控制方式能够得出在匝道控制器里检测出来的交通流量和车辆占有率在匝道上游到下游的相关数据。其最基本的方式就是先决定看下游路段里是否具有一个较为稳定的、没有拥堵的交通流量,如若有的话,在匝道上游的检测器运行就将类似于交通感应的匝道控制方式,要不下游的交通阻塞将会更加限制调节的实施。

在随着日益增长的交通流量和国内干线路建设的快速发展,匝道控制作为国内高速公路和快速路一项进行交通控制方式,在保障高速公路和快速路快速高速运输的功能方面将发挥着至关重要的作用,使我国的高速公路和快速路的交通运输能力充分的发挥出来。

参考文献:

[1]李健,贾元华,陈峰.高速公路转向快速路的匝道控制[J]. 深圳大学学报:理工版. 2011,28,(5).

[2]刘兰,孙剑,李克平.城市快速路入口匝道速度控制研究[J]. 交通信息与安全.2011,29,(3).

[3]嘉捷.城市内高速公路与快速路匝道控制应用[J]. 黑龙江科技信息. 2007,(04S).

高速公路匝道范文第2篇

关键词:高速公路;匝道桥梁;施工

中图分类号:U412.36+6文献标识码: A

引言

高速公路立交匝道桥梁施工过程中需要注意施工排架的处理,保证施工能够顺利进行。同时要科学进行施工组织设计,控制桥梁结构的应力、稳定性等可以有效的防止施工病害的产生。主要介绍了高速公路匝道桥梁施工前以及施工过程中应该注意的关键技术要点。

一、高速公路匝道桥梁施工中存在的病害

进行高速公路匝道桥梁施工过程中会产生几种常见的问题,导致工程质量降低,阻碍工程的顺利进行。

主梁底板出现裂缝,并且裂缝呈横向无规则分布;腹板会产生竖向的裂缝,并且这些竖向裂缝对桥梁的危害十分严重。这些竖向裂缝如果没有得到及时的补救,就会不断的扩大延伸,超出标准范围值,这严重影响了桥梁的质量。

主梁会发生横向爬移,这种现象会导致和主梁相连的连接墩外挡块受到推动,位置发生移动,产生裂缝以及外挡块倾斜的现象。另外由于主梁的横向爬移,会产生推力,使位于独柱墩下方的桥梁内侧产生裂缝。

二、病害产生原因分析

通过大量的实践研究,对引发匝道桥梁产生病害原因进行分析,可以总结出以下几点内容:

(1)测量误差。在实际施工过程中,由于施工场所的条件限制,进行测量时可能会出现测量仪摆放不平,造成测量误差。另外由于工作人员的失误也可能造成测量误差。这样在安装支座时,设定位置和实际安装位置就会出现一定程度上的出入,支撑位置安装错位,导致底板受力不平横,容易产生裂缝现象。

(2)不合理施工。在进行桥梁施工时,由于设计不合理或者施工技术不合理,就容易使桥梁产生裂缝的现象。另外在使用过程中,由于过度超载,也容易使匝道桥梁产生裂缝的现象。例如设计过程中,由于设计不合理就可能出现截面抗弯强度不符合设计要求,这就导致了梁底出现横向裂缝的状况;由于支座安装出现误差,就会导致桥梁受力不均衡,破坏了其受力体系,梁体裂缝就会加剧。

三、高速公路匝道桥梁的施工要点

1、施工准备

(1)组织设计。高速公路的匝道桥梁的施工设计比较复杂,施工前需要按照桥梁的施工要求,严格确定桥梁的特点、施工难度以及编制施工的组织设计方案。通过对桥梁各个方面的测定,然后科学合理的对施工平面布置图进行绘制。组织设计方案主要包含了施工计划、施工方法、施工程序以及施工建材和施工设备的配置以及施工质量的保证体系。良好的施工设计可以为工程节省人力、物力,并且能够使工程有序的进行。对于那些难度较大的工程,可以对一些施工工程增加实施性的施工组织和施工设计,这样就能够保证整个施工建设能够快速、稳健的进行。

(2)控制对匝道施工的测量。为了保证测量的精确度,在施工开始之前首先要先了解桥梁的施工设计要求,确定桥梁的建造形式以及桥梁的跨径,根据这些要求在施工地建立一个坐标测量控制网,这样就能够保证在测量过程中最大限度的减小测量误差以及人为过程产生的错误测量。对于控制网点的设计要注意以下几个方面:首先,保证控制网点要符合工程的设计要求;其次要控制网点不能够建在建筑红线内部,这样可以避免施工过程中对控制点造成危害;控制网点不能够在滑坡上建造,因为在滑坡上会产生安全隐患;对桥台进行测量时,必须要保证测量定位的精度。另外,对于特大桥或者大桥的建造,应该将建造两个能够永久使用的观测网,位于大桥的两端进行建造。

2、跨线部位桥梁施工顺序

(1)进行匝道桥梁的浇筑施工时,先对匝道桥的两侧进行施工,然后再集中精力进行跨高速公路部分匝道桥梁的上部结构的建设施工。等到上部结构的强度达到了设计要求后才能够将承重支架拆除。

(2)对桥梁上部进行浇筑施工时,应该先对高速两侧的部分同步浇筑,然后再对跨高速公路的部分进行浇筑施工。

3、 施工通道和预留通道的设置

(1)高速公路交通通道。设计预留通道时,首先要对高速公路和匝道桥的上部结构的高差以及对桥梁的承重支架进行受力分析,按照实际施工情况,搭建承重排架时要在现浇桥梁的下方预留足够高的交通通道,这样才能够确保施工期间车辆能够顺畅通行。

(2)施工通道。在对桥梁上部进行施工时,建筑工人要在桥梁上部进行正常的施工活动,例如:搬运工程材料、安装模板等。因此要在桥梁的上部布置施工通道,保障施工顺利进行。在施工通道上,最好使用木板或者竹板对通道进行铺设,另外为了保障施工安全,需要对通道的两侧进行加强,一般采用彩钢瓦进行防护。

4、匝道桥梁跨高速公路部分施工排架处理

为了确保高速公路边坡和路面不发生破坏,在搭设支撑排架时应该先对排架基础进行处理。将边坡的植被先进行清理,然后将管脚处开挖,形成台阶,用混凝土对台阶浇筑,同时要在边坡的表面刷砂浆,防止边坡遭受雨水侵害。

对排架进行加固处理。在高速公路上搭建钢管立柱门架和钢管支撑排架,将公路表面的沥青层清除,使用混凝土进行浇筑,形成条形基础,在浇筑过程中要注意向基础中预埋连接件和钢管立柱法兰盘。对中央分隔带内的排架进行搭建时,应该先将分隔带内的杂物清除,然后挖30厘米左右的坑用砂砾石进行回填压实。

5、支撑排架部位的排水设计

(1)路面部分的排水设计。在高速公路原有的基础上实施路面排水。在搭设支撑排架的部位,用混凝土垒砌一条距离沥青层10厘米左右的排水坎,这样就能够防止雨水流入到被清除了沥青层的路面上。

(2)边坡部分排水。该位置的排水是利用在搭建排架时设置的混凝土台阶,使雨水自行流出的方式进行排水。为了保证边坡处不受雨水浸泡,要定期清理排水沟。

四、做好桥梁的质量检测

在实施跨高速公路桥梁上部的施工过程中,必须要做好桥梁的质量检测,这样才能够保证工程的质量。

支座检测。在支座的施工建设中要对其工作状况进行检测。先进行目测,如若发现支座有明显的位移或者支座垫石出现损坏等现象,一定要使用标准的测量工具(垫尺、游标卡尺等)进行准确测量,然后进行合理的补救措施。

匝道桥梁下端的梁柱测量。对每一个墩柱进行测量,测量时为了保证精度,要在墩柱的纵向和横向安放测量仪器分别进行偏位测量。

五、高速公路匝道桥梁体加固措施

1、空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据实际情况用高标号砼或水泥砂浆填补。

2、桥梁体如果出现漏筋或保护层剥落等现象,先去掉松动的保护层凿,再将钢筋锈迹清除,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,反之是损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆进行修补。 3、加大截面加固法 加大截面加固法可以采用以下两种方法:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。这是一种简易、适应性强,有十足熟练的设计和经验的方法。采用此法巩固桥梁刚度明显增大,承载能力也很好。

