袁 飛

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院)

1 高速公路大橋鋼箱梁設(shè)計形式分析

1.1 主梁高度

主梁是當(dāng)前受力結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在設(shè)計過程中必須重視設(shè)計形式的應(yīng)用效果，并按照固定的設(shè)計形式對其進(jìn)行分析。根據(jù)常規(guī)性設(shè)計模式的要求，在設(shè)計過程中需要考慮到抗風(fēng)穩(wěn)定性因素等特點，按照加工制造模式和受力結(jié)構(gòu)的特殊性，對其進(jìn)行優(yōu)化分析。和常規(guī)性受力結(jié)構(gòu)不同，大跨徑柔性結(jié)構(gòu)的鋼索橋其性能比較高，在設(shè)計階段要以現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)范為目標(biāo)，最終確定合理的設(shè)計形式。

1.2 合理選擇材料

材料的選擇和應(yīng)用過程中有重要的作用，基于鋼箱梁設(shè)計的特殊性在實踐過程的中必須確定合理的主體結(jié)構(gòu)，考慮到受力因素的干預(yù)效果，在允許的范圍內(nèi)的對其進(jìn)行優(yōu)化分析。同時由于鋼箱梁加工制造模式的差異性，在拼接過程中會產(chǎn)生比較大的誤差，因此要以附加應(yīng)力為主，按照焊接設(shè)計形式對其進(jìn)行優(yōu)化分析。材料屬性各不相同，為了選擇合理的材料，需要在整體設(shè)計過程中對材料類型進(jìn)行合理的分析，最終確定具體設(shè)計模式。

1.3 鋼箱梁上下底板設(shè)計

以現(xiàn)有的設(shè)計形式來看，鋼箱梁頂板設(shè)計的干擾因素比較多，多采用12 mm 的底板進(jìn)行設(shè)計，底板比較厚，如果內(nèi)在控制體系不明顯，則會出現(xiàn)剛度過小的情況，直接對現(xiàn)有的鋪裝程序造成影響。同時基于影響因素的差異性，如果存在超載的情況，則會直接對路面造成損害，甚至出現(xiàn)控制不當(dāng)?shù)那闆r。針對設(shè)計程序的差異性，在后期建設(shè)設(shè)計中體現(xiàn)出該設(shè)計體系的應(yīng)用效果，例如、蘇通橋、南京長江二橋均采用了14 mm 頂板(對應(yīng)8 mm 槽肋)，鋪裝問題就有了明顯的改善。在整體優(yōu)化建設(shè)過程中需要以固定的設(shè)計形式為目標(biāo)，考慮到影響因素的干預(yù)性。實踐證明，超過50 t 的載重車在收費(fèi)站則被禁止通行，對車輛進(jìn)項常規(guī)性檢查能保證公路的質(zhì)量，起到有效的控制效果。

2 高速公路大橋鋼箱梁具體設(shè)計要點分析

2.1 橫隔板設(shè)計

橫隔板是重要設(shè)計形式，在各個領(lǐng)域有重要的作用，但是受到多種因素的影響，在優(yōu)化設(shè)計過程中忽視了設(shè)計環(huán)節(jié)的銜接性，因此出現(xiàn)應(yīng)用體系管理不當(dāng)?shù)那闆r。以下將對橫隔板缺陷設(shè)計形式進(jìn)行分析，基于吊點設(shè)計和體系的多樣性，在優(yōu)化設(shè)計階段必須重視間距的設(shè)計，但是由于設(shè)計模式的差異性，在具體設(shè)計階段存在開裂的情況，直接對設(shè)計體系總成干擾。其次橫隔板開孔比較大，截面削弱嚴(yán)重，因此在實踐中會出現(xiàn)承載力過大的情況，直接對設(shè)計體系造成影響。公路橋梁設(shè)計體系處于一級荷載模式，要將其和和主干道設(shè)計在一起，符合具體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。但是在設(shè)計階段橋梁連接形式不同，同時存在超載的情況，直接對高速公路的應(yīng)用程度造成損害。

