公路橋梁設計及橋梁結構損壞影響因素研究

馬富慶

（河北雙盛交通勘察設計有限公司，河北 滄州061099）

0 引言

公路橋梁是最常見的基礎設施形式，公路橋梁的設計工作必須綜合研究水文地質及橋面承載能力等方面。但隨著施工的增多，公路橋梁的建設目前面臨著一些問題，尤其是橋梁結構毀壞的情況。橋梁結構的執行施工不僅是公路橋梁施工的一項根本任務，而且是工程總體執行質量的關鍵保障。為此，工程相關人員還需要對橋梁結構構成損壞的主要因素進行系統分析，從而采取相應的保護措施。另外，汽車荷載、自然因素等也會對橋梁結構產生一定破壞，不利于橋梁的整體性能和車輛通行的安全。當橋梁結構劣化低于極限值時，就會出現橋梁沉降現象，對安全造成嚴重影響。

在此基礎上，從公路橋梁的設計入手，結合橋梁結構破壞的影響因素的研究，制定有效的受損橋梁加固和養護措施。

1 關于公路橋梁的結構摧毀原因分析

目前的公路橋梁建筑結構遭受摧毀的原因主要有3個：橋梁超過最大容許限度、基地下沉、墩臺不達地下。為保證公路運輸的有效性，曾出現過大型車輛超過最大容許限度的情況，由于橋梁上的大型車輛越來越多，導致公路交通負荷增加。

1.1 超過最大容許限度現象

由于我國經濟體制的不斷完善，公路橋梁建設發展迅速，成為我國經濟發展的主要動力。隨著大城市等公路規模的不斷擴大，多條區域干道的建設，大規模貨運交通工具的數量也相應增多。在大型交通工具經過公路大橋時，它所承受的負荷已經超出了大橋的設計負荷極限。在交通工具長期沖擊后，混凝土橋面使用壽命縮短，應力性能的降低將不可避免，在上述假設下，橋梁將產生結構變化而影響整個建筑的執行工程質量，更嚴重的是因橋梁存在水泥裸露腐蝕等問題，對行人和交通工具的安全性造成了一定威脅[1]。

1.2 地面沉降問題

在軟土基上修筑的人行道，因為土質比較軟，與其內部連接過度，就會出現移動。例如，橋底在同一軟土基上，就會出現變形、沉降等。從橋梁整體上而言，它們都是地面不平整所導致的。

1.3 墩臺不達地下

由于執行工程的需要，墩臺將在土植河床的碎石上鋪砌，在執行工程過程中，如果墩臺基面過淺，一旦發生洪水，就會被沖走。

2 公路橋梁設計研究

2.1 概述

公路橋梁的設計對于整體安全至關重要，在制作特定橋梁之前需要進行合理的初步設計工作。設計內容包括公路橋梁的尺寸、結構、執行工程工藝等內容。安全設計的可靠性和準確性。公路橋梁的設計必須先進行完整有效的地質研究，明確橋梁位置，完善地質條件和河流狀況。橋梁的設計，必須考慮成本、時間、技術等之間的聯系，要考慮橋梁的整體使用情況。初步項目完成后，開始對該項目進行可行性和經濟性分析，并由審計專家對公路橋梁的設計進行檢查，以確保其可靠性。工程控制完成后，執行工程方根據工程的基本情況，進行有效的技術調試工作，以保障公路橋梁的整體性能。

2.2 現狀及存在問題

公路橋梁的基礎施工首先需要打好地基，在已達到的基本定型工程設計階段，鉆孔數量上需要有合格的基礎施工條件方可實施。特別是在地基發軟的條件下，隨著地基輸送能力的提高，就必須確保鉆孔的深淺與孔數都完全匹配，不然就會產生地基的不穩固狀況，從而形成了巨大的安全風險，而一旦這些情況不穩定，路基的工作壽命也就大大減少。還有很多的設計參數和指標不符合施工現場的實際情況，存在較大的誤差，設計人員沒有進行認真細致地實地考察和調研，在軟土地基的設計上漏洞百出。

