橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析及設(shè)計(jì)措施探討

許華東，朱漢容

(1.重慶市設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400000；2.重慶交通大學(xué)，重慶 400000)

1 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

1.1 橋梁安全性、耐久性

從實(shí)際情況來看，當(dāng)前我國橋梁施工管理工作還沒有落實(shí)到位，這對橋梁質(zhì)量安全帶來不良影響。如果橋梁的使用沒有達(dá)到預(yù)期壽命，將會導(dǎo)致橋梁病害的發(fā)生，還有很多橋梁使用的年數(shù)比較多，其耐久性將會受到一定影響。另外，橋梁質(zhì)量與施工材料也有著密切聯(lián)系，如果沒有做好鋼筋保護(hù)層的措施，將極易導(dǎo)致施工現(xiàn)場出現(xiàn)開裂的問題，這將直接影響橋梁的耐久性。

1.2 施工過程比較粗糙，質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求

工程安全是橋梁建設(shè)中首先要考慮的問題，導(dǎo)致工程安全問題的主要因素是施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)要求不相符。有的施工單位為了在較短時(shí)間內(nèi)獲取利益，其盲目的進(jìn)行施工，對施工質(zhì)量不太重視，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)工藝粗糙的現(xiàn)象，這將直接影響橋梁安全。

1.3 設(shè)計(jì)理論與結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不完善

從實(shí)際施工來看，當(dāng)前橋梁施工中還存在著施工質(zhì)量、施工安全性等方面的問題，選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。選擇合理的結(jié)構(gòu)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)建、連接的設(shè)計(jì)，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)，以此使結(jié)構(gòu)的安全性得到保障。當(dāng)前很多設(shè)計(jì)人員只注重橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算，對于結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造與材料等方面沒有加強(qiáng)重視，由此很難使橋梁結(jié)構(gòu)的安全性得到保障。有的橋梁雖然與設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求相同，但是使用只用了5～10年，就出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)安全問題，究其原因是由于耐久性出了問題，因此，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)從多個(gè)方面著手，以此使橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性得到提高。

1.4 在設(shè)計(jì)中沒有注意細(xì)節(jié)

在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員只對橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度十分關(guān)注，對橋梁結(jié)構(gòu)體系、材料、維護(hù)等不太重視。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分的復(fù)雜，為了使設(shè)計(jì)質(zhì)量得到保障，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意一些細(xì)節(jié)問題，通過不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，充分考慮橋梁整體結(jié)構(gòu)方面的因素，由此為提高橋梁施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

1.5 設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新性

工程的靈魂是設(shè)計(jì)，其與工程質(zhì)量、造價(jià)、工期等有著密切聯(lián)系，但是有的設(shè)計(jì)人員在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中依然采用傳統(tǒng)的方法，導(dǎo)致橋梁工程的技術(shù)無法得到提升，因此，有必要加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以此使橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊跟時(shí)代的發(fā)展步伐。

2 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與措施

2.1 主梁設(shè)計(jì)

與整體式簡支梁結(jié)構(gòu)相比，裝配式支梁結(jié)構(gòu)的主要特征是可運(yùn)輸與吊裝預(yù)制獨(dú)立構(gòu)件，在設(shè)計(jì)中可采用先進(jìn)的施工技術(shù)，能使部分勞動力得到節(jié)省，使施工原材料得以降低，使生產(chǎn)效率大大提高，施工過程也不會受到季節(jié)因素的影響。主梁結(jié)構(gòu)發(fā)揮的作用十分顯著，其是橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，設(shè)計(jì)型式一般分為兩種類型，一是T型，二是箱型，箱型結(jié)構(gòu)主梁只是在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁中廣泛應(yīng)用。采用箱型結(jié)構(gòu)主梁不僅要對主梁結(jié)構(gòu)的間距與片數(shù)提出要求，主梁間距與片數(shù)兩者之間的關(guān)系也是相互制約。而主梁的高度及細(xì)部尺寸的確定需要根據(jù)相關(guān)荷載進(jìn)行計(jì)算，如果主梁對稱布置，梁身所受荷載同樣對稱分布，計(jì)算時(shí)可以采用杠桿法，否則需要以偏心受壓計(jì)算。內(nèi)力取值都是以取最大值作為控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，但是主梁結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的最不利狀況的受力計(jì)算不能參考內(nèi)力取值標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橛?jì)算結(jié)構(gòu)存在諸多不安全的因素。

