摘 要:文章針對農村小型橋梁設計中的常見問題,結合以往工程的經驗,從“經濟、實用”的角度對農村小型橋梁設計提出一些建議。希望對相關工作提供幫助。
關鍵詞:農村小型橋梁;現澆板;整板基礎;搭板;地基處理
引言
目前我國農村小型橋梁都是參照各類標準圖,進行規范化設計、施工,這樣既便于控制質量,又有助于節約成本,但是許多農村小型橋梁實地建設過程中,所處場地環境較差,水、電、交通運輸不能及時到位,再加上建設資金投入相對較少,參建單位技術力量薄弱,建設過程中出現了很多困難,為了減少這種現象的發生,在工程設計階段要求設計人員在設計中“因地制宜”,選用最合理的設計方案。文章結合實際工程經驗,對此類橋梁設計中的常見問題提出幾點建議。
1 常用結構形式
1.1 結構形式選用原則
根據農村小型橋梁的功能定位,應選擇結構簡單,易于現場施工的橋型,如簡支梁,鋼筋混凝土板拱等,而以前農村小型橋梁常用的石拱橋,根據近些年實際情況,由于對人工技能水平要求較高,在沒有優秀技術工人的情況下,建議慎重考慮此類橋型??紤]下部結構時應避免出現大型機械作業、水下作業、重型車輛運輸等有一定施工難度的結構形式,在繪制圖紙的時候也要做到標注詳細、簡單易懂。
1.2 上部結構現澆板的運用
在場地交通條件受限時,如全部采用預制板,會給施工單位帶來一些困難,而現場預制,也會增加成本、工期。面對上述情況,經過綜合比較,在跨徑不是很大的情況下,可以采取整體現澆上部結構的方式,通過滿堂支架立模整體澆筑上部結構,方便、迅速,并且模板可不受板的外型、角度限制。但是該方法往往受到跨徑的限制,一般適用于跨徑小于8m的橋。
在現澆板實際運用中還應注意:(1)設置臺帽圓倒角,避免使用過程中臺帽前端的尖角破壞現澆板;(2)設計主鋼筋分布時,在滿足受力要求的前提下,主鋼筋應分布均勻;(3)考慮施工難度,空心板一般不考慮整體現澆;(4)同一塊板的多個支座中,不得有支座脫空[1]。
1.3 下部結構整板基礎的運用
由于標準預制板的大量使用,小跨徑橋梁上部結構的造價相差不大,而此時下部結構的形式選用就顯得比較重要,往往下部結構的造價直接決定了整個橋梁的造價。因此,我們根據以往的經驗強調整板基礎的運用,一般來講,整板基礎用于地基承載力不均勻或者地基軟弱的農村小橋,通過將墩臺基礎整體連接,能很好的抵抗地基不均勻沉降和應力不足,再配合臺身、墩身結構的調整,通過設置倒角增大應力擴散面等措施,達到設計要求。從造價上比較,小跨徑橋梁,遇到軟弱土層采用鉆孔樁基礎造價相對較高,施工相對困難,在技術能力有限的情況下,整體受力性好,施工相對簡便,工程質量比較容易得到保證的整板基礎應作為首選方案。
2 橋頭搭板
設置橋頭搭板是為了避免因橋頭與臺背填土不均勻沉降產生高差造成橋頭跳車而采用的一種措施,采用這種設計會增加一定量的造價,對于農村跨徑較小的橋梁,甚至有可能超過上部板梁的價格,但是從目前使用效果來說,這點增加的投資還是值得的。
在小橋施工中,常規做法一般在架梁完成后處理臺背填土。由于道路等級低,路面寬度窄,同時臺背填土范圍較小,大型壓實機具無法利用,只能采用小型夯實機具或者人工夯實填土,但是由于死角多,要完全達到壓實要求,難度較大,設計上可以考慮采用回填沙,采用水密法達到密實效果。而避免出現跳車現象的最好辦法就是在臺后設置搭板,搭板長度可根據道路等級設置,一般長度不小于5.0m[1],這樣通過搭板的作用,減少車輛荷載對臺后填土的影響,降低沉降。并可把車輛荷載均勻的分布到基層下面,避免出現沉降不均勻,同時減少水對基層的侵害,延長其使用壽命。
3 材料選用
經濟、實用是農村小型橋梁設計時不得不考慮的問題,由于各方面因素的限制,農村橋梁設計一般以簡便為主,滿足通行能力即可,著重突出經濟性、實用性,因此我們選用材料應該在滿足設計要求的基礎上采用性價比合理的材料,盡可能就地取材,比如山區石材豐富,可以考慮漿砌塊石臺身、基礎,或者片石混凝土,臺后填土可以考慮采用山場碎石等,平原地區石材較少,可以考慮混凝土臺身、墩身,臺后填土可以考慮采用灰土。在設計之前還應該對當地建材銷售情況進行調查,設計盡量采用當地能夠買得到的大眾化材料。
4 地基的處理
在軟弱地基上修建橋涵基礎時候,常用方法有換填沙礫墊層、砂樁、砂井預壓方法加固地基;根據實際條件,也可采用水泥攪拌樁、石灰樁振沖碎石樁、錘擊夯實、強夯和各種漿液灌注法等加固地基。[2]換填沙礫墊層成本較低,但是往往受限于地質情況,在軟弱土層較厚,土質較差的情況下難以達到設計要求,其余方法一般需要機械施工,從經濟角度、施工簡易程度考慮不是農村小型橋梁施工的最佳方案,根據以往經驗,可以選擇采用木樁進行加固地基的方法,將木樁梅花型布置壓入軟土中,并通過錨桿或者細鐵絲將梅花樁樁頭連接成整體,然后在樁頭上方鋪設一層壓樁石,這種方法取材容易,施工簡便,易于被施工單位接受,在農村小型橋梁建設中運用也較為廣泛。
5 結束語
農村小型橋梁往往設計標準較低,結構比較簡單,對于設計人員來講設計起來相對容易,但是由于其自身的特點,施工時經常出現常規設計無法施工,需要二次變更,甚至需要根據實際情況重新設計的情況,這就要求設計者在設計之前充分調查現場情況,綜合考慮各方面困難因素,靈活運用所掌握的各種施工方法,因地制宜,在滿足規范要求的基礎上,做到設計橋型簡單、易行。
參考文獻
[1]JTG D60-2004.公路橋涵設計通用規范[S].
[2]JTJ 063-2007.公路橋涵地基與基礎設計規范[S].
[3]潘炳甫,華一冬,鈕雪懷.農橋[M].水利出版社,1981.