4、增设碳纤维提高塑料加固法

此法几乎既不增加结构自重和截面尺寸,又不会减少净空高度,施工方便,不会造成新的问题,具有良好的耐腐蚀性和耐久性。采用专门的树脂将碳纤维混于混凝土结构受拉表面,使之形成了一个新的受力整体,从而可以达到降低钢筋应力,最终使结构达到了加固和补强的效果。 5、产生裂缝时,可采取下列方法进行处理:①当裂缝宽度大于限值规定时,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶;②如裂缝发展严重时,查明原因,按照不同情况采取相应的加固措施,并加强监测。

六、高速公路匝道桥梁体施工注意事项

1、加强协调工作

20 世纪 90 年代末期,我国高速公路股份有限公司一般是在修建初期才组建的,有些地方政府的产权意识不够强,所以在高速公路拓宽的征地范围内也出现有不少的管线在相关的图纸上没有标明,拆迁工作影响很大,施工单位进场后的施工进度受到影响。

2、发挥主观能动性

强化高速公路的每侧征l~2个车道的用地的管理,增加施工机器搬迁次数,要确保高速公路的安全与畅通。 3、加强环保意识

施工期间由相应部门进行监督、检查指导,可促使作业队加强保护环境意识,得力的措施可使桥梁结构物施工保持良好的形势。

4、加强技术追踪,开展科研活动

施工前要对全线的桥梁体进行调查,了解各个桥梁体的实际情况,及时与监理、业主、设计院沟通,不但要充分考虑地方道路或通航要求,而且要考虑道路的功效,适时地采取环氧树脂胶液闭缝、黏贴钢板、碳纤维补强、体外预应力等技术措施对道路进行维修与加固。

5、文明施工,注重安全

制定出各项安全技术措施,确保在施工过程中安全工作在受控情况下。把安全生产放在中心地位来抓,使全体人员都牢固树立“安全第一”的思想。 同时加强安全生产,做好各工种和各工序安全规范的制定。

七、控制施工过程

(1)线形控制。在实际施工中,由于受到外界环境的干扰,通常情况下,桥梁构件都会发生变形,从而和理想状态有偏差。为了保证桥梁建成以后桥梁的平面位置以及标高能够符合设计,必须在施工过程中严格进行线形控制。根据桥梁施工的具体情况,包括桥梁跨径以及技术难度等,设定允许误差的因素。

(2)应力控制。在桥梁施工中,混凝土的拉应力和压应力必须符合设计要求,这样才能够保证构件的强硬度和耐久性。因此在构件以及桥面成型后要严格进行应力测定,必须保证应力符合规定值。这样才能够保证桥梁建成以后能够和设计的受力状态相符,保证其使用寿命不被缩短。

(3)稳定性控制。结构稳定性对桥梁施工质量影响很大。随着桥梁跨径增大、高强度材料应用等问题越来越严重,桥梁的局部或者整体的刚度都会下降,其稳定性就会丧失。这样就会造成桥梁功能越来越差。因此在匝道桥施工时,要严格管理,严格按照设计要求进行施工。

结语

高速公路立交匝道桥梁施工工程近年来不断的增多,工程质量安全关乎着社会的和谐发展以及人们的生命安全。匝道桥梁在施工中由于施工的不合理性等原因,工程经常会出现一些病害,造成了很大的安全隐患,因此要严格控制施工过程的管理,保障工程质量。

参考文献

[1]徐宇飞. 高速公路立交匝道中线定位[J]. 云南交通科技,2001,02:40-43.

[2]尚勇,荆玉才. 高速公路匝道经济绿化探讨[J]. 山东交通科技,2006,04:90-92.

高速公路匝道范文第3篇

关键词:高速公路匝道 圆曲线 涵长变更计算

1 概述

在高速公路互通立交匝道施工中,经常会出现斜交涵洞,而由于地理环境复杂等原因,经常会变更,这时就会涉及到斜交涵洞的计算问题,而由于施工单位缺乏设计方面的经验,经常通过传统涵长计算公式计算,而经实际施工,当时不能发现是否偏位,等填土填到一定高度后,才发现一边短一边长的实际情况,给施工单位造成一定的经济损失。

通常遇到这种实际情况时,都认为是涵洞施工放样失误或者路基放样错误,后来经过认真地、反复地检查、校核,无法发现放样错在哪儿。

传统涵长计算公式为:L=(B+m*H)/(cosθ±m*i0±m*i1*sinθ)

式中字母含义:B―路基的宽度、H――涵顶填土高度、m――路基边坡的坡度值、i0――涵底纵坡、i1――路基纵坡。

传统涵长计算公式经过长时间的实践,证明是对的。后来经过几个高速路的实践,研究分析发现,主要原因是匝道上半径偏小,按照涵洞传统计算公式计算,只会造成弯道内侧偏短,外侧偏长的实际情况发生。在这里,我举一个我们在一条高速公路互通立交匝道施工中遇到的一个涵洞例子,以说明在匝道圆曲线上的斜交涵长计算方法,供有志者分享。

2 实例分析

该涵洞为φ1.5m圆管涵,壁厚16cm,左右路基宽各7.75m,斜交35°,涵底纵坡i1=2%,路面纵坡i2=3.2%,边坡1:1.5,弯道半径R=90m。其断面图如下:

按照传统涵长公式计算,其涵长为:

L左1={7.75+[85.600-(74.625+1.5+0.16)]*1.5}/(cos35°-2%*1.5+3.2%*1.5*sin35°)

L左1=26.598m

L右1={7.75+[84.820-(74.625+1.5+0.16)]*1.5}/(cos35°+2%*1.5-3.2%*1.5*sin35°)

L右1=25.015m

经实际放样后,发现内侧(右)偏短,外侧(左)偏长,具体经分析,重新计算后,如下:

画图,以O为圆心,A为中心桩号,左侧路基宽FA移到CO上(CE=FA),右侧路基AG移到DO上(DB=AG),E、A、D为路基中心线上的点,则

OB=90-25.015*cos35°=69.509

OC=90+26.598*cos35°=111.788

OA=R=90

则ABO中,L右=AB=69.509/sin35°*sin[arcsin(90*sin35°/69.509)- 35°]=27.176m

ACO中,L左=AC=111.788/sin35°*sin[35°-arcsin(90/111.788*sin35°)]=25.431m[1]

则通过计算,左侧涵长L左应为25.431m,右侧涵长L右应为27.176m

3 结语

通过计算结果分析,按传统涵长计算公式计算,则实际左侧涵长长L左= L左1- L左=26.598-25.431=1.167m。

右侧涵长短L右=L右1-L右=25.015-27.176=-2.161m。

可见,涵洞在弯道上等于向弯道内侧偏移了一段距离。至于偏移多少,应和半径大小、斜交角度、路基宽度、边坡坡度、填土厚度、路基纵坡及涵底纵坡都有一定的关系。在匝道上涵洞的实际施工中,如不注意涵长的计算是否符合整个路基的实际情况,一则导致施工单位无法挽回的经济损失,二则影响施工单位的名誉,所以,匝道上斜交涵长计算一定要引起施工单位的足够重视。

在其他类似的道路涵洞施工中,以上涵长计算方法提供了相关的解决思路,可以作为参考的解决办法。

参考文献:

[1]小半径弯道内斜交涵的涵长计算.筑龙网.