2.2 橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)橋梁過程中，應(yīng)對橋梁耐久性進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，從當(dāng)前我國橋梁建設(shè)情況來看，不僅要求橋梁有較好的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，且需要充分考慮橋梁的耐久性，還應(yīng)做好橋梁的保養(yǎng)與維修工作。如果沒有充分考慮到橋梁的耐久性，將很難保障橋梁施工質(zhì)量， 且對橋梁的使用時(shí)間也有著一定的影響，且很難保證橋梁的穩(wěn)定性，因此，在橋梁施工中，應(yīng)充分考慮橋梁的耐久性。

2.3 橋面鋪裝層的防水設(shè)計(jì)

滲水是橋梁橋面上經(jīng)常出現(xiàn)的問題，其將直接影響橋梁的耐久性，因此，做好橋面鋪裝層防水設(shè)計(jì)十分重要。在鋪設(shè)橋面防水層時(shí)，應(yīng)采取十分謹(jǐn)慎的態(tài)度進(jìn)行施工，尤其要注重選擇密實(shí)度較高的混凝土，還要將鋼筋網(wǎng)設(shè)置于混凝土的鋪裝層上，目的是為了防止混凝土出現(xiàn)開裂問題。通過應(yīng)用復(fù)合纖維類型的混凝土，可以有效提高防水效果。另外，通過合理的設(shè)計(jì)泄水管，以此使流水避免滲入伸縮縫，防止給橋梁內(nèi)部質(zhì)量帶來影響。

2.4 橋墩選擇

雙柱式墩、石仔墩等型式在裝配式簡支橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用，其中普遍應(yīng)用的有單幅雙柱式橋墩結(jié)構(gòu)型式，考慮到以往在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，筆者希望在今后的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)謹(jǐn)慎的選擇橋墩結(jié)構(gòu)式型。在擬建施工現(xiàn)場，應(yīng)考慮到受到河谷或滾石威脅，應(yīng)對橋墩結(jié)構(gòu)的整體抗撞擊能力進(jìn)行考慮，采用單柱單樁設(shè)計(jì)為宜，對于高位墩柱長橋的情況，應(yīng)對橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載累計(jì)變位的問題充分考慮，一般比較適合采用雙幅兩柱整體下部構(gòu)造。

2.5 相關(guān)規(guī)范的建立健全

要想使橋梁的質(zhì)量得到提升，使其耐久性得到保障，建立完善的管理體系十分有必要，其在一定程度上能夠避免人為因素而導(dǎo)致的問題，因此，需要對各項(xiàng)工作規(guī)范、規(guī)程加強(qiáng)約束，對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的修訂加強(qiáng)重視，使新的研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷充實(shí)。

2.6 鼓勵(lì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分艱巨的任務(wù)，為了使橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際需求相符，應(yīng)鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員在充分理論的基礎(chǔ)上，將新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料應(yīng)用于橋梁施工中；在施工管理中，可將國外寶貴的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行借鑒，將新的設(shè)計(jì)理念與方法應(yīng)用于到實(shí)際設(shè)計(jì)中；對于未知領(lǐng)域中存在的問題，應(yīng)將經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，批評存在嚴(yán)重浪費(fèi)的設(shè)計(jì)。

3 結(jié) 語

總而言之，橋梁建設(shè)給人們的出行帶來極大的便捷，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性直接關(guān)系到橋梁的質(zhì)量，然而當(dāng)前我國橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在一些問題，其勢必直接影響橋梁質(zhì)量水平。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從多個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以此延長橋梁使用壽命，提高橋梁整體質(zhì)量，更好的為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。