劉躍勇

(貴州省交通勘察設(shè)計研究院股份有限公司)

1 引言

近年來，我國的高速公路通車?yán)锍淘絹碓介L，但是高速公路的質(zhì)量卻沒有得到保障，因此，相關(guān)部門開始高度重視橋梁質(zhì)量問題。由于橋梁在人們生活中的重要性，因此，橋梁要經(jīng)常承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分不同程度的損傷和劣化。這也給我們敲響了警鐘，，因此要特別注意橋梁在各個階段的質(zhì)量控制，尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，并根據(jù)實(shí)際對當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行調(diào)查總結(jié)，以保證橋梁的質(zhì)量。很多設(shè)計師在工作中常常忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。

2 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

簡支空心板結(jié)構(gòu)的橋型，跨徑小，梁高大;橋面伸縮縫多，行駛條件差。但對于曲線梁來說，T梁為開口斷面，曲梁的彎矩作用對下部產(chǎn)生的不平衡力大。對于大跨徑橋梁，最好采用懸臂澆筑箱梁。下部結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對支撐力的要求，橋墩視上部構(gòu)造形式及橋墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或雙薄壁墩等多種形式。柱式墩自重輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀。對于連續(xù)剛構(gòu)橋，要注意減小下部結(jié)構(gòu)的剛度，可減小剛結(jié)點(diǎn)處的負(fù)彎矩。但是橋墩也不可以太柔，否則會不利于結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。對于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)或連續(xù)剛構(gòu)橋，應(yīng)取全橋或至少一梁作為分析對象。介于梁、墩之間的板式橡膠支座，梁體上的水平力H不但使墩頂產(chǎn)生水平位移，而且板式橡膠支座也要產(chǎn)生剪切變形。當(dāng)梁體完成水平力的傳遞以后，由于軸力及墩身自重的影響，這就使得板式支座由原來傳遞水平力的功能轉(zhuǎn)變?yōu)榈挚苟枕斃^續(xù)變形的功能。

3 公路橋梁設(shè)計中需要注意

3.1 應(yīng)該更加重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題

國內(nèi)從上世紀(jì)90年代開始重視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析的角度進(jìn)行的。而且，長期以來，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計算方法的研究，結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。提高混凝土材料本身耐久性，盡可能減少用水量并正確使用礦物摻和料。適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層厚度。注重防排水和連接縫等構(gòu)造措施，防止混凝土在使用過程中遭受干濕交替。

3.2 重視對疲勞損傷的研究

如果橋梁的前期設(shè)計和施工都能夠保證質(zhì)量問題，那么就要重點(diǎn)對橋梁后期的使用和維護(hù)做工作了，如果橋梁出現(xiàn)超載等問題，會嚴(yán)重影響到橋梁的正常使用，也會對后期的質(zhì)量問題產(chǎn)生嚴(yán)重。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，早期疲勞損傷往往不易被檢測到，因此，要加強(qiáng)這些問題的重視。

3.3 充分重視橋梁的超載問題

由于公路橋梁的車流量非常多，很容易出現(xiàn)超載的問題，超載問題也是我們生活中非常常見的問題，但是超載對橋梁的質(zhì)量會造成很大威脅，比如會影響到橋梁的安全性和耐久性等，從而影響橋梁的正行使用。

3.4 重視結(jié)構(gòu)型式選擇設(shè)計

裝配式空心板結(jié)構(gòu)適用于16 m跨徑以下的梁橋及彎、斜梁橋等扭矩較大的橋型。當(dāng)梁橋單孔跨徑超過20 m時，應(yīng)考慮施工、經(jīng)濟(jì)、安全等因素，慎用空心板。小橋涵及通道的橋下凈空較低，具備搭設(shè)支架現(xiàn)澆施工條件時宜采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，以保證其受力的整體性。在地形平坦，同一工程的中小跨徑梁橋設(shè)計宜采用相同的結(jié)構(gòu)型式。為減少混凝土裂縫對橋梁結(jié)構(gòu)使用壽命的影響，高速公路、一級公路及潮濕、沿海地區(qū)跨徑13 m及以上的橋梁宜采用預(yù)應(yīng)力連續(xù)結(jié)構(gòu)。

3.5 重視預(yù)應(yīng)力梁的構(gòu)造設(shè)計

部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)宜按A類構(gòu)件設(shè)計，應(yīng)注意保證滿足局部承壓受力要求和預(yù)應(yīng)力鋼束張拉構(gòu)造要求(如表1為跨徑30 m梁鋼束引伸量一覽表)，對于鋼筋密集，在圖紙說明中應(yīng)提出采用小石子混凝土澆注等施工措施及要求。梁端可考慮加厚，并為施工誤差預(yù)留一定的余量，避免出現(xiàn)裂紋。

