座板式橋臺在橋梁加寬設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

張 衡（中國華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450000）

座板式橋臺在橋梁加寬設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

張 衡
（中國華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450000）

摘 要：橋梁加寬是針對舊有橋梁進(jìn)行充分改造的一種施工方式，其能夠有效的滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展過程中對于道路橋梁承載能力以及使用性能越來越高的要求，同時(shí)有效的提升已有橋梁工程的使用壽命和使用性能，是當(dāng)前我國橋梁優(yōu)化過程中一種常用的技術(shù)類型。而在越來越成熟的橋梁加寬技術(shù)中，座板式橋臺則是橋梁加寬技術(shù)應(yīng)用過程中一種常見的橋臺設(shè)計(jì)類型，將其運(yùn)用在橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容能夠有效的提升橋梁加寬工程的施工效率、提升整體橋梁加寬工程的穩(wěn)定性，進(jìn)而更好的完成橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)和施工目標(biāo)。本文將以實(shí)際工程為例，具體探析座板式橋臺在橋梁加寬設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：座板式橋臺；橋梁加寬；實(shí)踐應(yīng)用

在橋梁加寬工程已經(jīng)成為當(dāng)前道路橋梁改造工程中越來越常見的工程類型之一的情況下，做好橋梁加寬工程中的相關(guān)設(shè)計(jì)和施工工作也就越來越重要，其對于我國整體交通網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性都有著非常重要的意義。橋臺設(shè)計(jì)則是橋梁加寬工程施工過程中一項(xiàng)需要設(shè)計(jì)單位重點(diǎn)考慮的問題，橋臺設(shè)計(jì)直接關(guān)系到橋梁加寬工程整體設(shè)計(jì)內(nèi)容中的橋臺結(jié)構(gòu)加寬設(shè)計(jì)、新舊橋臺結(jié)構(gòu)的有效連接處理、舊有橋梁結(jié)構(gòu)錐坡的處理以及舊有橋梁結(jié)構(gòu)橋臺支檔防護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等一系列的內(nèi)容，對于橋梁加寬工程整體設(shè)計(jì)中的穩(wěn)定性、安全性以及加寬工程是時(shí)候具體的橋梁承載性能和使用壽命都有著非常重要的影響。而座板式橋臺則是橋臺設(shè)計(jì)中針對軟土地區(qū)的橋梁加寬工程設(shè)計(jì)中一種常見的橋臺設(shè)計(jì)形式，能夠充分的適應(yīng)軟弱土質(zhì)地區(qū)橋梁加寬工程的具體設(shè)計(jì)和施工要求。以某一工程為例，座板式橋臺在橋梁加寬工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用應(yīng)該包含以下內(nèi)容：

1 某工程的具體情況

某橋梁加寬工程位于一條高速公路工程中，為了更好的提高道路工程的使用性能以及使用壽命，需要針對道路工程的兩側(cè)進(jìn)行加寬并且兩側(cè)的加寬寬度都是同樣的3.75m。同時(shí)在橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)工作展開之前，相關(guān)測量工作人員首先需要針對高速公路上的橋梁結(jié)構(gòu)的具體建造情況進(jìn)行測量工作，通過測量工作后發(fā)現(xiàn)，橋梁工程的結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁結(jié)構(gòu)類型，同時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的右夾角角度為135度，橋梁結(jié)構(gòu)的總長度為237.69m，橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容中前后兩段的橋臺結(jié)構(gòu)分別采用了重力式橋臺結(jié)構(gòu)以及肋板式橋臺結(jié)構(gòu)兩種類型，同時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的橋墩屬于雙柱式橋墩配樁基礎(chǔ)建設(shè)類型，而樁基礎(chǔ)則為嵌巖樁基礎(chǔ)類型。

