寇應(yīng)科

【摘要】隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的認(rèn)知水平也在不斷提高，在對橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，人們已由最初的重視橋梁外觀漸漸向橋梁耐久性發(fā)展。本文通過對橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析研究，再結(jié)合其對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的作用進(jìn)行分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁設(shè)計(jì);細(xì)部標(biāo)準(zhǔn);結(jié)構(gòu)耐久性

近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋梁工程建設(shè)的類型也越來越多，其中，橋梁的跨徑程度也在不斷加大，因此，在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，要不斷增強(qiáng)對橋梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容的精準(zhǔn)性，以保障橋梁建設(shè)能夠滿足最基本的安全以及適用等功能[1]。由于橋梁的細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)直接影響到橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，所以在進(jìn)行橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)耐久性的影響分析，通過結(jié)合實(shí)際情況，對橋梁的外部環(huán)境以及應(yīng)對的受力狀態(tài)進(jìn)行有效研究，以便更好地進(jìn)行橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)，增加橋梁結(jié)構(gòu)耐久性，提高橋梁的使用效率。

1.橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)中構(gòu)造要點(diǎn)分析

1.1橋梁主梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在進(jìn)行橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的相關(guān)結(jié)構(gòu)體系以及特點(diǎn)都應(yīng)該遵循耐久性的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是對于提升橋梁整體質(zhì)量的最基本要求。因此在進(jìn)行橋梁的主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要保持一定的亢余性，即在進(jìn)行主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注重提升重要部位的厚度以及強(qiáng)度，其中就包括對于所使用的鋼筋等容易銹蝕的材料進(jìn)行有效的防腐蝕處理，此外，要提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，就要對平常容易受到忽略的地方進(jìn)行加強(qiáng)處理，對這種細(xì)節(jié)的管理以及監(jiān)督力度進(jìn)行有效強(qiáng)化。

1.2橋梁橋面的鋪裝以及排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

橋梁在進(jìn)行橋面的鋪裝過程中，要注意使用的混凝土的塌落度是否滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要注意混凝土的澆筑以及振搗處理、混凝土的各項(xiàng)性能達(dá)標(biāo)、提升混凝土材料的各項(xiàng)強(qiáng)度以及鋼筋的錨固方式與錨固長度等方面的內(nèi)容。如果做好了這些內(nèi)容，就可以在很大程度上提升橋梁鋪裝的質(zhì)量，從而減少行駛車輛對于橋梁鋪裝路面產(chǎn)生的磨損以及損壞。在對橋梁橋面的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注意控制好排水系統(tǒng)的坡度以及橋面材料的防滲水等措施，以控制好積水在橋面上的停留時(shí)間等等。

1.3橋梁的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

橋梁要具備一定的抗震能力，所以在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，要采取一定的設(shè)計(jì)措施，以防止橋墩在抗剪和抗彎以及橋梁的上部結(jié)構(gòu)受到破壞等方面的性能影響。因此，要加強(qiáng)對于橋梁結(jié)構(gòu)的局部構(gòu)造設(shè)計(jì)。然而，由于在進(jìn)行橋梁構(gòu)造的設(shè)計(jì)中，使用抗震計(jì)算的方式?jīng)]有辦法得到橋梁在地震作用下的響應(yīng)精確度，所以要采用“分級耗能、多道設(shè)防”的設(shè)計(jì)理念以及設(shè)計(jì)原則，首先，設(shè)計(jì)人員要確保橋梁的主體結(jié)構(gòu)的梁端到蓋板邊緣的直線距離要滿足橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中的最小安全距離，并且在設(shè)計(jì)時(shí)，可以加大橋梁支座處的墊石尺寸，也可以適當(dāng)擴(kuò)大橋梁蓋板梁的支撐寬度;其次，設(shè)計(jì)人員要對橋梁的限位裝置進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，例如在對橋梁結(jié)構(gòu)中的簡支梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則應(yīng)該采取縱向梁端鏈接或縱向梁端支檔等方式，在對連續(xù)梁的設(shè)計(jì)過程中，可以采用橫向支檔或者是縱向支檔的方式，在對限位裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過增設(shè)抗震擋塊或者抗震錨栓等，以此提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，同時(shí)提升橋梁結(jié)構(gòu)在地震作用下的穩(wěn)定性;在進(jìn)行擋塊設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要注意擋塊設(shè)計(jì)不能夠超過規(guī)定的范圍之內(nèi)，要讓擋塊和橋梁的主梁剛度比在一定的范圍之內(nèi)，并且還要根據(jù)橋梁的實(shí)際設(shè)計(jì)要求沿著蓋橋梁周圍設(shè)置多個(gè)擋塊或者是在橋梁的蓋梁梁端設(shè)置“外強(qiáng)中干”的雙層擋塊，這樣擋塊的設(shè)置可以讓橋梁主梁與蓋梁之間的間距距離不一致，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，兩者不會(huì)同時(shí)發(fā)生損壞，從而實(shí)現(xiàn)了分級耗能以及逐步耗能的設(shè)計(jì)效果。

