座板式橋臺在橋梁加寬設計中的應用探析

張 衡（中國華西工程設計建設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計中的應用探析

張 衡
（中國華西工程設計建設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行充分改造的一種施工方式，其能夠有效的滿足我國經濟建設發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，同時有效的提升已有橋梁工程的使用壽命和使用性能，是當前我國橋梁優化過程中一種常用的技術類型。而在越來越成熟的橋梁加寬技術中，座板式橋臺則是橋梁加寬技術應用過程中一種常見的橋臺設計類型，將其運用在橋梁加寬工程的設計內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定性，進而更好的完成橋梁加寬工程的設計和施工目標。本文將以實際工程為例，具體探析座板式橋臺在橋梁加寬設計中的實踐應用。

關鍵詞：座板式橋臺；橋梁加寬；實踐應用

在橋梁加寬工程已經成為當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設計和施工工作也就越來越重要，其對于我國整體交通網絡的穩定性和安全性都有著非常重要的意義。橋臺設計則是橋梁加寬工程施工過程中一項需要設計單位重點考慮的問題，橋臺設計直接關系到橋梁加寬工程整體設計內容中的橋臺結構加寬設計、新舊橋臺結構的有效連接處理、舊有橋梁結構錐坡的處理以及舊有橋梁結構橋臺支檔防護結構的設計等一系列的內容，對于橋梁加寬工程整體設計中的穩定性、安全性以及加寬工程是時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計中針對軟土地區的橋梁加寬工程設計中一種常見的橋臺設計形式，能夠充分的適應軟弱土質地區橋梁加寬工程的具體設計和施工要求。以某一工程為例，座板式橋臺在橋梁加寬工程設計中的應用應該包含以下內容：

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進行加寬并且兩側的加寬寬度都是同樣的3.75m。同時在橋梁加寬工程的設計工作展開之前，相關測量工作人員首先需要針對高速公路上的橋梁結構的具體建造情況進行測量工作，通過測量工作后發現，橋梁工程的結構形式為預應力混凝土簡支T梁結構類型，同時橋梁結構的右夾角角度為135度，橋梁結構的總長度為237.69m，橋梁結構的設計內容中前后兩段的橋臺結構分別采用了重力式橋臺結構以及肋板式橋臺結構兩種類型，同時橋梁結構的橋墩屬于雙柱式橋墩配樁基礎建設類型，而樁基礎則為嵌巖樁基礎類型。

在完成了對某橋梁工程具體建造情況的測量工作以后，經過全面細致的分析后施工單位決定采用橋量結構的上部構造連接、橋梁結構的下部構造不連接的方法來完成整體橋梁結構的加寬工程的設計以及施工工作，保證橋梁加寬工程的設計能夠充分滿足橋梁工程加寬的設計要求和施工要求。采用這種橋梁加寬工程的設計方案是在充分考慮了當前橋梁工程結構的具體情況以后確定的設計方案，首先采用上部構造相互連接的方法不會對橋梁工程的下部構造產生過大的壓力，其次橋梁工程下部構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，同時不會提高舊有的橋梁結構的下部荷載，對于整體橋梁加寬工程的穩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造共同承受，但突然增加的橋梁結構荷載仍然可能導致橋梁結構的下部結構出現不均勻的沉降現象，對于橋梁工程的穩定性造成一定的不利影響。施工單位應該采取原有橋梁工程下部結構原地加固的方式來提升橋梁工程整體下部結構的荷載承受能力。

2 座板式橋臺在某工程設計中的具體應用

座板式橋臺事實上指的就是將橋臺太深埋置在后臺穩定土體內的、使用錨墊板以及錨桿的拉力來完成對土體側壓力抵抗工作的橋臺結構形式。將座板式橋臺接狗應用在某橋梁加寬工程中，具備以下三個優點：

首先橋梁加寬工程的設計中由于橋臺結構中的承臺部分事實上是處在橋梁上部結構中的原因，在橋梁加寬工程的設計和施工過程中不需要將舊有橋梁結構的錐坡全部挖出，只需要將舊有橋梁結構的上部結構中小部分承臺結構的錐坡填土進行清理挖掘就能充分的完成橋梁加寬工程結構的施工工作，有效的減少了施工單位整體工程施工量的同時進一步減少橋梁加寬工程施工過程中對于舊有橋梁結構中橋臺結構的施工影響，使其始終保持在一個較為穩定的狀態中；其次是橋梁加寬工程由于采用了座板式橋臺結構的設計類型，在座板式橋臺結構的施工過程中能夠充分的應用樁基礎施工技術，進而保證橋梁加寬工程表現出充分的抗推剛度，更加適用在當前橋梁結構加寬寬度較小的工程設計中；最后是在應用座板式橋臺結構的過程中，某工程采用了4根1m長度的樁基礎，在有效減少整體橋梁加寬工程不均勻沉降現象的同時，有效的防止了橋梁加寬工程施工過程中由于上部結構連接處出現沉降現象而造成的橋梁結構的橋面裂縫現象，對于提高橋梁加寬工程的穩定性有著非常重要的意義。

此外，在某橋梁加寬工程應用座板式橋臺結構的過程中，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計內容中座板式橋臺結構的相應結構計算、應力計算、彈性計算以及相關的計算工作，更好的保證座板式橋臺結構在某橋梁加寬工程設計和施工過程中的應用成果的準確性。

通過對ANSYS有限元分析軟件的充分應用，針對橋梁加寬設計中座板式橋臺結構的設計參數進行全面細致的分析，針對橋梁加寬工程中的橋梁應力分析可以得出以下結果：

2.1 在橋梁加寬工程的整體設計內容中，針對座板式橋臺結構的設計中，應用ANSYS有限元分析軟件可以計算出在橋臺結構中，座板以上的橋臺結構在承受來自各個水平以及豎直方向的應力過程中，其承受的應力參數都表現出應力較小乃至基本不會造成相應影響的狀態，因此雖然橋梁結構的座板以上的橋臺結構始終處在受壓狀態，但只需要按照相應的橋梁加寬結構的設計完成對橋梁工程施工過程中配筋的設計和施工就能有效的保證橋梁加寬工程的整體穩定性和安全性；

2.2 在橋梁加寬結構的設計內容中，座板式橋臺結構在座板縱橫橋向跨中區域頂緣始終保持受壓的狀態，也即底緣受壓狀態；而在橋梁加寬結構的整體結構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，同時底緣受壓橫橋向最大拉應力為1.153MPa ，沿著橋梁結構的方向順橋向最大拉應力則出現在樁頂邊緣與座板相交的位置，同時其最大壓力值為1.706MPa。針對橋梁結構中存在的區域應力集中的現象，某橋梁結構加寬工程的設計內容中針對當前區域的鋼筋布置采取了加強施工的方式，根據區域結構內的頂底緣應力值， 取座板單位寬度反算彎矩后，進行裂縫寬度驗算，有效的滿足了施工規范的相關要求。

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

結語

綜上所述，本文以實際工程為例，具體分析了橋梁加寬工程設計內容中座板式橋臺結構的有效應用，施工單位通過對座板式橋臺結構的充分應用，有效的提高了橋梁結構加寬工程的穩定性以及工程設計對于橋梁結構承載性能的要求，減少了橋梁結構加寬設計內容中出現的不均勻沉降現象，對于當前橋梁加寬工程的施工效率以及施工質量提供了非常有利的支撐作用。

參考文獻

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

中圖分類號：U442

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