在完成了對某橋梁工程具體建造情況的測量工作以后，經(jīng)過全面細(xì)致的分析后施工單位決定采用橋量結(jié)構(gòu)的上部構(gòu)造連接、橋梁結(jié)構(gòu)的下部構(gòu)造不連接的方法來完成整體橋梁結(jié)構(gòu)的加寬工程的設(shè)計(jì)以及施工工作，保證橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)能夠充分滿足橋梁工程加寬的設(shè)計(jì)要求和施工要求。采用這種橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)方案是在充分考慮了當(dāng)前橋梁工程結(jié)構(gòu)的具體情況以后確定的設(shè)計(jì)方案，首先采用上部構(gòu)造相互連接的方法不會對橋梁工程的下部構(gòu)造產(chǎn)生過大的壓力，其次橋梁工程下部構(gòu)造不連接的方法能夠有效的完成對橋梁加寬工程的荷載承受能力，同時(shí)不會提高舊有的橋梁結(jié)構(gòu)的下部荷載，對于整體橋梁加寬工程的穩(wěn)定性以及安全性有著非常重要的意義。但是值得注意的是，雖然橋梁加寬工會曾的整體荷載使由兩個不連接的下部構(gòu)造共同承受，但突然增加的橋梁結(jié)構(gòu)荷載仍然可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的下部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象，對于橋梁工程的穩(wěn)定性造成一定的不利影響。施工單位應(yīng)該采取原有橋梁工程下部結(jié)構(gòu)原地加固的方式來提升橋梁工程整體下部結(jié)構(gòu)的荷載承受能力。

2 座板式橋臺在某工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

座板式橋臺事實(shí)上指的就是將橋臺太深埋置在后臺穩(wěn)定土體內(nèi)的、使用錨墊板以及錨桿的拉力來完成對土體側(cè)壓力抵抗工作的橋臺結(jié)構(gòu)形式。將座板式橋臺接狗應(yīng)用在某橋梁加寬工程中，具備以下三個優(yōu)點(diǎn)：

首先橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)中由于橋臺結(jié)構(gòu)中的承臺部分事實(shí)上是處在橋梁上部結(jié)構(gòu)中的原因，在橋梁加寬工程的設(shè)計(jì)和施工過程中不需要將舊有橋梁結(jié)構(gòu)的錐坡全部挖出，只需要將舊有橋梁結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)中小部分承臺結(jié)構(gòu)的錐坡填土進(jìn)行清理挖掘就能充分的完成橋梁加寬工程結(jié)構(gòu)的施工工作，有效的減少了施工單位整體工程施工量的同時(shí)進(jìn)一步減少橋梁加寬工程施工過程中對于舊有橋梁結(jié)構(gòu)中橋臺結(jié)構(gòu)的施工影響，使其始終保持在一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)中；其次是橋梁加寬工程由于采用了座板式橋臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)類型，在座板式橋臺結(jié)構(gòu)的施工過程中能夠充分的應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，進(jìn)而保證橋梁加寬工程表現(xiàn)出充分的抗推剛度，更加適用在當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)加寬寬度較小的工程設(shè)計(jì)中；最后是在應(yīng)用座板式橋臺結(jié)構(gòu)的過程中，某工程采用了4根1m長度的樁基礎(chǔ)，在有效減少整體橋梁加寬工程不均勻沉降現(xiàn)象的同時(shí)，有效的防止了橋梁加寬工程施工過程中由于上部結(jié)構(gòu)連接處出現(xiàn)沉降現(xiàn)象而造成的橋梁結(jié)構(gòu)的橋面裂縫現(xiàn)象，對于提高橋梁加寬工程的穩(wěn)定性有著非常重要的意義。

此外，在某橋梁加寬工程應(yīng)用座板式橋臺結(jié)構(gòu)的過程中，施工單位采用了ANSYS有限元分析軟件來完成對橋梁加寬工程設(shè)計(jì)內(nèi)容中座板式橋臺結(jié)構(gòu)的相應(yīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算、應(yīng)力計(jì)算、彈性計(jì)算以及相關(guān)的計(jì)算工作，更好的保證座板式橋臺結(jié)構(gòu)在某橋梁加寬工程設(shè)計(jì)和施工過程中的應(yīng)用成果的準(zhǔn)確性。

