獨柱墩橋梁結構安全驗算及處理方案探討

韋心意

廣西界圍信息科技有限公司，廣西南寧 530007

近年來，我國城市化建設步伐越來越快，對我國經濟發展造成積極促進作用，但是在一些實際運用中，常常出現一些問題，尤其是在獨柱墩橋建筑結構中。由于其建筑具有結構輕巧、工程量小以及橋下通透性良好等眾多優點，因此，在建筑過程中被廣泛應用。但同時獨柱墩橋也存在很多缺點，如建筑中橋梁的支座設置往往是依靠單點支撐的，而這種結構在實際使用中很容易產生很多安全隱患。

1 獨柱墩橋梁的抗傾覆能力判斷標準

在當前我國的獨柱墩橋梁運用過程中，由于各種原因，經常發生一些事故，對人們的出行，以及我國的交通運輸方面造成重大影響。為此，相關部門應該根據情況，采取一些有效措施進行防范，尤其對獨柱墩橋梁的抗傾覆能力進行有效判定，是加強我國交通運輸事業發展的必要前提。因此，本文便從兩方面對此進行判定。

1.1 判定橋梁傾覆能力的標準實施方案

1.1.1 方案一

獨柱墩橋梁上部結構的抗傾覆能力，其穩定系數應該滿足：

式中：Kqf——橫向抗傾覆穩定系數；Sbk——橋梁結構上部傾覆的汽車荷載值；Sak——橋梁上部結構穩定的作用相關標準。

1.1.2 方案二

式中：Kqf——橋梁的橫向抗傾覆穩定系數；γ0——橋梁結構重要性的相關系數；Sb，cdj——橋梁上部結構自重作用的效應組合計值，其中作用分項系數表示1.0，Ss，gdi——橋梁上部結構失穩的結構自重作用效應組合計值，其中作用分項的系數為1.2，Sb，gdi——橋梁上部結構失穩的可變作用的效應組合計值，其中汽車的荷載分項系數一般為1.8，而對其余的荷載分項系數一般都取1.0。

1.2 抗傾覆設計方案的完善和強化

在當前我國大多數獨柱墩橋梁的建筑中，一般都采用方案二來進行實現，因為此方法在實際使用過程中，往往會涉及結構穩定及使結構失穩的結構自重作用，因此，常常需要選取不同的荷載分項系數。此外，由于箱梁頂板、腹板以及底板等多方面的空間分布性相對比較復雜，因此，工作人員在其實際使用過程中，無法對此進行實際性的區分，那么對于橫向傾覆的曲線橋梁等方面，其難度也就更加困難了。此外，在計算過程中，我們還經常性的受到外界因素的干擾，并因此使得具體施工操作過程受到巨大的阻礙作用，同時也對計算結果產生各種影響，使其缺乏嚴格性、準確性。為此，我們需要對此方案采取一些必要措施進行加強操作，以保證獨柱墩橋梁建筑的安全及可靠。

1.2.1 恒載反力方法

在對橋梁的傾覆程度維護方案中，首先以傾覆軸為中心進行區分，然后再利用兩側的恒載支反力向上，分別使得橋梁上部的結構趨向穩定，然后再將上部的結構失穩的自重效應進行科學、有效的計算。

1.2.2 恒載自重面積分配法

先將橋梁的傾覆軸作為劃分的界限，然后再根據實際情況，以面積為單位將傾覆軸兩側恒載自重進行科學分配，然后使得橋梁上部結構的自重效應和失穩的自重效應等進行有效控制。

2 獨柱墩橋梁安全驗算以及處理方案

經過相關的研究和實驗發現，在眾多的橋梁使用中，仍存在著很多的問題，尤其是在橋梁的支座脫空方面以及抗傾覆能力不足等各方面，都有著很多的安全隱患問題。但是，根據調查結果發現，這兩者之間并沒有聯系性，也就是這兩者之間既可以互相存在，又可以獨立存在。此外，這兩者產生也具有一定的條件，就對于抗傾覆能力獨柱墩橋來說，其存在大多位于直徑在100～300m之間曲線橋梁中，而對于那些直線橋以及100米以內的小半徑橋梁，則具有很高的抗傾覆能力。另外，對于那些支座脫空的橋梁，其大多存在于半徑為100m左右大型跨徑預應力曲線橋梁中。通過研究發現，這種情況存在的主要原因有以下幾方面：

2.1 傾覆主軸的位置影響

對于某些獨柱墩橋梁來說，其抗傾覆能力的程度主要是因為傾覆軸的位置而影響的，調查發現，如果橋梁的支座大多集中分布在傾覆軸周邊的話，通常情況下，其抗傾覆能力一般較低；相反，如果支座較多的偏離橋梁的傾覆軸，那么與其相對應的傾覆能力，往往較高。

2.2 預應力曲線梁的作用

由于支座脫空現象主要發生于預應力曲線梁，因此，與曲線梁相對應直線梁便有著很多的特點，對橋梁支座脫空有著重要影響，其中主要包括以下幾點：第一，直線梁中外緣彎曲程度要遠遠大于內緣之間的彎曲應力；第二，恒載產生扭曲，使得橋梁總之處于彎曲、扭矩的受力狀態，對其質量造成一定影響。第三，預應力次內力的作用，使得箱梁所受力較大，因此很容易產生扭矩現象，并且在一定條件，很容易引發橋臺和過渡墩處的曲線內側出現支座脫空現象。

針對以上出現的問題，我們也做出一些解決方案，其中經常采用方案主要有兩種，一是獨柱墩增加鋼蓋梁方案，另一種是獨柱墩增加混凝土蓋梁方案。綜合來說，這兩種方案是最適應我國階段發展的要求，并且在對存在安全隱患的橋梁進行加固的過程中也發揮出重要作用。其中，對于那些柱徑較大，柱高較高的橋梁，一般所采用方案便是增設鋼蓋梁的處理方法，對于直徑較小，以及柱高較低的橋梁，則采用增設混凝土蓋梁處理。

3 結語

總之，加強對獨柱墩橋梁結構安全驗算及處理方案的分析，對我國建筑事業發展有著重要影響，但是在實際施工和運行中，仍然存在著很多問題，尤其是對于獨柱墩橋梁的結構安全性問題，為保證人們的出現安全，以及我國城市的和諧發展，相關工作人員必須要根據實際情況，采取有效措施對其進行管理，以提高橋梁建筑質量，進而促進我國經濟的長遠性發展。

[1] 吳宏業.獨柱墩橋梁結構安全驗算及處理方案探討[J].北方交通，2014（2）：58-61.

[2] 王榮華.橋梁結構安全性與耐久性的現狀分析[J].中國市政工程，2012（2）：30-32，99.