橫隔板設(shè)計形式比較多，包括:實腹式和桁架式兩種方式，不同的設(shè)計形式體現(xiàn)出不同的設(shè)計模式，在具體設(shè)計階段需要按照工程實踐設(shè)計要求進(jìn)行實踐。必要時減少干擾因素的影響，為了避免橫隔板在頂板U 肋過焊孔處的疲勞破壞，過焊孔則遵照固定的設(shè)計形式進(jìn)行分析。

2.2 頂、底板設(shè)計形式分析

根據(jù)橋梁設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求，在優(yōu)化設(shè)計階段需要考慮到影響因素的應(yīng)用效果，包括板厚、槽高等，由于現(xiàn)有設(shè)計程序的差異性，必要時可以將槽肋厚度增加到8 mm，使其適應(yīng)第二體系的應(yīng)用效果，進(jìn)而對路面進(jìn)行改善?；跇蛎嬖O(shè)計剛度的硬性要求，必須采用8 mm 的頂板槽肋，槽肋上口寬300 mm，下口寬170 mm，高280 mm 的設(shè)計形式。橫隔板設(shè)計體系比較復(fù)雜，可以在中間補(bǔ)充一道小隔板，基于三條邊和槽肋內(nèi)側(cè)應(yīng)用體系的關(guān)聯(lián)，需要板單元工廠加工時上面一塊橫隔板與頂板、頂板U 肋相焊接，鋼箱梁拼裝現(xiàn)場再完成上下橫隔板之間的焊接焊縫，這樣就避免了仰悍。

2.3 梁段的設(shè)計

梁段設(shè)計形式比較復(fù)雜，在實踐中需要以橋面剛度為基礎(chǔ)，考慮到影響因素的特點，根據(jù)工程設(shè)計要求對其進(jìn)行優(yōu)化分析，使其達(dá)到理想的設(shè)計效果。橫隔板槽內(nèi)存在小隔板，為了保證頂板的應(yīng)用效果，需要將其和頂板結(jié)合起來，根據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn)的要求對其進(jìn)行優(yōu)化分析。小隔板的作用比較明顯，涉及到截面變化及預(yù)應(yīng)力因素，必須按照固定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對突變因素進(jìn)行分析，在優(yōu)化設(shè)計過程中禁止出現(xiàn)變形的情況，U 肋開口寬采用了400 mm 的設(shè)計模式。

2.4 吊索錨箱設(shè)計

吊索錨箱設(shè)計主要是以耳板式設(shè)計形式為主，該設(shè)計體系應(yīng)用到錨箱外部相關(guān)因素，為了便于安裝，對寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。但是由于錨頭不易穿入到箱內(nèi)，會出現(xiàn)鋼梁性能不穩(wěn)定的情況，直接對工程質(zhì)量造成影響。

在焊接過程的中需要考慮到影響因素的干預(yù)性，保證栓接的有效性。栓接的特點是現(xiàn)場安裝，安裝形式簡單，對外界干擾因素小，需要工作人員對其引起重視，應(yīng)用合理有效的設(shè)計形式，使其適應(yīng)具體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的目的。通過對加工制造的嚴(yán)格要求來保證鋼箱梁的施工質(zhì)量，從而保證箱梁的使用安全與壽命。

3 結(jié)束語

基于影響因素的差異性，在具體設(shè)計過程中必須重視整體設(shè)計程序，按照具體設(shè)計目標(biāo)對其進(jìn)行分析。在優(yōu)化設(shè)計階段需要相關(guān)工作人員以固定的設(shè)計形式為研究點，考慮到影響因素的特殊性，在具體應(yīng)用階段按照施工程序進(jìn)行設(shè)計。公路大橋鋼箱梁設(shè)計應(yīng)用范圍比較廣，必須在現(xiàn)有設(shè)計體系的要求下優(yōu)化設(shè)計體系，利用相關(guān)有限軟件對其進(jìn)行分析，并考慮到干預(yù)因素的效果，使其適應(yīng)具體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

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