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高速公路匝道范文第4篇

关键词:高速公路匝道桥梁;病害;组织设计;应力;防水

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

高速公路匝道桥梁施工工程近年来不断的增多,工程质量安全关乎着社会的和谐发展以及人们的生命安全。匝道桥梁在施工中由于施工的不合理性等原因,工程经常会出现一些病害,造成了很大的安全隐患,因此要严格控制施工过程的管理,保障工程质量。

1高速公路匝道桥梁施工中存在的病害

进行高速公路匝道桥梁施工过程中会产生几种常见的问题,导致工程质量降低,阻碍工程的顺利进行。

主梁底板出现裂缝,并且裂缝呈横向无规则分布;腹板会产生竖向的裂缝,并且这些竖向裂缝对桥梁的危害十分严重。这些竖向裂缝如果没有得到及时的补救,就会不断的扩大延伸,超出标准范围值,这严重影响了桥梁的质量。

主梁会发生横向爬移,这种现象会导致和主梁相连的连接墩外挡块受到推动,位置发生移动,产生裂缝以及外挡块倾斜的现象。另外由于主梁的横向爬移,会产生推力,使位于独柱墩下方的桥梁内侧产生裂缝。

2病害产生原因分析

通过大量的实践研究,对引发匝道桥梁产生病害原因进行分析,可以总结出以下几点内容:

测量误差。在实际施工过程中,由于施工场所的条件限制,进行测量时可能会出现测量仪摆放不平,造成测量误差。另外由于工作人员的失误也可能造成测量误差。这样在安装支座时,设定位置和实际安装位置就会出现一定程度上的出入,支撑位置安装错位,导致底板受力不平横,容易产生裂缝现象。

(2)不合理施工。在进行桥梁施工时,由于设计不合理或者施工技术不合理,就容易使桥梁产生裂缝的现象。另外在使用过程中,由于过度超载,也容易使匝道桥梁产生裂缝的现象。例如设计过程中,由于设计不合理就可能出现截面抗弯强度不符合设计要求,这就导致了梁底出现横向裂缝的状况;由于支座安装出现误差,就会导致桥梁受力不均衡,破坏了其受力体系,梁体裂缝就会加剧。

2高速公路匝道桥梁的施工要点

2.1施工准备

(1)组织设计。高速公路的匝道桥梁的施工设计比较复杂,施工前需要按照桥梁的施工要求,严格确定桥梁的特点、施工难度以及编制施工的组织设计方案。通过对桥梁各个方面的测定,然后科学合理的对施工平面布置图进行绘制。组织设计方案主要包含了施工计划、施工方法、施工程序以及施工建材和施工设备的配置以及施工质量的保证体系。良好的施工设计可以为工程节省人力、物力,并且能够使工程有序的进行。对于那些难度较大的工程,可以对一些施工工程增加实施性的施工组织和施工设计,这样就能够保证整个施工建设能够快速、稳健的进行。

(2)控制对匝道施工的测量。为了保证测量的精确度,在施工开始之前首先要先了解桥梁的施工设计要求,确定桥梁的建造形式以及桥梁的跨径,根据这些要求在施工地建立一个坐标测量控制网,这样就能够保证在测量过程中最大限度的减小测量误差以及人为过程产生的错误测量。对于控制网点的设计要注意以下几个方面:首先,保证控制网点要符合工程的设计要求;其次要控制网点不能够建在建筑红线内部,这样可以避免施工过程中对控制点造成危害;控制网点不能够在滑坡上建造,因为在滑坡上会产生安全隐患;对桥台进行测量时,必须要保证测量定位的精度。另外,对于特大桥或者大桥的建造,应该将建造两个能够永久使用的观测网,位于大桥的两端进行建造。

2.2 跨线部位桥梁施工顺序

(1)进行匝道桥梁的浇筑施工时,先对匝道桥的两侧进行施工,然后再集中精力进行跨高速公路部分匝道桥梁的上部结构的建设施工。等到上部结构的强度达到了设计要求后才能够将承重支架拆除。

(2)对桥梁上部进行浇筑施工时,应该先对高速两侧的部分同步浇筑,然后再对跨高速公路的部分进行浇筑施工。

2.3 施工通道和预留通道的设置

(1)高速公路交通通道。设计预留通道时,首先要对高速公路和匝道桥的上部结构的高差以及对桥梁的承重支架进行受力分析,按照实际施工情况,搭建承重排架时要在现浇桥梁的下方预留足够高的交通通道,这样才能够确保施工期间车辆能够顺畅通行。

(2)施工通道。在对桥梁上部进行施工时,建筑工人要在桥梁上部进行正常的施工活动,例如:搬运工程材料、安装模板等。因此要在桥梁的上部布置施工通道,保障施工顺利进行。在施工通道上,最好使用木板或者竹板对通道进行铺设,另外为了保障施工安全,需要对通道的两侧进行加强,一般采用彩钢瓦进行防护。

2.4 匝道桥梁跨高速公路部分施工排架处理

为了确保高速公路边坡和路面不发生破坏,在搭设支撑排架时应该先对排架基础进行处理。将边坡的植被先进行清理,然后将管脚处开挖,形成台阶,用混凝土对台阶浇筑,同时要在边坡的表面刷砂浆,防止边坡遭受雨水侵害。

对排架进行加固处理。在高速公路上搭建钢管立柱门架和钢管支撑排架,将公路表面的沥青层清除,使用混凝土进行浇筑,形成条形基础,在浇筑过程中要注意向基础中预埋连接件和钢管立柱法兰盘。对中央分隔带内的排架进行搭建时,应该先将分隔带内的杂物清除,然后挖30厘米左右的坑用砂砾石进行回填压实。下图为排架结构和钢架结构示意图。

图1排架结构和钢架结构示意图

2.5 支撑排架部位的排水设计

(1)路面部分的排水设计。在高速公路原有的基础上实施路面排水。在搭设支撑排架的部位,用混凝土垒砌一条距离沥青层10厘米左右的排水坎,这样就能够防止雨水流入到被清除了沥青层的路面上。

(2)边坡部分排水。该位置的排水是利用在搭建排架时设置的混凝土台阶,使雨水自行流出的方式进行排水。为了保证边坡处不受雨水浸泡,要定期清理排水沟。

3做好桥梁的质量检测

在实施跨高速公路桥梁上部的施工过程中,必须要做好桥梁的质量检测,这样才能够保证工程的质量。

支座检测。在支座的施工建设中要对其工作状况进行检测。先进行目测,如若发现支座有明显的位移或者支座垫石出现损坏等现象,一定要使用标准的测量工具(垫尺、游标卡尺等)进行准确测量,然后进行合理的补救措施。

匝道桥梁下端的梁柱测量。对每一个墩柱进行测量,测量时为了保证精度,要在墩柱的纵向和横向安放测量仪器分别进行偏位测量。

4控制施工过程

(1)线形控制。在实际施工中,由于受到外界环境的干扰,通常情况下,桥梁构件都会发生变形,从而和理想状态有偏差。为了保证桥梁建成以后桥梁的平面位置以及标高能够符合设计,必须在施工过程中严格进行线形控制。根据桥梁施工的具体情况,包括桥梁跨径以及技术难度等,设定允许误差的因素。

(2)应力控制。在桥梁施工中,混凝土的拉应力和压应力必须符合设计要求,这样才能够保证构件的强硬度和耐久性。因此在构件以及桥面成型后要严格进行应力测定,必须保证应力符合规定值。这样才能够保证桥梁建成以后能够和设计的受力状态相符,保证其使用寿命不被缩短。

(3)稳定性控制。结构稳定性对桥梁施工质量影响很大。随着桥梁跨径增大、高强度材料应用等问题越来越严重,桥梁的局部或者整体的刚度都会下降,其稳定性就会丧失。这样就会造成桥梁功能越来越差。因此在匝道桥施工时,要严格管理,严格按照设计要求进行施工。

5结语

随着社会的发展,高速公路匝道桥施工工程会越来越多。对施工过程中关键点的控制十分重要,能够很好的避免桥梁发生安全隐患。施工过程要采取各种保护措施,保证桥梁施工顺利以及桥梁的高质量,促进社会发展。

参考文献

[1]姜振关.高速公路匝道桥梁横向爬移的原因以及加固处治方案[J].科技向导,2011,5(8):44.