路橋過渡期干線是在過渡期工作艙側的主要執行機構，可以很好地避免路橋異質沉降現象，并維護路橋執行工程的安全平穩，目前使用了過渡期執行工程形式的路徑鈑金架構設計。但當設計板通過時，對于其特性和指標能否滿足這些條件并進行執行工程，還有需要解決的問題：板的長短既未能充分考慮到實際要求，也不能規定橋梁與其后部間的有效距離，不遵守正常規范，搭板發揮的功能被減弱，受長度不夠的阻礙。

路橋上的鋼板設計要保證強度和厚度達到標準，但由于這樣的設計以及形成的標準尚不明確，有經驗的設計師，有時也會出現錯誤，需要重新估價錯誤的路橋上的鋼板厚度。相比之下，路橋上的鋼板容量被淡化了，重型車輛的運輸和交通量的急劇增加所帶來的負荷和壓力，導致了工程的簡單暫停和橋梁的關閉。

在規范設計中，根據當地氣候條件和相應的環境采取了一系列措施來防止雨水沖刷和滲漏，但這些措施或方案并沒有得到實施。當預防措施和應急措施與防水設施不對應互通時，特別是在排水執行工程中，會連續不斷地干擾工程，經常出現防水、擋水現象，導致路橋工程因下雨中斷而暫停多達3次[2]。

3 防護措施及設計要點

3.1 有效避免橋梁結構摧毀情況的方法

由于相關部門的工作人員及時進行了深入分析與檢測，并通過合理可行的預防措施，以避免橋梁構造破壞，從而提高了橋梁工程的質量。公路橋梁的及時實施施工，從而有效地減少了道路安全事故的出現。而相關人員也通過對路線交通系統進行研究和采取措施，重新測算了公路橋梁的實際負荷。但是，這種測算的結果并沒有代表公路橋梁每個元素的實際負荷狀況，而只是代表路橋的各代負荷以及僅代表路橋可能出現的任何負荷變動。如果已經有了防止超過最大允許限制的路徑法律規范，那么在實際中就可以對不符合規定的通行車輛進行罰款，從而確保運輸效率。需要工作人員能夠根據目前運輸車輛超過最大容許限度導致橋梁老化的問題進行研究，及時應用橋梁加固方法，以便確保公路橋梁的養護和改造，切實提高其承載能力。

如果沒有對公路橋梁超過最大容許限度的情況進行分析，采取有效措施就有可能對橋梁結構造成破壞，更嚴重的是有可能引發事故。當橋梁結構摧毀時，車輛性能會受到損害，從長遠來看，會造成橋梁結構強度降低，混凝土開裂。由于橋梁結構被破壞，造成交通不便，在公路運輸中，交管人員花很多時間檢查來往車輛，通過稱重、時速及貨車寬度等相關信息進行分析，以便對車輛綜合管理[3]。

3.2 公路橋梁設計要點

防腐工程是指在橋梁表面涂上一層丙烯酸聚氨酯材料的防腐涂層，使橋梁與水隔絕，與高濕度的空氣隔絕。冷凍回路設計：北方溫差較大地區的公路橋梁；鋼筋混凝土強度設計：由于不可預見的事件和收縮現象對鋼筋混凝土結構造成的摧毀尤為嚴重。在橋梁斷裂的情況下必須加固該項目。兩種設計方法通常用于加固橋梁。首先，加強橋梁能力的支柱的加固概念，通常借助可避免開裂的鋼筋加強元件；其次，輔助支柱的功能，配備支撐，間接有助于橋梁的容量；最后，對折疊拉裂的維持構造，根據彎矩圖的魚形腹梁橋加以保護[4]。

4 結語

橋梁結構在交通問題中非常關鍵，結合對路橋設計、公路和橋梁破壞結構影響的研究，對具體的影響因素做出了詳盡的剖析，并在研究這些影響的基礎上，制定出在設計能力范圍內的可行對策，進而全面地促進了橋梁的安全和穩定性，并充分發揮路橋的功能。綜上所述，公路橋梁的施工中一旦發生損毀，不僅關系著交通運輸的正常運轉，同時也關系著人民的生命安全。所以，相關人員應當及早地對橋梁的損壞原因做出深刻剖析，并做好必要措施，從而更加注重公路橋梁的施工，以確保廣大人民群眾生命安全。