關(guān)于市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的探討

摘要：橋梁工程作為城市交通運(yùn)輸體系中至關(guān)重要的組成部分之一，施工期間常常會(huì)出現(xiàn)各種質(zhì)量問題與隱患，為了杜絕此類隱患的發(fā)生，關(guān)鍵在于從設(shè)計(jì)入手，提高橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。本文圍繞市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開了全面分析與探討。

關(guān)鍵詞：市政;橋梁;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是決定質(zhì)量的重要因素，設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低將直接影響著整個(gè)橋梁工程建設(shè)質(zhì)量的高低，從而備受各方人員的重視。所以工作人員必須遵照施工要求和實(shí)際設(shè)計(jì)情況進(jìn)行規(guī)劃，做出安全系數(shù)較高、經(jīng)濟(jì)適宜的方案，能夠有效的避免出現(xiàn)公路橋梁存有安全隱患的情況。市政市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還要充分考慮排水、環(huán)境與抗震等多方面的因素影響。只有在設(shè)計(jì)過程中充分把握各個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，才能夠真正設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求的基礎(chǔ)工程，滿足社會(huì)發(fā)展需求。

1.市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1.1設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的體系流程

為了達(dá)到正常橋梁的設(shè)計(jì)要求，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，來可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公路結(jié)構(gòu)的完善。一般情況下，作業(yè)人員構(gòu)建模擬應(yīng)用，通過對(duì)橋梁橋墩的受力試驗(yàn)，尋找到最為適宜的控制區(qū)域。針對(duì)橋墩類別的多樣性，再加上模擬環(huán)節(jié)錯(cuò)綜復(fù)雜的特性，該流程需要技術(shù)人員認(rèn)真、仔細(xì)的處理。橋梁設(shè)計(jì)期間為了完美展現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)與曲線半徑的結(jié)合情況，還需要對(duì)梁體協(xié)調(diào)性進(jìn)行優(yōu)化，在受力過程中保證梁柱的抗彎能力達(dá)到指標(biāo)，在公路環(huán)境較為惡劣的情況下，適當(dāng)增加橋梁上、下部的數(shù)量。

1.2橋梁載荷設(shè)計(jì)的要求

橋梁超載是導(dǎo)致橋梁使用壽命縮短的原因之一，而且在現(xiàn)實(shí)生活中，橋梁超載的現(xiàn)象十分的嚴(yán)重。如果橋梁長(zhǎng)期的處于超載的狀態(tài)，就會(huì)影響到橋梁的耐久性。對(duì)于橋梁超載問題的解決，除了需要有關(guān)部門加強(qiáng)管制之外，作為橋梁設(shè)計(jì)者，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也要充分的考慮到橋梁超載問題。橋梁設(shè)計(jì)要求主要指的是在選取載荷標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的要求，根據(jù)不同載荷標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的橋梁最大剪切力與最大彎矩?cái)?shù)值。舉例而言，當(dāng)橋梁載荷為車道一級(jí)的情況下，跨徑為二十米的剪切力與彎矩應(yīng)分別為一百八十千牛頓和三百六十千牛頓每米，車道超二十級(jí)也是目前應(yīng)用較為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。之所以應(yīng)用新式載荷標(biāo)準(zhǔn)，是因?yàn)樵谧鳂I(yè)人員在設(shè)計(jì)流程中可以輕松的計(jì)算出理論狀態(tài)需要的內(nèi)力，并通過應(yīng)用圖紙的裂紋變形來增大鋼絲線的承受力度，從而滿足橋梁設(shè)計(jì)的要求。

2.市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高度公路橋梁設(shè)計(jì)的原則需要從上下兩個(gè)部分進(jìn)行論述，其中上部設(shè)計(jì)主要涉及到主梁、伸縮縫以及搭板等部分，而下部設(shè)計(jì)則主要涉及到橋墩和橋臺(tái)的設(shè)計(jì)。其中上部設(shè)計(jì)主要包括下面兩個(gè)方面。

（1）主梁設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)依據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的不同分為裝配式以及整體式，裝配式的主要特點(diǎn)是可以將預(yù)定的相關(guān)主梁配件分開進(jìn)行運(yùn)送，施工時(shí)再進(jìn)行裝配成梁，該支梁在設(shè)計(jì)過程就能使用自動(dòng)化以及機(jī)械化的工程技術(shù)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度并有效減少材料浪費(fèi)，使工程的施工效率大大提升，而且減少季節(jié)對(duì)工程施工的影響力。

（2）伸縮縫的設(shè)計(jì)。從道路的平穩(wěn)角度來看，橋梁上應(yīng)該盡可能的減少伸縮縫。對(duì)于跨徑小于等于"16m的單孔橋梁只需要設(shè)置一個(gè)伸縮縫，而另一端采用橋面連續(xù)的設(shè)計(jì)方案。如果橋梁有兩跨，且單孔跨徑小于等于16m，那么伸縮縫可以設(shè)計(jì)在橋墩處，兩側(cè)橋臺(tái)部位則可以使用橋面連續(xù)結(jié)果，這樣就能夠有效提升行車的舒適度。

2.2橋墩的設(shè)計(jì)

裝配式簡(jiǎn)支橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍采用雙柱式墩，十字墩或矩形薄壁墩等型式，其中單幅雙柱式橋墩結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用較為普遍。如在巖溶性地帶、樁基礎(chǔ)施工困難地段應(yīng)根據(jù)實(shí)地情況避免過多地設(shè)計(jì)樁基，單柱單樁的設(shè)計(jì)為宜;而擬建施工現(xiàn)場(chǎng)位于河谷或受到滾石威脅時(shí)，則應(yīng)考慮設(shè)計(jì)增強(qiáng)橋墩結(jié)構(gòu)的整體抗撞擊能力，亦須單柱單樁設(shè)計(jì)為宜;對(duì)于高位墩柱長(zhǎng)橋的情況，則應(yīng)考慮到橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載累積變位的問題，采用雙幅兩柱整體下部構(gòu)造設(shè)計(jì)為宜。