高速公路匝道范文第5篇

关键字:高速公路;匝道桥;加固措施

经济的发展离不开交通的支持,在目前的交通运输方式中,高速公路凭借其自身的特点和优势在生产和生活中起到了至关重要的作用。但在其使用过程中,匝道桥问题频发,因此其问题的解决就是保证运输通畅的关键环节。

一、高速公路匝道桥的桥梁常见问题及成因

匝道桥桥梁问题较为复杂,主要表现为蜂窝、漏筋、裂缝、老化、磨损五个主要方面。在设计和施工过程中,如果灌注时没有进行振捣,则会使水泥浆流失,从而产生蜂窝结构。如果结构设计和材料配比不够合理也会导致蜂窝问题的产生,例如钢筋过于密集、混凝土粗骨料颗粒直径太大、坍塌度太小等。匝道桥漏筋问题产生的主要原因是施工质量太差,如果在施工时钢筋保护层垫块在浇筑时移动,则会使得钢筋贴紧模板,其保护层发生变动。如果桥梁体因为受其他外力因素作用或其自身的老化影响使表层脱落,则会使钢筋暴露出来。在匝道桥桥梁中,最常见的问题就是出现裂缝,并且还表现为网状、水平、横系三种。网状裂缝的缝隙较小,表面有凸起之感,产生该种裂缝的桥体内部应力损失较慢,因此会产生不均匀收缩从而导致表面收缩和内部收缩不同。表面收缩会受内部控制,因此会影响其表面承受压力,如果压力超过抗压力度,则会产生龟裂,从而产生网状裂缝。水平裂缝出现的原因一般是施工不当,如果在分层浇筑时,间隔时间太久也会导致此种问题。随着使用年限的增加,桥体也会不断老化,产生锈蚀或表层剥落。桥体的表面一般设有保护层,如果保护层太薄,那么受自然条件的影响很容易发生水化反应,从而使表层失去原先的保护作用。严重者还会使表层直接剥落,使内部钢筋暴露出来,进而发生锈蚀。钢筋在发生锈蚀以后体积会相对膨胀,该种变化也会加重保护层脱落的程度。在严寒地区,由于其地理气候的因素,会使冰冻及干湿循环,该种气候的变化很大程度上会加快保护层的剥落。桥梁在使用过程中,会受到来往车辆的磨损,在遇到下雨天时,大量的车辆携带的雨水和砂石会对桥面产生摩擦,从而加重磨损的程度。除了外界因素以外,如果桥梁体不具备较高的强度,也会加速桥面的磨损。

二、高速公路匝道桥的桥梁加固措施

匝道桥桥梁加固需要根据精准的计算和测量才能着手进行,在制定加固方案时,要尽量让原有的问题能够被全部解决,同时还要防止新问题的出现。施工之前要先考察匝道桥桥梁的环境,先健全好监控和防护措施。施工的全过程须有相应设计图纸的指导,要在解决问题的同时减少对周围以及交通的影响。桥梁的加固工作包含两个部分,分别是桥梁的改造和问题的修复。在桥梁无法满通运输的需要时可以进行改造,在桥梁出现裂缝、老化等问题时则需要修复。桥梁的改造和修复都需要按照相关的规定来进行,要确保操作的规范和技术的合格。高速公路匝道桥桥梁属于公共使用的范围,一旦具有安全隐患,后果不堪设想。因此在进行加固时要确保每一个工序的合格、标准,还要尽可能做到经济合理,控制经费预算。匝道桥桥梁加固需要包括多个环节,主要有增加梁盖、加固墩柱、加固挡块、加固混凝土、增加预应力五个部分。

1.增加盖梁

该种加固措施针对的是主梁爬移的问题,该方法不需要改变桥梁原有的结构体系,只需要选择合适的墩柱,在墩顶增加盖梁即可。盖梁增加以后需要在其外侧设置支座,并且对其原有的支撑方式进行加强,从而控制扭转作用力,使主梁横向爬移的程度能被控制。新支座在安装时需要注意顶升的速度,要保证慢并且稳,其高度也需要按照设计的要求进行实际的安排。新支座和楔形块之间的误差必须要控制在2毫米之内,否则会影响桥梁的质量。在桥梁体外进行预应力的加固,通过预应力材料对梁体的张拉从而形成预应力。该过程会使得梁体受偏心压力的作用而上拱,该种变化刚好能够抵消一部分的自重应力,从而优化了桥梁的结构受力。和常规的预应力混凝土不同的是钢筋和原来的结构只有锚固点和梁部位的连接,而没有粘结预应力。此种方法适用于自重增加较小的情况,能够通过对原结构的改善和调整使桥体的结构刚度更高、抗裂性更强。对于通行重车桥梁而言,此方法只能作为临时加固,但可以用于长期提高桥梁的承载能力。增加改良能够减少承重构件的应力,提高桥梁整体的性能,使其能够具有更高的承载能力,从而实现真正的加固。

2.加固墩柱

在对墩柱进行加固时,需要应用整体包裹碳纤维布的方法。该方法的使用具有一定的条件和范围限制,因此在应用之前要先对桥梁进行具体分析。在匝道桥桥梁问题存在范围较小时,可以使用局部包裹,在问题较为严重时需要对匝道桥所有的墩柱进行加固,从整体上提高桥梁的牢固性。

3.加固挡块

在对防震挡块进行加固时,需要将开裂的挡块完全清除,否则无法进行加固。保证清除干净以后可以在原有的盖梁上进行植筋,进行新的挡块浇注。旧挡块清除以后可以将其中的钢筋取出,并且进行除锈,经过除锈以后的钢筋可以用于新挡块的制作,这样不仅能够保证质量,还能够节约成本。新挡块浇注之前要先搭建模板,然后才能进行浇注工作。浇注完成以后要进行模板的拆除,并且还要使用橡胶垫块等材料进行填充,从而达到加固的作用。

4.加固混凝土

在对混凝土桥梁进行加固之前,需要先修补桥梁上的裂缝,针对破裂程度不同的裂缝采用不同的技术。由于匝道桥是高速公路桥梁问题的集中地带,其问题形式也较多,常见的混凝土修补方法有表面修补法、结构加固法、电化学防护法等,在对混凝土空心梁板裂缝进行修补时最适合选用灌浆法。在修补过程中要准确选取修补材料,根据不同的修补要求进行相应的技术和材料的应用。在修补完成以后,可以在外部粘贴碳纤维或钢板,此类材料能够防止裂缝处受到二次破坏。此种修补和加固能够提高桥梁整体的承载能力,从而保证其正常使用。

5.增加预应力

在进行预应力增强时,需要遵循两条原则:第一,对预应力桥梁加固时不能影响桥梁下方的交通。第二,在施工时不能降低桥梁下方的净空。只有能够遵循这两条原则,才能进行预应力桥梁的加固。加固采用的方法一般是对底板进行碳纤维布的粘贴,底板部分需要完全加固。在腹板部分可以粘贴钢板,以保证桥梁的承载能力。

总之,面对匝道桥桥梁的众多问题,要想彻底解决就需要从其根源着手分析,根据不同的情况采用不同的方法和材料。在日常使用中要定期对其进行检查和养护,将问题扼杀在萌芽阶段,不能等到问题严重化以后再进行处理。问题出现初期就进行处理能够降低解决问题的难度,并且其修复成本也较低。在对匝道桥桥梁进行加固时需要注重施工的文明和规范,加强对加固工作的控制力度,让工程参与者都能够齐心配合,通过共同的努力来解决问题。在施工时要控制对周围环境的影响,不能因施工而影响周边交通的通行,从而使运输工作具有很大的损失。

参考文献:

[1]柴干;黄琪;方程炜;赵倩.高速公路入口匝道启发式控制的仿真研究[J].系统仿真学报. 2009(21).

[2]孙宝;程琳.高速公路入口匝道模糊神经网络ACO控制[J].交通信息与安全. 2009(05).

[3]王忠实.道桥施工技术分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(04).

高速公路匝道范文第6篇

关键词:汇合控制;入口匝道;车头时距;可接受间隙

高速公路是专门给汽车进行高速行驶的一个重要的通道和载体,我国的交通需求在社会不断发展的情况下也得到了很大的提升,但是交通通行量的不断提高也使得车辆行驶的过程中出现了很多的问题,这也对我国的交通安全构成了非常大的威胁,拥堵现象出现的最为主要的原因就是交通的供应和需求之间无法保持十分良好的平衡状态,而改善这一问题最主要的方法有两种,一种是改善道路的横截面来增加供车流通过的面积,一种是增加原有路线的支线数量,来有效的提高供给能力。

1 入口匝道控制概述

入口匝道控制是当前使用最为普遍的一种控制需求的方法,这种方式的根本目的就是有效的减少行驶进高速公路的车辆总数,这样就可以保证高速公路以更加合理的密度进行通行,这样就可以更好的将最大交通流量测算出来,入口匝道的控制方式主要有四种,一种是匝道关闭,一种是定时调节,一种是感应调节,最后一种是汇合控制。

定时调节和感应调节都是从宏观的角度对入口匝道进行有效的控制,在实际的运行中都是在入口匝道的位置设置信号灯和检测器,同时还可以根据匝道下游的具体情况和上游的需求量对单位时间内通过的车辆数进行有效的控制,但是其在应用的过程中不能很好的保证效果,有时候车辆会受到主线车辆的影响,所以不能很好的将其融入到车流的间隙当中,这样也会使得会合区加速车道会出现停车或者是拥挤的现象,这样也对车辆的安全运行造成了十分不利的影响。