2.橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響

2.1載重設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)耐久性的影響

橋梁結(jié)構(gòu)要結(jié)合橋梁所在地的水文氣候等自然條件以確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的載重標(biāo)準(zhǔn)值。在進(jìn)行橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合橋梁最不利效應(yīng)組合以及承受的不同作用力構(gòu)造，來對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行分析[2]。當(dāng)橋梁的外部作用力超出了設(shè)計(jì)的預(yù)期時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致橋梁從最大的彈性工作范圍跳脫，從而出現(xiàn)塑性變形或者是開裂的情況發(fā)生，再伴隨著橋梁無應(yīng)力的狀態(tài)變化，橋梁的鋼筋保護(hù)層會(huì)發(fā)生相應(yīng)的異動(dòng)情況，從而引起鋼材的損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致橋梁坍塌的情況。所以在進(jìn)行橋梁的實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，所設(shè)計(jì)的橋梁一定要具備一定的承載力，以避免橋梁因?yàn)殚L期載重，出現(xiàn)疲勞應(yīng)力，從而造成難以恢復(fù)的嚴(yán)重?fù)p傷，最終導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性受到相關(guān)影響。

2.2人為因素對于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響

橋梁的設(shè)計(jì)人員一般都是比較注重對于橋梁的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，從而造成對于橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的忽略，所以很多橋梁在進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，往往都不會(huì)重視對于橋梁的細(xì)部設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在進(jìn)行橋梁的后期施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多問題。很多橋梁的設(shè)計(jì)人員在對橋梁的細(xì)部結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，只對鋼筋最小凈保護(hù)層厚度提出相關(guān)設(shè)計(jì)要求，而在其他方面，比如鋼構(gòu)件的防腐性就沒有引起重視，沒有確切的相關(guān)設(shè)計(jì)要求;另外在對橋梁的附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，沒有通過實(shí)地的勘察以及踩點(diǎn)，通常是直接采用生產(chǎn)廠家所提供的產(chǎn)品通用圖設(shè)計(jì)，這些細(xì)部問題沒有在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行解決，也會(huì)對橋梁的耐久性造成影響。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對橋梁耐久性造成的影響

在進(jìn)行橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)的最主要內(nèi)容，也是設(shè)計(jì)時(shí)的重點(diǎn)所在。在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中細(xì)部設(shè)計(jì)是主要關(guān)于橋梁主梁的設(shè)計(jì)所展開，因?yàn)橹髁菏菦Q定橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的核心內(nèi)容，也是橋梁的主要結(jié)構(gòu)部件，橋梁主梁的合理設(shè)計(jì)與橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性有著直接影響的關(guān)系。而其中不合理設(shè)計(jì)主要是存在主梁的排水設(shè)計(jì)方案中，從而導(dǎo)致在施工建設(shè)完成后出現(xiàn)主梁后箱體積水嚴(yán)重的現(xiàn)象，當(dāng)積水過多時(shí)就會(huì)直接影響到主梁的鋼筋，最后造成橋梁結(jié)構(gòu)耐久性下降的情況發(fā)生。對于這種問題，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，就要重視對于排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)部設(shè)計(jì)，通過結(jié)合實(shí)際情況，選擇能夠增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)方案。比如在對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要選用高耐久性的混凝土材料，再根據(jù)具體環(huán)境對混凝土保護(hù)層的厚度進(jìn)行相關(guān)調(diào)整。

