道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析和研究

辛振宇

摘 要：道路橋梁是我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有不可估量的作用。而道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是工程施工的初始工作，重要性是不容忽視的。而其設(shè)計(jì)的要點(diǎn)很多，不僅要符合設(shè)計(jì)原理，還要以實(shí)際情況為準(zhǔn)。文章重點(diǎn)分析了道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，希望通過文章的分析能夠?yàn)榈缆窐蛄航Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

前言

在路橋施工中首先接觸到的就是道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在一定程度上決定著道路橋梁工程質(zhì)量的優(yōu)劣，所以必須要做好道路橋梁設(shè)計(jì)工作，這既是設(shè)計(jì)的需要，也是道路橋梁工程質(zhì)量的需要。

1 道路、橋梁設(shè)計(jì)的基本要求

橋梁的設(shè)計(jì)工作會(huì)關(guān)涉到很多方面的內(nèi)容，包括資源利用的科學(xué)合理性、技術(shù)的先進(jìn)性、是否從實(shí)際出發(fā)。需要循序以下幾個(gè)原則：（1）要按照有關(guān)規(guī)范來進(jìn)行。（2）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是應(yīng)該盡量采用的，可靠性設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等都是比較理想的。（3）應(yīng)因地制宜，就地取材，以便減少資金的投入力度。在滿足施工要求的基礎(chǔ)上，以減少投入的力度，縮短工期。（4）加大技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的材料的使用率。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的必要性

傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)流程以設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)來制定設(shè)計(jì)方案，然后分析結(jié)構(gòu)，最后進(jìn)行力學(xué)分析，校驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可行性，以實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的修改。應(yīng)該看到這種方法只針對(duì)方案的可行性與安全性進(jìn)行檢驗(yàn)，無(wú)法達(dá)到最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)，也不能滿足橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜的要求，由此可以看出結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的重要性。

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法是由從上而下細(xì)化、模塊化和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等程序設(shè)計(jì)技術(shù)演變而來，核心是將設(shè)計(jì)分為具有單一功能且相互獨(dú)立的模塊結(jié)構(gòu)，內(nèi)容有詳細(xì)設(shè)計(jì)和概要設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)圖是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)實(shí)施的主要途徑。運(yùn)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是道路橋梁發(fā)展的需要，也是道路橋梁設(shè)計(jì)方法的必然選擇。

3 道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的逐步發(fā)展，我國(guó)道路交通問題日益突顯出來，我國(guó)也加大了對(duì)于橋梁建設(shè)的投入力度，道路橋梁設(shè)計(jì)是交通部門工作的重點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)階段道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題主要有以下幾個(gè)方面。

3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高

我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求并不高，進(jìn)行施工就會(huì)對(duì)道路交通產(chǎn)生諸多不便或產(chǎn)生安全隱患，還會(huì)對(duì)橋型的美觀程度造成一定的負(fù)面效應(yīng)。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分的考慮這個(gè)方面，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，很多時(shí)候都需要在橋梁的主梁或梁側(cè)部分預(yù)留一定空間，為日后的施工打下良好的基礎(chǔ)。

3.2 管道預(yù)留空間不足

專用橋梁管道是每一座橋梁設(shè)計(jì)中必須要考慮到的方面，但在具體的設(shè)計(jì)和施工中往往是忽略這一點(diǎn)的。產(chǎn)生的原因主要是城市化所帶來的人口壓力過大或城市改造工程。城市改造工程很有可能產(chǎn)生管道預(yù)留空間不足的情況，而在很多時(shí)候我們只能采用少量的擴(kuò)容處理，將橋梁管道裸露在橋體之外，這樣做的直接后果就是會(huì)對(duì)交通線產(chǎn)生不利影響，還可能影響到橋體的美觀。遇到橋梁管道預(yù)留空間不足的情況時(shí)，再次開挖是比較適宜的方法，但一大弊端就是會(huì)加大工程的資金投入力度，同時(shí)也不利于交通情況。

3.3 綠化帶專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)缺陷

橋梁工程必須具有一定的使用功能，除此之外還要有一定的美觀性。所以橋梁綠化帶專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。在設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的過程中，綠化美觀需要在設(shè)計(jì)的考慮范疇內(nèi)。通盤考量了所有的影響因素后，必須要保證橋梁結(jié)構(gòu)使用性和美觀性。

3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型問題

橋梁工程結(jié)構(gòu)選型問題在設(shè)計(jì)中是比較重要的一個(gè)方面，滿足視距和凈空的要求的同時(shí)，還要具有美觀的外形和科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，這也視為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)和原則，盡可能的打造出功能和美觀于一體的橋梁工程，為城市平添一抹亮色。但在具體的設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)注實(shí)用功能的比較多，而忽視結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)選型不合理也就不足為怪了。