汇合控制的方法是一种在微观上进行控制的方法,控制的过程中以安全作为最主要的控制因素,在实际的应用中其也有自身特殊的方法,将汇合处用的信号灯固定下来,使其引导匝道的车辆,这样在匝道的车辆汇入到高速公路的时候正好是主线交通存在间隙的时候,这样就可以让匝道中的车辆顺利的汇入到主道当中,而主导道的车辆在这一过程中也不会受到任何的影响,汇合系统从类型上主要可以分成两大类,一种是间隙汇合控制系统,一种是移动汇合控制系统,这两种系统在使用的过程中最重要的差别就是引导方式存在着非常明显的差异。

2 汇合控制流程

可接受间隙汇合控制是一种比较简单的控制方式,可接受间隙汇合控制系统的基本组成部分有:匝道信号灯、信号控制器、警告标志和间隙/速度检测器。

可接受间隙是指主线两连续车辆间的车头时距,它足够入口匝道处一辆车安全汇入的最小车头间隔时间。可接受间隙汇合控制多采用单车进入控制方式。当匝道上没有车辆等待时,匝道信号保持红灯。当有一辆车到来,检入检测器开始工作,信号控制器的工作流程如下:(1)检测从间隙/速度检测器传来的间隙和速度信号;(2)将测得的间隙与给定的最小可接受间隙比较,并确定是否可以接受;(3)如果此间隙不可接受,可控制器继续检测下一个间隙,直到检测到一个可接受的间隙为止;(4)根据时间计算值,在适当的时刻控制器控制匝道信号变换为绿灯。

在实际运行的过程中,如果高速公路出现了非常明显的拥挤现象,车流行使的速度也非常的缓慢,所以车辆之间的小间隙会产生比较大的车头时距,这个时候,如果将其作为最主要的依据来对信号灯进行控制,就会出现很多车辆被同时放行的情况,从而也使得高速公路出现非常严重的拥堵情况,这种现象会给高速公路的安全运行产生非常不利的影响。所以如果高速公路交通流速和某个特定的值相比处于比较低的状态,就应该用最小的调解率对匝道的车辆进行控制。

在能够接受的间隙汇合控制系统当中,如果放行车辆的加速度没有非常准确的予以掌握,就无法和被测出的间隙一同达到汇合的位置,这样就会使得汇合处出现非常严重的混乱和无序的现象,所以应该在匝道的左侧设置绿色的光带显示器,这样就可以更好的向匝道的车辆提供高速公路外侧车辆具体的运行情况,车辆就会在运行的过程中,跟随光的变化轨迹而不断的移动,这样就可以对速度进行有效的控制和调整,同时对车辆汇合也有着非常好的促进作用,如果在预定的时间之内没有能够接受的时间间隙,交通信号灯就应该显示绿灯,从而使车辆顺利通过,但是在这一过程中不会显示绿带,只是向驾驶员显示小心汇合的警示标语,通常我们将这种方法叫做移动汇合控制。,这种方法在当今很多高速公路当中都有着比较广泛的应用,同时也取得了比较好的控制效果。

3 匝道通行能力模型

某四车道高速公路与一条单车道入口匝道相连,根据测得的主线间隙,匝道信号引导车辆驶入交织区,由于从匝道进入的车辆的速度较低,只能穿插在主线最外侧车道的车流间隙中,而不能汇入内侧快车道。因此,高速公路入口匝道汇合控制的通行能力主要由主线最外侧车道上的车流特征决定,即主线最外侧车道可汇入车辆的间隙越多,则由匝道进入的车辆数就越多。

3.1 移位负指数分布通行能力模型

对于连续交通流,由于横向干扰因素少,主线车辆在不同车道上的分布比较均匀,且在匝道交织区一般不会出现超车行为。可认为主线车辆的车头时距服从移位负指数分布142。当交通量较大时,部分车辆甚至会以最小车头时距tm(s)结队行驶,为保证高速公路主线交通流顺畅,匝道车辆只能在引道上排队等候,可认为匝道车辆的到达服从定长分布。

只有当主线侧车道流出现大于某个临界间隙值tc(s)时,匝道车辆才能进入主线,否则需要等待。设A表示车头时距大于tm(s)的自由流的比例,主线车流的车头时距为h(s),单车道交通量为q(辆/s),由主线车流的车头时距概率分布密度为:

因此,主线车流头时距为h(s)大于t(s)概率为

3.2 参数确定及模型验证

匝道车辆与高速公路上车辆合流时h1(s)为车前时距,h2(s)为车后时距。因为主线车头时距恰好为只允许汇入一辆车时的临界间隙,则有h1+h2=tc;tg为汇入k辆车时,匝道车辆之间的随车时距。通过对交通流数据的分析,可知h1,h2,tg与合流时的车速V(km/h)有如下关系:

结束语

高速公路对出行者的吸引力很大,但大批车辆的涌入不仅会造成交通拥挤,还可能导致交通事故。入口匝道汇合控制是解决这类问题的有效途径,即根据高速公路主线车流状况和入匝需求控制入匝流量。总之入口匝道的通行能力主要受以下三个因素的制约:(1)主线最外侧车道的车流特性;(2)匝道车辆连续跟弛特性;(3)车流中的车型比例。

参考文献

[1]刘灿齐,李枫.空档穿插的概率分析[J].上海交通大学学报,2000(S1).

高速公路匝道范文第7篇

关键词 高速公路;协调控制;交通流模型;蚁群算法;遗传算法;优化

中图分类号 U491 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)135-0164-02

0 引言

高速公路入口匝道控制作为高速公路智能交通控制中一个重要组成部分,其包括单匝道定时控制、单匝道感应控制和多匝道协调控制,而多匝道协调控制是现阶段高速公路智能交通的研究重点和难点,在实际运用中具有极高的应用价值。

因此必须寻找一种先进的自动寻优算法,遗传-蚁群算法GACO就是众多群智能算法及其混合算法中比较杰出的一个,附带交叉变异因子的群体优化机制使得它更容易找到最优解。本文采用系统逐级分层控制的理念,将高速公路控制系统按高低层次分为两层,即协调控制层和直接控制层,试图消除高速公路交通拥挤和维持主线车流稳定。

1 高速公路交通流有限差分模型

在给定高速公路递阶控制结构基础上,先是建立一套宏观交通流有限差分模型[2],也就是将高速公路控制系统分为协调层、直接控制层,用这样的两层递阶结构和群智能算法来解决高速公路多匝道协调控制问题。

假设交通流满足LWR宏观交通流模型,采用有限差分方法能够将分布参数系统转换为集中参数系统,采用该方法得到LWR宏观交通流模型车流连续性方程数值近似式:

式中下标i表示第i路段,k表示时间步数,则表示该路段该时间下的密度。和)分别表示该路段该时间从相应入口或出口匝道流入或流出的流量。表示时间步长,表示其路段长度。定义为数值流量,下标i+(1/2)表示该流量在两个路段分界处的评价,数值流量由公式(2)和公式(3)求得:

式中为出口匝道分流系数。

然而,不可忽略的是,公式(1)中有限差分模型可近似LWR模型的前提是其必须要同时满足稳定性和收敛性。由文献[3]中记载可知,当,,和满足CFL条件时, 公式(1)既稳定又收敛,CFL条件给和的选择提出了约束。例如选取km/h,最大的,,则最大的时间步长为30s。

2 基于遗传蚁群混合算法优化的协调匝道控制系统

本文的协调控制层根据实时检测交通状况选择交通流模型和调整模型参数并根据高速公路实时路况信息确定各路段的期望交通流密度;而直接控制层通过PI控制器控制调整匝道调节率,使实际交通流密度跟踪期望密度,第i路段直接控制层确定第i路段第k+1时刻的密度误差和误差变化率是根据协调层提供的第i路段第k时刻的实际密度,设定的第i路段期望密度,以及协调层在第i路段第k+1时刻的交通流模型输出值等多种参数决定的,第i路段直接控制层确定各入口匝道下一时刻调节率,

该由通过算法优化了其各参数的PI控制器取得,使得第i路段的实际密度的轨迹能够严格跟踪期望密度的轨迹。当然,协调层选用的交通流模型输出值是在综合第i路段当前时刻k及其上下游路段的交通信息后作出的。整个道路系统中各入口匝道的调节率不是简单孤立的,而是相互影响关联的。假如道路中路段i的入口匝道调节率发生波动,则相应的路段i的密度、流量都会随之发生变化,从而对数值流量和造成影响,进而又会对路段i-l和路段i+1的流量、密度造成影响,以此类推,会对整个道路其它路段的流量和密度带来波动。