2.3橋梁附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)

橋梁附屬設(shè)備包括伸縮縫、支座、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等，這些部分雖然在工程造價(jià)中僅占很少的一部分，但也發(fā)揮著重要的作用?，F(xiàn)已建成的大多數(shù)橋梁的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)相當(dāng)簡(jiǎn)單，僅僅是使用排水管將水引出橋面而已?，F(xiàn)在采用綠色設(shè)計(jì)對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化：

（1）選擇排水系統(tǒng)的材料。傳統(tǒng)的材料是鑄鐵，這種材料易銹蝕且造價(jià)高，同時(shí)不利于不可再生資源的節(jié)約。有鑒于此，可考慮使用PVC"管等材料，這些材料具有輕質(zhì)、節(jié)能、抗腐蝕的特點(diǎn)。

（2）設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的數(shù)量。由于設(shè)計(jì)人員對(duì)排水系統(tǒng)缺乏足夠的重視，往往是按大概的間距進(jìn)行設(shè)置，這樣會(huì)造成排水不暢或排水系統(tǒng)過多，違反了綠色設(shè)計(jì)的原則。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓闆r進(jìn)行水力計(jì)算來準(zhǔn)確設(shè)置足夠數(shù)量的排水系統(tǒng)。

2.4結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)

（1）一定要注意混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)定要求，在設(shè)計(jì)時(shí)注意控制其混凝土最小保護(hù)層厚度，使預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋存在一定的距離，為混凝土的振搗做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備，同時(shí)對(duì)于所采用的水灰比要仔細(xì)分析檢查，保證其適用性，以達(dá)到增強(qiáng)混凝土自身密實(shí)度和抗損壞能力的要求。

（2）選用具有防腐作用的鋼筋，因?yàn)樵趯?shí)際施工過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生鋼筋腐蝕的現(xiàn)象，所以對(duì)鋼筋的構(gòu)造、材質(zhì)的選用上，必須做到認(rèn)真、細(xì)致。也可以在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑，通過此種方法來延緩鋼筋腐蝕破壞，不僅在時(shí)間上有效控制腐蝕，而且及時(shí)有效地延緩了其遭受腐蝕的速度。

（3）隔震裝置設(shè)計(jì)，目前，采用較多的隔震設(shè)計(jì)是彈性反應(yīng)譜設(shè)計(jì)方法。彈性反應(yīng)譜法在不同國(guó)家具有不同規(guī)范，其主要區(qū)別是計(jì)算公式，這些公式主要計(jì)算隔震裝置的等效阻尼和等效剛度。由于橋梁的地震響應(yīng)與隔震裝置振幅存在必然聯(lián)系，所以在計(jì)算時(shí)需要考慮隔震裝置的最大振幅。

（4）結(jié)構(gòu)的使用壽命以及機(jī)構(gòu)極限的耐久性。要根據(jù)橋梁工程的設(shè)計(jì)年限以及結(jié)構(gòu)耐久性等級(jí)來確定機(jī)構(gòu)的使用壽命和耐久性，在我國(guó)橋梁工程中，對(duì)于使用壽命問題沒有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，不同的橋梁工程的使用壽命都沒有唯一固定的范圍，在進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)時(shí)，不要忽視橋梁結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中，由于外界因素的影響到結(jié)構(gòu)耐久性，雖然在設(shè)計(jì)中已經(jīng)對(duì)耐久性能的確定依據(jù)強(qiáng)度的極限狀態(tài)。

2.5抗載荷能力設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大幅度提高，各個(gè)地區(qū)的運(yùn)輸能力也在不斷發(fā)展，各種運(yùn)輸工具越來越多，而且在向著更大，更重，載重能力更強(qiáng)的方向發(fā)展，設(shè)想一下，在跨河橋梁上成群結(jié)隊(duì)的車輛全部擁擠在橋面上行駛，這對(duì)于橋梁的結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)度是一項(xiàng)巨大的考驗(yàn)，所以在橋梁抗高負(fù)荷承載的情況下，就需要設(shè)計(jì)者對(duì)于橋梁目前和未來所要面臨的載荷能力能高瞻遠(yuǎn)矚，應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)來應(yīng)對(duì)這一情況，而且可以再橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部位添加相應(yīng)的減震裝置，如粘滯阻尼器，可以通過氣彈性部件可以有效的減少橋梁震動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，以減少對(duì)橋梁主體的損害;鉛芯橡膠支座，可以有效減少支座的硬性撞擊，通過有著良好力學(xué)性能的鉛芯和橡膠的配合，就可以達(dá)到這樣的效果。總之，在抗重載荷情況下，橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要提前預(yù)估和計(jì)算出將要面對(duì)的負(fù)載情況，并且利用緩沖部件來直接降低重載荷所引起的橋梁壓力過大。

3.結(jié)語

總而言之，橋梁的設(shè)計(jì)需要遵循環(huán)境原則，根據(jù)地質(zhì)條件的不同進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，同時(shí)還要綜合考慮橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和行車的舒適性以及經(jīng)濟(jì)效益，充分發(fā)掘在橋梁設(shè)計(jì)過程中可能忽視的細(xì)節(jié)問題，進(jìn)而提升高速橋梁設(shè)計(jì)水平。

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