通過對ANSYS有限元分析軟件的充分應(yīng)用，針對橋梁加寬設(shè)計(jì)中座板式橋臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行全面細(xì)致的分析，針對橋梁加寬工程中的橋梁應(yīng)力分析可以得出以下結(jié)果：

2.1 在橋梁加寬工程的整體設(shè)計(jì)內(nèi)容中，針對座板式橋臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件可以計(jì)算出在橋臺結(jié)構(gòu)中，座板以上的橋臺結(jié)構(gòu)在承受來自各個水平以及豎直方向的應(yīng)力過程中，其承受的應(yīng)力參數(shù)都表現(xiàn)出應(yīng)力較小乃至基本不會造成相應(yīng)影響的狀態(tài)，因此雖然橋梁結(jié)構(gòu)的座板以上的橋臺結(jié)構(gòu)始終處在受壓狀態(tài)，但只需要按照相應(yīng)的橋梁加寬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)完成對橋梁工程施工過程中配筋的設(shè)計(jì)和施工就能有效的保證橋梁加寬工程的整體穩(wěn)定性和安全性；

2.2 在橋梁加寬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容中，座板式橋臺結(jié)構(gòu)在座板縱橫橋向跨中區(qū)域頂緣始終保持受壓的狀態(tài)，也即底緣受壓狀態(tài)；而在橋梁加寬結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)工程中樁基頂面以上部位座板則始終處在頂緣受拉的狀態(tài)，同時(shí)底緣受壓橫橋向最大拉應(yīng)力為1.153MPa ，沿著橋梁結(jié)構(gòu)的方向順橋向最大拉應(yīng)力則出現(xiàn)在樁頂邊緣與座板相交的位置，同時(shí)其最大壓力值為1.706MPa。針對橋梁結(jié)構(gòu)中存在的區(qū)域應(yīng)力集中的現(xiàn)象，某橋梁結(jié)構(gòu)加寬工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容中針對當(dāng)前區(qū)域的鋼筋布置采取了加強(qiáng)施工的方式，根據(jù)區(qū)域結(jié)構(gòu)內(nèi)的頂?shù)拙墤?yīng)力值， 取座板單位寬度反算彎矩后，進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算，有效的滿足了施工規(guī)范的相關(guān)要求。

2.3 在橋梁加寬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容中，座板式橋臺接狗中的座板豎向應(yīng)力處于-1.076MPa～0.35MPa之間的范圍，同時(shí)按照橋梁結(jié)構(gòu)方向的配筋也就是樁基結(jié)構(gòu)的豎向壓力應(yīng)該處在-7.508MPa～-4.263MPa之間的范圍，這一過程中其最大的拉應(yīng)力應(yīng)該處在橋梁結(jié)構(gòu)的樁頂以及座板結(jié)構(gòu)相交的局部區(qū)域，該區(qū)域位于橋臺最大豎向位移為3251mm，沉降量控制在5mm以內(nèi)，以便充分滿足橋梁結(jié)構(gòu)的豎向剛度要求，保證橋梁加寬工程的整體結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性要求。

結(jié)語

綜上所述，本文以實(shí)際工程為例，具體分析了橋梁加寬工程設(shè)計(jì)內(nèi)容中座板式橋臺結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，施工單位通過對座板式橋臺結(jié)構(gòu)的充分應(yīng)用，有效的提高了橋梁結(jié)構(gòu)加寬工程的穩(wěn)定性以及工程設(shè)計(jì)對于橋梁結(jié)構(gòu)承載性能的要求，減少了橋梁結(jié)構(gòu)加寬設(shè)計(jì)內(nèi)容中出現(xiàn)的不均勻沉降現(xiàn)象，對于當(dāng)前橋梁加寬工程的施工效率以及施工質(zhì)量提供了非常有利的支撐作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉遠(yuǎn)洋.座板式橋臺在橋梁加寬設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（07）：11.

[2]張花.談橋梁加寬設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].山西建筑，2014，40（02）：184-185.

[3]宋志勇，陳志新.座板式橋臺在橋梁加寬設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].湖南交通科技，2012，38（03）：88-91.

中圖分類號：U442

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A