作为一种优秀的随机优化算法,遗传蚁群算法无需相关先验知识,初时只是随机选择搜索的路径,然而随着对所搜空间的逐渐熟悉,搜索变的有规律,并逐渐逼近甚至达到全局最优。假设在寻优初始时刻,各路径上信息素浓度相等且为C,即(C为常数)。蚂蚁k(k=1,2……m)在搜索时,根据各路径上残留的信息量决定其转移方向,在t时刻蚂蚁k从位置i转移到位置j的概率公式、蚂蚁完成一次循环各路径上信息素的调整公式、每完成次循环中路径ij上信息素的增量公式,具体参见文献[4],表达形式可以不同,要根据具体情况而定。

蚁群遗传算法流程为:

(1)(为迭代代数),初始化;给出Q、、和 的值。

(2)将m只蚂蚁至于第一级上,各只蚂蚁的初始搜索点置于当前解空间中。

(3)每只蚂蚁k(k=1,2,…m),从位置点i按概率移至下一点j;将j置于当前的解集中,每只蚂蚁必须走遍n个节点。

(4)计算目标函数J,目标函数可选为偏差平方和,即

对应的控制目标是使主线交通密度跟踪期望的密度。

(5)对于函数值J小于给定值的路径按更新方程修改信息素浓度,。

(6)对生成的路径按一定概率实施交叉变异,比较后保留目标函数好的路径。

(7)满足终止条件(达到最大循环数),否则转入步骤 2。

(8)输出目前最好解并结束。

3 仿真研究

考虑一条双向4车道的长度为11km的高速公路,将其均分为11个路段,第2、第5、第8路段均含一个入口匝道和一个出口匝道。假设在道路主干线上入口流量是0-1500veh/hour/lane,第2、5、8路段入口匝道交通需求保持在0~1000之间,公式(2)采用文献[5]中记载的流量-密度关系,

其中,=74veh /km/lane,=97.3km/hour,=37veh/km/lane,临界密度时,道路交通容量最大,即为1800veh/hour/lane,此处我们选定=34.16veh/km/lane,各路段的出口匝道分流系数取值0.1,各路段原始密度选择为21.894,22.0,22.5,20.0,27.0,47.0,24.0,23.0,42.0,16.0和49.0veh/km/lane,假定宏观交通流有限差分模型和所有的期望交通流密度都是由协调层决定的,而各个匝道上的PI控制器参数都是由遗传蚁群算法优化的直接控制层选取的。假定各PI控制器参数和的变化范围都为1-400,种群大小为50,迭代次数上限为100,轨迹持久性为0.9,目标函数J为公式(5)所示,适应值函数为目标函数的倒数,图1显示的遗传蚁群算法的优化性能指标。第2、5、8路段PI控制器参数分别为=255.1467,=400.0000,=318.3822,=317.9408,=299.6839和=400.0000,图2是采用比例积分协调控制时各路段的密度变化三维图,起初,在路段6、9、11发生严重的交通拥挤,交通容量较低,则该路段上游入口匝道降低放入该段高速公路的车辆数,使该路段的上游路段维持较小的交通流量直到阻塞路段拥挤

解除。

4 结论

遗传算法和蚁群算法虽然在很多领域被广泛研究和应用,但是在高速公路入口匝道PI控制器的参数整定方面研究不多,遗传算法在实际应用中容易发生早熟现象,进化后期搜索效率低下;而蚁群算法具有规避局部最优的能力,能抑制早熟,但是蚁群算法在初期由于搜索信息素相对缺乏,使其搜索效率不高,而遗传算法的交叉变异功能,能提高搜索的快速性、随机性以及全局收敛性。仿真结果也有力的佐证了本文提出的遗传蚁群算法在优化PI控制器参数方面的效率明显要高于单纯的遗传算法或者蚁群算法。因此,将遗传蚁群算法作为一种理想的优化算法来协调高速公路匝道控制,具有现实意义。

参考文献

[1]梁新荣,刘智勇,毛宗源.高速公路匝道非线性反馈控制器的设计与仿真[J].计算机工程与应用,2005,41(20):111-113.

[2]梁新荣.高速公路智能控制方法研究[D].2005:51-81.

[3]Zhang H M,Ritehie S G,JayakrishnanR.Coordinated traffic responsive ramp Control via nonlinear state feedback.Transportation Researeh,2001,9C(9):337-352.

[4]高尚,杨静宇.群智能算法及其应用[M].中国水利水电出版社,2006.

高速公路匝道范文第8篇

中图分类号:U44文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)04(a)-0000-00

1引言

近些年曲线桥位移事件不断发生,轻者中断交通,重者造成人员伤亡及财产损失,如:天津十一经路立交桥东侧引桥位移量达34cm,深圳某立交A匝道桥第3联梁体整移、转动,深圳市华强北立交A匝道桥梁移等,造成事故的原因多样,涉及设计、施工、超载、日常维护保养、定期检查等多方面。本人在近两年桥梁检测过程中发现多座曲线桥的梁体存在偏移现象,如:滨海南海N4匝道桥第二联曲线梁位移5cm,后海湾填海区沙河西路Ⅰ标桥梁工程(沙河环北立交)第一联曲线梁位移3cm、某高速互通立交 JK0+138.114匝道桥第二联曲线梁位移5cm,某高速互通立交B匝道桥第一联曲线梁位移4cm,某高速互通立交E匝道桥第一联曲线梁位移6cm等。鉴于以往事故教训,相关单位高度重视,对此均采取了相应的维修预防措施,严防事故发生。

2实例

2.1概况

以某高速互通立交E匝道桥为例,该匝道桥跨越高速公路主线,位于曲线上,全桥按左右幅分修,上部构造采用4×20+4×20+3×35+3×20+3×20m,其中:4×20m和3×20m为现浇连续板梁,3×35m为现浇连续箱梁;下部结构采用柱式桥墩,其中分联墩为双柱墩,其余各桥墩均为独柱墩,挡土式及肋板式桥台,基础采用钻孔桩基础;桥台及分联墩处设置矩形板式橡胶支座,桥墩柱顶设置圆形板式橡胶支座。该桥主要病害发生在右幅第一联(R1~R4跨)。

2.2桥梁主要病害

①右幅第一联梁体曲线外侧的位移6cm,0#台右侧挡块完全破损,4#墩左侧上方梁端挤压破损,重车通过时梁体晃动明显。②梁体腹板、底板普遍存在裂缝,裂缝主要分布在1/4~3/4跨径范围内,最大裂缝宽度达0.35mm,重车通过时裂缝宽度变化0.03mm。③一辆五类货车向外侧翻在右幅第1联桥面上,货车自重21T,载有3卷钢板,每卷15T,共计约66T,造成梁体横向位移增加了1.2cm,R1#伸缩缝缝宽增加1.3cm,止水带完全拉裂。

2.3病害原因及结构计算分析

2.3.1裂缝

本段桥梁为钢筋混凝土连续箱梁,底板横向裂缝及腹板竖向裂缝属于普通钢筋混凝土梁的正常受力裂缝,从计算结果看梁体抗弯、抗剪承载力及正常使用极限状态下的裂缝宽度计算均满足规范要求。

原设计状态下上部结构验算结果为:梁体关键截面抗弯承载力在最不利弯矩状况下最大值为14799.6KN.m,抗剪承载力最大值为8816.4KN;梁体跨中竖向变形最大值为20mm<2000/160=125mm,裂缝宽度计算值最大值为0.152mm<0.2mm(规范限值)。

2.3.2梁移

从检查情况来看,右幅第1联0#台端向曲线外侧位移较大6cm,4#墩侧向曲线内侧位移相对较小4cm,说明平时的运营与翻车事故导致梁体绕3#墩附近位置发生了刚体转动。

这种位移产生的原因:一是由于梁体支座采用板式橡胶支座,缺乏必要的水平向约束造成;二是梁体的限位措施不当,在0号台及4号墩梁处设置了钢筋混凝土抗震挡块,一定程度上限制了梁体的横向变位,但是其它桥墩墩顶处无限位,由于挡块刚度过小,难以抵抗梁体向曲线外横移的趋势;三是该桥交通量极为繁忙,超载、重载车辆较多,车辆离心力造成梁体所受的离心力过大;四是温度应力和日照温差的作用,弯梁内、外侧弧长不同,造成梁体涨缩不均匀,年复一年产生了梁体向曲线外侧滑移的累计;五是66T的货车翻车造成的冲击力及2辆大型吊车的作用力,直接导致位移量增加1.2cm,由于作用力是瞬间的,其使梁体产生偏移后,由于支座摩阻力大于活载不是最不利时产生的水平力及降温、收缩徐变产生的水平力的合力,所以梁体不会恢复到原来的设计状态,直到下次最不利荷载产生的水平力大于支座摩阻力时,梁体又会往外侧偏移。