3.5 裝飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

我國(guó)的橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全材料不合標(biāo)準(zhǔn)的情況是比較常見的。一項(xiàng)工程要想成為精品，所使用的材料可以說是最為關(guān)鍵的，其是保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行根本。所以必須要保證裝飾材料的可靠性，可以采用材料取樣試驗(yàn)的方式來嚴(yán)把材料的質(zhì)量關(guān)，為橋梁工程的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

4 道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 主梁設(shè)計(jì)

不同于整體式簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，裝配式簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)最為重要的特點(diǎn)是可將預(yù)制獨(dú)立構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸與吊裝，并且通過現(xiàn)場(chǎng)安裝、拼接制梁。對(duì)于自動(dòng)化、機(jī)械化施工技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計(jì)中就可以完成，這樣就大幅度的節(jié)省了施工成本，勞動(dòng)生產(chǎn)力也有顯著的提高，季節(jié)變化也無(wú)法對(duì)施工造成實(shí)質(zhì)上的威脅。橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件就是主梁，一般的設(shè)計(jì)型式有T型和箱型，箱型結(jié)構(gòu)主梁大多在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁中應(yīng)用。設(shè)計(jì)采用箱型結(jié)構(gòu)主梁需要對(duì)主梁結(jié)構(gòu)的間距與片數(shù)作要求，主梁間距與片數(shù)兩者相互制約，即間距小則片數(shù)多、間距大則片數(shù)少。而主梁的高度及細(xì)部尺寸是以荷載的計(jì)算方法加以確定的，若主梁對(duì)稱布置，梁身的荷載也是呈對(duì)稱分布，此時(shí)要用杠桿法來計(jì)算，如若不然就要以偏心受壓來計(jì)算。上述兩種情況的相同之處是控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)力的最大值，要注意的是此標(biāo)準(zhǔn)不可作為主梁結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的最不利狀況的受力計(jì)算，主要是因?yàn)楹芏嗖话踩囊蛩貖A雜在計(jì)算結(jié)構(gòu)中。

4.2 型式的選擇應(yīng)為橋臺(tái)設(shè)計(jì)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的選擇上，裝配式簡(jiǎn)支橋梁主要有輕型橋臺(tái)、鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)三種。輕型橋臺(tái)結(jié)構(gòu)型式體積較小，比較適合擋土的翼墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)可設(shè)計(jì)將臺(tái)身埋置于橋梁護(hù)坡中，這樣不僅能夠降低橋臺(tái)結(jié)構(gòu)受上部荷載的作用力，還能夠使橋臺(tái)留有足夠的空間。但護(hù)坡容易受到洪水的侵襲使臺(tái)身裸露，所以設(shè)計(jì)時(shí)不可缺少的是對(duì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。

4.3 橋墩型式選擇

雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是裝配式簡(jiǎn)支橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要型式，單幅雙柱式是最為常見的。鑒于以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎選擇橋墩結(jié)構(gòu)型式，在巖溶性地質(zhì)、樁基礎(chǔ)施工難度比較大的地方應(yīng)以實(shí)際情況為前提，減少樁基的設(shè)計(jì)，單柱單樁的設(shè)計(jì)是比較適合的。而在施工在河谷或容易受滾石威脅的地方時(shí)，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該放在如何加強(qiáng)橋墩結(jié)構(gòu)的整體抗撞擊能力上，也比較適合單柱單樁設(shè)計(jì)。對(duì)于高位墩柱長(zhǎng)橋，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考量橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載累積變位的問題，這是雙幅兩柱整體下部構(gòu)造設(shè)計(jì)是比較理想的。

4.4 定線原則

（1）在1：10000比例尺的地形圖上在起、終控制點(diǎn)間研究路線的總體布局，找出中間控制點(diǎn)。根據(jù)相鄰控制點(diǎn)間的地形、地貌分布情況，盡量選擇地勢(shì)平緩地帶，確定各種路線方案。（2）山嶺重丘地形，定線時(shí)應(yīng)以縱坡度為主；而平原微丘地區(qū)地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶，選線以路線平面線形為主，最終合理確定出公路中線的位置。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過文章的分析，可以看出道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅影響道路橋梁工程的施工，對(duì)橋梁投入使用效果也有明顯的作用，所以不可輕視道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要以認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度來設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)出一個(gè)又一個(gè)橋梁精品，為社會(huì)發(fā)展提供應(yīng)有的支撐力量。

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