3.提高橋梁耐久性的應(yīng)對措施

3.1在橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)前期要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作

在對橋梁進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，要做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作，要根據(jù)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，對橋梁結(jié)構(gòu)的所處環(huán)境以及設(shè)計(jì)年限進(jìn)行分類。在橋梁的細(xì)部設(shè)計(jì)中，要有相關(guān)的單獨(dú)的耐久性設(shè)計(jì)說明，在說明中，要對結(jié)構(gòu)使用環(huán)境與環(huán)境的作用等級、永久性結(jié)構(gòu)的耐久性措施、非永久性構(gòu)件結(jié)構(gòu)耐久性以及構(gòu)件分類及其使用年限提出相關(guān)的設(shè)計(jì)要求[3]。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員也要注意對于橋梁施工建設(shè)所需要的建設(shè)材料有相關(guān)要求，要保證建設(shè)材料的質(zhì)量要求能夠達(dá)標(biāo)。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，要全方面地考慮可能會(huì)對橋梁耐久性產(chǎn)生影響的各種因素，并準(zhǔn)備好相應(yīng)的解決措施，同時(shí)在設(shè)計(jì)方案中要有相關(guān)的細(xì)節(jié)標(biāo)注說明，以對建設(shè)后期可能出現(xiàn)的問題準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)對措施。

3.2提高橋梁的支座強(qiáng)度

因?yàn)闃蛄褐ё菢蛄菏芰ψ罴械牡胤剑彩菢蛄航Y(jié)構(gòu)中比較薄弱的一種內(nèi)部掛件。橋梁支座的作用是連接橋梁的上部與下部結(jié)構(gòu)。因此在具體的橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)中，要對橋梁支座的耐久性設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，以確保支座可以具備相應(yīng)的抗壓承載力，同時(shí)要對支座的轉(zhuǎn)角位移量以及摩阻系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的確定，以保障支座的上下支撐面的水平與對立，最終讓上下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部作用力達(dá)到均衡。除此之外，在實(shí)際的使用過程中，還要充分考慮行駛車輛的加速度等橋面切向力對于支座上的相關(guān)作用所形成的水平剪力，對橋梁支座的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行有效的驗(yàn)算，對于那些橫向剛度能量大的上下部結(jié)構(gòu)，要充分考慮到支座的不均勻受力情況，可以按照需要單排設(shè)置多個(gè)支座，從而在橋梁建設(shè)的整體上全面提高橋梁支座的強(qiáng)度。

3.3結(jié)構(gòu)混凝土材料的選用

在進(jìn)行橋梁建設(shè)時(shí)，對于橋梁結(jié)構(gòu)工程需要運(yùn)用高性能的混凝土材料進(jìn)行施工。因?yàn)楦咝阅艿幕炷敛牧显谶M(jìn)行振搗時(shí)不容易離析，并且也容易澆筑，而且它的韌性以及早期強(qiáng)度等方面的力學(xué)性能都比較好，可以讓橋梁保持體積穩(wěn)定，從而增強(qiáng)橋梁的耐久性。其中，橋梁邊跨位置要采用現(xiàn)澆混凝土的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，所有工程箱梁都需采用C50混凝土，合龍段長2米，現(xiàn)澆段長9米?；炷烈褂脠?jiān)固耐久的潔凈骨料，通過利用低含堿量以及低水化熱的水泥進(jìn)行攪拌，在混凝土攪拌制作的過程中，要盡量減少應(yīng)稅的使用，同時(shí)加強(qiáng)骨料級配合粒形控制，從而讓材料中的硅膠鹽水泥用量得到有效的控制。要做好橋面鋪裝，才能讓板梁避免受到雨雪的侵蝕以及保護(hù)好主梁不受到行駛車輛的直接磨損，使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性得到增強(qiáng)。要加強(qiáng)瀝青與混凝土的結(jié)合，就要對其進(jìn)行精銑刨。在進(jìn)行橋面的鋪裝過程中，采用耐久性水泥混凝土進(jìn)行施工，讓橋面的強(qiáng)度以及抗?jié)B等方面都能夠得到提升，同時(shí)采用聚丙烯纖維讓橋面的厚度比設(shè)計(jì)高度高出1厘米。在混凝土的土層上要鋪裝水性瀝青基滲透防水材料，通過對預(yù)制梁頂?shù)奈恢眠M(jìn)行抗剪連接鋼筋的設(shè)置，最終讓整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的整體性得到有效保障，提升橋梁耐久性。