正常使用极限状态梁体抗倾覆验算结果表明:竖向支座反力均为正常使用极限状态包络值,原设计状态下0#台和4#墩内侧支座在原设计活载及抗倾覆验算活载偏载作用下会出现脱空现象。

正常使用极限状态梁体偏位计算结果表明:汽车荷载制动力、车辆荷载离心力对弯桥水平位移影响较大。以汽-超20、挂-120活载作用下的正常使用极限状态梁体偏位包络值,车辆离心力系数中设计时速按60km/h计,梁体最大偏位值为63cm,在0#台外侧,与桥梁现状偏位情况基本一致。

2.4维修加固设计

2.4.1梁体裂缝

通过上述结构计算结果可知,上部结构梁体受力状况良好,满足规范要求,先对裂缝进行封闭处理,考虑到裂缝较多对结构耐久性的影响及车流量大的现实情况,对本联梁底粘贴碳纤维布进行结构性补强。

2.4.2梁移

①对0#台、4#墩支座进行顶升更换,重做挡块,挡块与梁体间预留2cm以上间隙,填充柔性材料;在1#墩设置纵向钢结构限位装置,限制梁体相对墩柱的纵向位移。②对1#、3#墩桩基四周分别新增16根直径为30cm的微型嵌岩桩桩基,采用地质钻机成孔,新老桩基通过新增承台连接,然后对墩柱加大截面,由1.2m增大为1.4m。③在1、3#墩新增帽梁,新增帽梁与墩柱采用凿毛植筋连接。④在新增帽梁上进行顶梁更换支座,采用3支座的布置形式。

该方案对交通影响较小,施工简单快速且施工风险较低。

3结语

曲线桥位移现象目前已引起桥梁管理、养护、检测、科研等相关单位的重视,同时也做了大量的研究工作,加固设计较为成熟,加固效果也得到了检验。

参考文献

[1] 该项目桥梁检测报告及加固设计方案

高速公路匝道范文第9篇

关键词:连续梁 ;现浇施工; 技术控制

泗浒高速公路AK0+799.15匝道上跨桥位于安徽省濉溪县百善镇张庄村,中心里程AK0+799.15,左幅起于AK0+721.5,止于AK0+876.85,右幅起于AK0+721.75,止于AK0+876.55,桥梁总长155.3m,桥跨形式为24.3m+5×25m,下部结构为单柱式矩形桥墩,桩基础;桥台采用肋板式台,桩基础,上部结构为预应力砼连续箱梁。

现浇梁施工顺序为:地基处理搭设支架支架预压箱梁模板、钢筋砼浇注混凝土养护箱梁预应力施工施工支架及模板拆除。

1.原地面处理及支架搭设

对原地面进行清理、整平,在用5%石灰土初步硬化,然后浇筑15cmC25混凝土,并要严格控制顶面标高及水平度。采用WDJ型碗扣式脚手架满堂支架,采用纵横间距为60cm的满堂脚手架支架,作为连续梁的现浇支架。支架由立杆、横杆、可调底座、可调U托、剪刀撑组成。搭设要求:竖杆要求每根竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。满堂钢管支架搭设完毕后,应测量放样确定每根钢管的高度,采用可调支撑进行调整,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管,在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。

2.支架预压

纵向预拱度的设置,最大值为梁跨的中间,桥台支座处、桥墩与箱梁固结处为零,按抛物线或竖曲线的计算确定。另外,为确保箱梁施工质量,采用砂袋或混凝土预制块按箱梁砼分布荷载大小进行等重预压。根据预压结果,可得出设置预拱度有关的数值,据此对理论计算数值进行修正以确定更适当的预拱度。

预压测试点布设在支架底座横方及支架顶托纵方木上,沉降观测分为基础沉降观测和支架沉降观测。在砼浇注过程前,逐步撤除预压荷载,并重新调整模板标高。

3.箱梁模板、钢筋

箱梁外模采用强度较高的竹胶板。内模采用竹胶板,外模板全部铺装完成后安装钢筋;内模分节分块制做,分节分块组装成型。钢筋在加工场地统一集中弯制,在专门的平台上精确放出钢筋及波纹管的位置,焊制成钢筋网片,分类编号存放,吊装上桥安装。

在安装模板时特别注意以下问题:

①在梁端与横梁位置预应力锚头位置的模板和支座处模板,应按设计要求和支座形状做成规定的角度与形状,并保证锚头位置混凝土面与该处钢绞线的切线垂直。

②在外露面底、侧面的模板,特别是预应力张拉端模板应按要求安装附着式振动器,以保证混凝土浇筑质量。

③所有外露面模板接缝采用涂石腊工艺处理,保证模板光洁、严密不漏浆。

④在中间两靠近张拉端,顶板模板应设置适当面积的工作孔,以便进行预应力张拉工作。

⑤所有排气孔、压浆孔、泄水孔的预埋管及桥面泄水管按设计图纸固定到位,预埋件的预埋无遗漏且安装牢固,位置准确。

4.预应力钢绞线制作与安装

4.1检验

预应力的施工是连续梁施工的关键,因此很有必要对预应力钢材、锚具、夹具和张拉设备进行检验。

4.2预应力钢绞线、锚具、夹具检验

每批预应力钢材进场应附有证明生产厂家、性能、尺寸、熔炉次和日期的明显标志,每批预应力钢材的进场应分批验收,检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确;钢材表面质量及规格是否符合要求,经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。为确保工程质量,对用预应力钢材及锚具、夹具进行力学性能试验。

锚具、夹具:

外观检查:从每批中抽取10%但不少于10套的锚具,检查其外观尺寸。当有一套表面有裂纹或超过产品标准,应另取双倍数量的锚具重新检查,如仍有一套不符合要求,则不得使用或逐套检查,合格者可使用。

硬度检查:从每批中抽取5%但不少于5件的锚具的夹片,每套至少抽5片,每个零件测试三点,其硬度应在设计要求范围内,当有一个零件不合格时,则不得使用或逐个检查,合格者使用。

钢绞线:预应力钢绞线应成批验收,每批由同一钢号、同一规格、同一生产工艺制造的钢绞线组成,每批质量不大于60吨。从每批钢绞线中选取3盘,进行表面质量、直径偏差、松驰试验和力学性能的试验(破断负荷、屈服负荷、伸长率)。试验结果如有一项不合格时则以不合格盘报废。再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行复验,如仍有一项不合格,则该批判为不合格品。

4.3张拉设备检验

张拉机具与锚具应配套使用,采用YCD梁板系列千斤顶,千斤顶与压力表在张拉前进行配套校验,校验设备送到国家认可的计量部门进行校验, 并使千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线或线性回归议程。从而计算出各束钢绞线的张拉控制应力相对的压力表读数值,并由专人负责使用、管理和维护。

4.4预应力钢材的放样、安放

在普通钢筋安放基本完成后,应对预应力钢材的平面和高度(相对底模板)进行放样,并在钢筋上标出明显的标记。放样完成即进行穿波纹管,波纹管连接处的缝隙应用胶带纸包缠牢,防止水泥浆渗入。张拉端锚垫板等的预埋,先制作满足设计图纸要求的角度和端头模板,将锚垫板用螺栓固定于端头模板上。

钢绞线下料长度时应考虑张拉端的工作长度,下料时,切割口的两侧各5cm先用铅丝绑扎,然后用切割机切割。下料后在地坪上进行编束,使钢绞线平直,每束内各根钢绞线应编号并按顺序摆放,每隔1m用18~22号铅丝编织、合拢捆扎。在波纹管、锚垫板安装完成和钢绞线编束后,即可进行钢绞线穿束工作,穿束时应注意不要捅破波纹管。在安装预应力管道的时候,同时进行预应力钢束的穿束工作,穿束完后,用间距50cm的Φ12“#”字定位钢筋将波纹管牢固固定于钢筋骨架上,确保其平面位置和高度准确。当预应力钢筋与普通钢筋有冲突时,可适当挪动普通钢筋或切断,并在其它位置得以恢复。钢绞线外露部分用塑料膜包缠,防止污染。