表1 跨徑30 m梁鋼束引伸量一覽表

3.6 充分重視橋梁細(xì)部構(gòu)造設(shè)計

對于空心板梁，應(yīng)加大絞縫的尺寸，以便加強(qiáng)絞縫的連接。T梁、箱梁(如表2為跨徑30 m梁反預(yù)拱值設(shè)置表)的橫隔梁及橋面板的連結(jié)均應(yīng)采用濕接縫連接?？招陌宓捻敯搴穸仍O(shè)計應(yīng)考慮芯模上浮等施工誤差的影響。空心板、箱梁的底板應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的排氣通氣孔。T梁、小箱梁等縱橫梁組合結(jié)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)橫隔梁的設(shè)計，主要措施是橫隔板加密或加強(qiáng)。加強(qiáng)橋面鋪裝設(shè)計。橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)不宜使用綁扎鋼筋網(wǎng)，可通過加密鋼筋網(wǎng)的方式加強(qiáng)配筋。水泥混凝土鋪裝層應(yīng)采用防水混凝土，不易太薄，宜滿足設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)的要求。在施工圖設(shè)計文件中應(yīng)對水泥混凝土鋪裝層施工厚度提出要求。一般情況下，混凝土等級不低于C40。應(yīng)在梁頂板預(yù)埋豎向的剪力鋼筋，以加強(qiáng)行車道板與鋪裝層的連接。防水層設(shè)置應(yīng)選擇成熟的材料和施工工藝，防止因防水層設(shè)置不當(dāng)出現(xiàn)病害，要合理設(shè)置泄水管，并可在橋面兩側(cè)設(shè)計縱(碎石)盲溝。合理選擇伸縮裝置。橋梁伸縮縫應(yīng)在鋪裝層完工后施工，橋梁聯(lián)長一般宜取100～200 m。對橋梁伸縮縫及支座產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，中小跨徑梁橋的支座宜用橡膠板式支座。斜橋、彎橋宜采用圓形板式橡膠支座。橋梁的建設(shè)應(yīng)考慮便于日后養(yǎng)護(hù)檢修，蓋梁頂應(yīng)留有安置千斤頂?shù)目臻g，便于更換支座。

3.7 重視下部構(gòu)造設(shè)計

對于高度較大、臺后土壓力較大的輕型橋臺，存在軟弱地基的要提出具體的處理方案。同一橋梁下部構(gòu)造和基礎(chǔ)應(yīng)采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式，支座墊石水泥混凝土，建議與蓋梁混凝土整體澆筑。

3.8 重視附屬工程設(shè)計

如果橋梁本身的結(jié)構(gòu)和后期維護(hù)都已經(jīng)能夠得到保證，那么就要重視橋梁的附屬工程的設(shè)計了，設(shè)計師出列完成橋梁本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計外，還要對當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行考察，認(rèn)真研究分析后對相關(guān)的附屬工程進(jìn)行設(shè)計。要在橋梁附近增設(shè)人行踏步、活動門之類的設(shè)備，還要做好保護(hù)設(shè)備工作。

4 結(jié)束語

交通事業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中所起到的作用是十分重要的，近幾年我國橋梁的數(shù)量和規(guī)模在不斷擴(kuò)大，這就需要我們加強(qiáng)對公路橋梁設(shè)計的研究。公路橋梁是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目，但是公路橋梁的建設(shè)需要科學(xué)的設(shè)計，在科學(xué)設(shè)計施工后，還要重視后期的養(yǎng)護(hù)工程。堅持科學(xué)設(shè)計施工與完善的養(yǎng)護(hù)管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)我國公路橋梁建設(shè)。根據(jù)具體的橋梁做具體的工程設(shè)計，注意橋梁在建造和使用過程中，橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化。然而，設(shè)計師往往會忽視結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的問題，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計對橋梁的質(zhì)量起著非常重要的影響，因此，公路橋梁設(shè)計質(zhì)量保證要從源頭做起。除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，還要做好防患設(shè)計。只有這樣才能解決橋梁存在的隱患，保證橋的持久和耐用性。

［1］黃靜.淺析公路橋梁設(shè)計及應(yīng)用［J］.四川建材，2009，(3).

［2］郭豐振.淺析公路橋梁設(shè)計應(yīng)注意的要點(diǎn)［J］.黑龍江科技信息，2012，(30).

［3］趙海旭.公路橋梁設(shè)計施工養(yǎng)護(hù)管理措施［J］.科技致富向?qū)В?011，(30).

［4］宋繼宏.公路橋梁設(shè)計與規(guī)劃安全審查程序研究［J］.長安大學(xué)，2004，(1).

［5］呂令釗，張文濤.論山區(qū)高速公路中的橋梁設(shè)計［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011，(Z1).