3.4橋梁的主梁設(shè)計(jì)

在對橋梁主梁的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行選擇時(shí)，需要選用耐久性比較好的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠胀ǖ匿摻罨炷亮涸谑褂眠^程中，容易出現(xiàn)裂縫，而這些裂縫會(huì)對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生相關(guān)的影響作用。如果在必須選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的情況下，相關(guān)的橋梁設(shè)計(jì)人員要注意橋梁的跨徑不能夠超過20米。混凝土的保護(hù)層厚度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保混凝土的保護(hù)層厚度在不同的環(huán)境下達(dá)到規(guī)定的最下數(shù)值。在進(jìn)行主梁的鋼筋的布置設(shè)計(jì)以及幾何尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，要達(dá)到受力需要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合實(shí)際的施工需求，對混凝土的振搗質(zhì)量以及澆筑提供相應(yīng)的保障，還要加強(qiáng)對主梁的排水構(gòu)造設(shè)計(jì)，注意對泄水孔的布置以及細(xì)部設(shè)計(jì)。此外，在主梁的設(shè)計(jì)過程中，要對鋼筋避讓的問題進(jìn)行重視，要對鋼筋避讓的先后順序做一個(gè)具體的說明，盡量減少施工中出現(xiàn)操作失誤的現(xiàn)象。

3.5伸縮縫的耐久性設(shè)計(jì)

伸縮縫的設(shè)計(jì)包括伸縮量的設(shè)計(jì)以及槽口混凝土的設(shè)計(jì)。其中，伸縮量的設(shè)計(jì)不僅要考慮到伸縮裝置在安置過程中所受到的實(shí)際收縮徐變的影響，還要考慮到對山區(qū)縱行線的影響。所以在進(jìn)行申縮量的設(shè)計(jì)時(shí)，要科學(xué)控制每聯(lián)長度，再根據(jù)橋梁所處的平縱線性條件以及地區(qū)的實(shí)際氣溫條件來完成選線的工作，在對安裝的縫寬進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還要結(jié)合安裝的溫度;而槽口混凝土設(shè)計(jì)，要考慮到其抵抗疲勞損壞性以及強(qiáng)度等方面，盡量利用鋼纖維混凝土來完成設(shè)計(jì)工作。與此同時(shí)，要對錨固鋼筋進(jìn)行有效的預(yù)埋措施，以保證它的位置、深度與主梁的連接性，還有與主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的匹配性，最后讓伸縮裝置和橋梁結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體。

4.結(jié)語

橋梁工程在進(jìn)行建設(shè)施工時(shí)，在對一些容易被忽視但又對橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性以及安全性造成的影響很大的細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)其重視程度，通過對橋梁細(xì)部的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析與研究，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以促進(jìn)橋梁的整體安全性及耐久性得到提升，增加橋梁的使用年限，減少不必要的浪費(fèi)。所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，要不斷積累相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合橋梁的實(shí)際情況，對橋梁在使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)，不斷優(yōu)化橋梁的細(xì)部設(shè)計(jì)，以橋梁的耐久度為最終目標(biāo)，通過對設(shè)計(jì)內(nèi)容的控制提升橋梁整體結(jié)構(gòu)的耐久度，為橋梁的安全和質(zhì)量管理提供有效的幫助。

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