在穿束之前要做好以下准备工作:

a、清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。

b、用高压水冲洗孔道。

c、在干净的水泥地坪上编束,以防钢束受污染。

d、卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。

e、在编束前应用专用工具将钢束梳一下,以防钢绞线绞在一起。

5.砼浇筑

砼施工依照先底板、次腹板、再顶板,最后翼板的顺序施工。砼根据需要使用ZN50和ZN30型插入式振捣器,振动时,特别注意不得碰撞波纹管及预埋件。

在砼顶面初凝前多次抹光以消除裂纹,并于砼初凝时进行表面拉毛以利于桥面铺装砼的连接。砼施工时注意预埋伸缩缝、护栏座、泄水管、通迅管道等预埋件。

在混凝土浇筑完成后,应在初凝后尽快保养,采用土工布或其他物品覆盖混凝土表面,洒水养护,混凝土洒水养护的时间为10天,每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。用于控制拆模,落架的混凝土强度试压块放置在箱梁室内,与之同条件进行养生。

6.箱梁预应力施工

根据设计预应力采用超张拉方法,并以张拉力和延伸量两项指标控制,严格按照设计图纸规定顺序张拉,张拉作业时,操作人员禁止站在千斤顶对面,并在两端做好防护,防止发生意外。

张拉完成后,全部预应力钢筋张拉完成后48小时内立即采用活塞式水泥浆泵压浆,压浆时压浆泵的进浆口使用滤网过滤,以防堵塞。孔道压浆顺序是先下后上一次压完,在出浆口出现与进浆口相同浓度的水泥浆后立即封闭。孔道压浆后,应立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污物,并将端面凿毛,设置端部钢筋网,按设计要求对张拉完成后的预应力钢束进行封锚。

7.支架及模板拆除

预应力钢束全部张拉完毕,且管道压浆的强度均达到设计强度85%以上时, 并得到监理指工程师指示后,方可进行支架卸落。拆除支架及模板,先拆除翼板和侧模,再拆底模和支架。落架时按全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则,从跨中向两端进行,每一次拆除只允许在一孔内拆卸。

8.结束语

高速公路匝道范文第10篇

关键词匝道桥梁体 病害 加固施工

中图分类号:U412.35+2.12 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: along with the development of the flourishing of the transportation enterprise, in bridge construction has made real progress, all kinds of style of bridge also arise and application, for our country the development of all the projects provides a strong basis, but following bridge body disease problem also more and more serious. To the above situation, this article will for highway ramp Bridges body disease and reinforcing the construction scheme and matters needing attention induced, and hope to be able to reduce the similar problems, the maintenance work for future reference.

Key words ramp Bridges body diseases reinforce the construction

一、简述高速公路匝道桥梁体常见病害类型及产生原因

1、蜂窝

产生蜂窝现象主要是因为设计和施工,具体的原因如下:

(1) 施工不当所致。在灌筑过程中缺乏相应的振捣,使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生;

(2) 结构设计或材料配比不合理。当钢筋太密、砼粗骨料粒径太大或塌落度过小时,都可造成。

2、 漏筋

漏筋的产生主要是因施工质量差所引起,如钢筋保护层垫块在灌筑时移动,钢筋紧贴模板,保护层处振动等。而且当桥梁体由外界或自身原因出现裂缝,会使钢筋锈蚀和膨胀引起表层脱落。

3、裂缝病害

(1)网状裂缝这种裂缝比较细小,宽度在0.03~0.05mm左右,用手摸起来有凸起感觉,内部损失慢,产生不均匀收缩即表面收缩大,内部收缩小,表面收缩变形受到内部控制,致使表面承受拉力,当力度超过其抗拉强度时,产生龟裂,进一步导致网状裂缝出现。

(2)梁侧水平裂缝该种裂缝大多由施工不当引起,如分层灌筑时,间隔的时间太长等。

(3)横系梁裂缝

4、 锈蚀、老化、剥落

主要有以下几种:

(1)保护层太薄;当保护层太薄时,在自然条件下,表层砼极易发生水化反应,出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体,从而失去表层的保护作用,致使保护层剥落,进而出现钢筋锈蚀现象。

(2)钢筋锈蚀膨胀引起剥落;

(3)严寒地区冰冻及干湿交替循环作用;

(4)有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

5、磨损

该病害的原因大致有三种情况:

(1)桥梁体的强度不足,表层细致的材料过多;

(2)车轮磨耗;

(3)高速水流的大量冲刷,水中又含带有大量砂石等

二、高速公路匝道桥梁体加固措施

1、空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据实际情况用高标号砼或水泥砂浆填补。

2、桥梁体如果出现漏筋或保护层剥落等现象,先去掉松动的保护层凿,再将钢筋锈迹清除,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,反之是损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆进行修补。

3、加大截面加固法

加大截面加固法可以采用以下两种方法:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。这是一种简易、适应性强,有十足熟练的设计和经验的方法。采用此法巩固桥梁刚度明显增大,承载能力也很好。

4、增设碳纤维提高塑料加固法

此法几乎既不增加结构自重和截面尺寸,又不会减少净空高度,施工方便,不会造成新的问题,具有良好的耐腐蚀性和耐久性。采用专门的树脂将碳纤维混于混凝土结构受拉表面,使之形成了一个新的受力整体,从而可以达到降低钢筋应力,最终使结构达到了加固和补强的效果。

5、产生裂缝时,可采取下列方法进行处理:①当裂缝宽度大于限值规定时,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶;②如裂缝发展严重时,查明原因,按照不同情况采取相应的加固措施,并加强监测。

三、高速公路匝道桥梁体施工注意事项

(1)加强协调工作

20 世纪 90 年代末期,我国高速公路股份有限公司一般是在修建初期才组建的,有些地方政府的产权意识不够强,所以在高速公路拓宽的征地范围内也出现有不少的管线在相关的图纸上没有标明,拆迁工作影响很大,施工单位进场后的施工进度受到影响。

(2)发挥主观能动性。

强化高速公路的每侧征 l~2 个车道的用地的管理,增加施工机器搬迁次数,要确保高速公路的安全与畅通。

(3)加强环保意识。施工期间由相应部门进行监督、检查指导,可促使作业队加强保护环境意识,得力的措施可使桥梁结构物施工保持良好的形势。

(4)加强技术追踪,开展科研活动。

施工前要对全线的桥梁体进行调查,了解各个桥梁体的实际情况,及时与监理、业主、设计院沟通,不但要充分考虑地方道路或通航要求,而且要考虑道路的功效,适时地采取环氧树脂胶液闭缝、黏贴钢板、碳纤维补强、体外预应力等技术措施对道路进行维修与加固。

(5)文明施工,注重安全

制定出各项安全技术措施,确保在施工过程中安全工作在受控情况下。把安全生产放在中心地位来抓,使全体人员都牢固树立“安全第一”的思想。 同时加强安全生产,做好各工种和各工序安全规范的制定。例如:安全实施规范和实施细则的制定。(3)施工现场 切实落彻并执行施工安全规范,施工人员在施工时要严格执行现行的施工安全规范,包括《筑施工安全标准检查》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工高处作业安全技术规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等等。最好还有施工安全应急预案。

转中拆除老的防撞护栏,进行新老梁板拼接时,行驶的车辆就在身边,安全就成为重中之重的工作。

通过对高速公路匝道桥梁体病害以及加固方案和施工注意事项的分析,我们可以看到,一座桥梁的病害有许多方面的原因,如设计、施工、监理以及养护等,所以需要工程参与者通力配合, 更需要责任心。由此在道路工程建设中加强对施工质量的控制力度, 不仅能够保证工程质量、 保证通车安全、 道路的使用寿命延长, 还能减少因返工或大修而带来的经济损失。

参考文献

[1]候岩锋,魏正义.公路项目质量管理技术[M].北京:北京人民交通出版社,2009.

[2]桥涵维修与加固[M].北京:人民交通出版社. 2009.

[3]公路施工手册 桥涵[M].北京:人民交通出版社.2010.

[4]田正典. 对高速公路工程交通安全设施施工质量控制的探讨[J]. 科技资讯, 2009, (15).

[5]冯兴奎.高速公路匝道桥梁加固探讨.[J].《科技致富向导》.2011.03.

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