橋梁工程的設計與質量控制分析

谷慧敏

摘要：隨著經濟的發展和進步，其對于交通網絡系統的要求不斷提升，確保各個區域之間的聯系朝著更加密切的方向發展，此時就需要開展大量的橋梁道路工程。本文結合自身多年在山區環境下的橋梁工程設計經驗，對于實際山區公路橋梁設計的問題進行探討，并且在此基礎上提出對應橋梁工程質量控制策略。

關鍵詞：橋梁工程;工程設計;質量控制

我國基礎建設事業發展迅速，各個地區各種規模大小的公路橋梁工程都在緊張有序的開展著，這將為形成我國更加完善的交通運輸系統奠定良好的基礎。很明顯，在此過程中就需要確保橋梁工程設計的科學性，并且進入到精細化的橋梁工程質量控制格局，由此才能夠步入到理想的交通工程發展狀態。

1、 橋梁工程概況

橋梁工程建設的初衷就是為了跨越各種天然或者人工障礙物，以確保實際道路是通順的。一般情況下實際的橋梁由五個部分構成，橋跨部分，支座系統部分，橋墩部分，橋臺部分和墩臺部分。按照橋梁的規模可以將其歸結為特大橋梁，大型橋梁，中型橋梁和小型橋梁，實際的劃分是以跨徑和多跨總長參數為基準的，下表1為實際橋梁分類的基準。當然在實際橋梁分類方面，還有其他考量基準，對于本次需要探討的山區橋梁工程而言，多數情況下會依照如下基準來權衡。

2、 橋梁工程的設計

相比較實際其他地形中的橋梁工程設計，山區的橋梁工程設計有著自身的特殊性，因此在實際不同部分進行結構設計的時候，需要考量實際特殊性，然后結合對應部分的特點來展開，詳細來講述，一般情況下會將其歸結為兩個部分的內容：

2.1橋梁上部分的結構設計

對于大量山區橋梁設計實踐案例進行歸結，會發現這種額理性的橋梁設計，會有著對應的固定標準，就連跨徑也有固定的規格，大多數情況下可以將其歸結為八種。如果從橫斷面的角度來進行權衡，就可以將其劃分為三種類別：空心板類別;T梁類別和小箱梁類別。

另外在橋梁上部分結構設計的過程中，還需要處理好橋梁上部設計中的兩個關系：其一，要處理好橋梁跨徑與橋墩高的之間的關系。一般情況下，橋梁卡跨徑與墩高之間的比例應該控制在0.68和1之間。當然這是理論下的基準，山區環境中，地形更加復雜，此時會需要有一個恒定的跨徑，因此就不會考慮墩高大問題，如果實際墩高變化比較大，就會采取組合跨徑的方式來應對，有20米和30米組合的，有30米和40米組合的，至于要選擇哪種組合方案，就需要從周圍環境因素和經濟成本因素兩個角度來考量。其二，要處理好橋梁上部板或者梁和平面曲線半徑之間的關系。

2.2橋梁下部分的結構設計

橋梁下部分的結構設計，主要包括三個方面的工作。詳細來講述，其主要有：其一，矮墩設計。實際測量之后，如果橋墩設計高度小于30米，此時就可以采取Y型薄壁墩，也有使用柱式墩，在實際工程中，選擇后者的比較多，因為實際外觀質量更加容易控制，更為重要的是，可以更好的與地基實現銜接。在柱式墩中還可以細分為方柱和圓柱，從受力角度來看，方柱更加優秀，并且實際抗彎剛度也更加大。

其二，高墩設計。如果實際測量的高度高于30米，但是不會超過40米，此時往往會選擇截面空心薄壁墩，順橋向坡比設定為45：1。當然如果實際橋墩高度超過了50米，此時就需要將實際的斷面尺寸進行調整，在實際設計的時候，還需要對于選址范圍內地形的屬性，地址狀況，地上建筑物的分布情況等因素進行考量，由此確保實際事故方案進入到更加合理的狀態。其三，橋臺設計。這是橋梁下部分設計的重要節點，一般情況下主要可以歸結為U型臺類型的，助板臺類型的，樁柱式臺類型的。第一種類型使用最多，實際的填土范圍一版為4米到10米之間，因此實際高度也不能超過10米，這是基本準則。再者考慮到實際橋臺能夠銜接路橋，在進行橋梁設計的時候還需要思考如下的問題：山區橫坡如果比較陼，上部結構的長短可能對于橋臺的高度產生影響，此時為了確保質量，就需要降低橋臺的高度。在特殊的地段，還需要設定U型橋臺，設置臺階的時候需要考慮基礎內外側的高差參數。

3、 橋梁工程質量控制策略

3.1關注結構耐久性參數

在橋梁工程質量控制的過程中，需要高度重視結構耐久性參數。因為能夠對于橋梁工程耐久性造成影響的因素比較多，有雨水的侵蝕，有風雨的吹刷，有荷載的壓力等。在實際橋梁進入服役之后，發生損傷或者劣化的現象是在所難免的。因此要關注橋梁工程耐久性的測量，做好對應橋梁耐久性的評估工作，在設計環節使用有利于橋梁工程耐久性提升的技術方案，以確保其橋梁可以有效的發揮其效能。

3.2實現疲勞損傷問題的探討

車輛荷載和風荷載可以歸結為動態荷載的范疇，其產生的循環變化應力，對于實際橋梁的損害是比較大的，危害的不僅僅是結構，還會使得其處于疲勞損傷的狀態。再者加上實際橋梁使用材料是不均勻的不連續的，結構上必然有缺陷，一旦動荷載超標，就可能使得橋梁出現嚴重的裂紋，這種裂紋往往難以控制，因此必須要對于橋梁早期疲勞采取對應的預防措施，確保對應風險的不斷惡化。

3.3建立完善橋梁超載行為監督管理機制

對于山區橋梁而言，超載問題是影響實際橋梁使用壽命的重要因素之一，對此必須要采取有效的監督管理措施。在此過程中需要積極做好如下幾個方面的工作：其一，對于當前山區的橋梁工程進行排查，找到其中超齡運營的橋梁，依照橋梁實際承載車流量來界定實際的承載重量，對于車輛違章行駛的行為進行懲罰，使得車輛的重量處于被控制的狀態，繼而使得橋梁工程的使用壽命得以不斷延長。

4、 結語

綜上所述，其橋梁設計與橋梁質量管理之間存在密切的聯系，需要樹立正確的質量管理價值觀，在實際橋梁設計之初，就需要將質量管理的因素考慮進去，由此使得實際的橋梁設計方案朝著更加精細化的方向發展。當然作為橋梁設計人員，需要不斷的結合實際設計經驗，進行設計反思，確保樹立正確的質量管理意識，將質量管理理念納入到實際橋梁結構設計環節，由此做好前置性的質量管理和控制。

參考文獻：

[1]王玲. 道路橋梁設計隱患問題及完善措施[J]. 交通科技，2016（01）：55-57.

（作者單位：華明工程技術有限公司天津分公司）