橋梁橋墩設計要點

彭明東

（懷化市交通規劃勘察設計院有限公司，湖南 懷化 418000）

橋梁工程作為我國交通系統當中非常重要的組成部分，對提高交通通行效率以及方便人們的日常出行打下良好的基礎。當前我國各個地區公路橋梁工程項目建設施工正在不斷擴張，橋梁工程建設施工質量受到人們的廣泛關注和重視。在橋梁工程項目設計工作中，橋墩設計工作是其中非常重要的設計工作內容，橋墩結構的穩定性直接關系到整個橋梁的使用安全性，因此必須要引起相關設計工作人員的高度重視。結合我國某地區一處大型橋梁工程建設項目展開分析和研究，對橋梁工程橋墩設計要點進行全面控制，提高橋墩基礎結構的穩定性，延長橋梁工程的使用周期，實現工程建設單位的更高經濟效益和社會效益。

1.橋墩設計工作原則

1.1 荷載設計

在橋梁橋墩設計工作過程中，必須要充分考慮到橋墩以上的整體荷載情況，其中主要包含橋梁結構、自身重量和橋梁表面車輛的荷載情況。在具體的設計工作中，必須要根據橋墩的實際荷載量大小，對橋墩的結構進行針對性設計，結合橋梁后續的通車流量大小和梁建設位置的地質條件情況，對橋墩的設計工作方法進行靈活調整，以此來有效提高橋梁工程的基礎承載能力。

1.2 橋墩剛性程度控制原則

橋墩剛性程度的設計工作中是橋墩結構設計的重點內容，如果橋墩的剛性程度和承載能力不符合設計工作要求，很有可能會出現橋梁結構基礎穩定性不足等問題，進而會存在一定的安全隱患。如果橋墩的高度設計過大，則會造成前期的經濟成本投入量加大，會造成一定的經濟成本浪費問題。因此，在具體的設計工作當中，相關設計工作人員需要從橋梁基礎結構的支撐性和經濟性兩個方面進行綜合考慮，有效找到最佳的設計工作方案，在保證橋墩剛性程度符合設計標準的前提下，有效控制工程建設的經濟成本投入量。

2.橋梁橋墩設計工作要點分析

有效結合我國某地區一處大型橋梁工程項目建設工作展開分析和研究，本次橋梁工程項目正線使用的是雙線設計，雙線之間的距離大小為4.5m。橋梁工程最大的允許通車時速為110km/h。在本次橋梁工程設計工作中,采用的是32m跨徑大小的雙箱梁單式簡支梁結構，橋墩部分設置為花瓶式結構，如圖1，并且在橋墩的外側區域預留10cm深度的裝飾條。通過對本次橋梁工程項目橋墩設計工作內容展開全面分析和研究，提出關鍵性設計工作要點，保證橋梁工程橋墩設計工作的科學性與合理性。

圖 1 橋梁墩柱結構

2.1 橋墩造型設計工作要點

在橋墩設計工作過程中不但需要考慮到橋墩結構的剛性程度和承載能力，橋墩的外部造型設計也是非常重要的設計工作內容。在本次橋梁工程橋墩設計工作中，相關設計工作人員有效考慮到橋墩結構的安全使用技術標準，同時兼顧到橋梁基礎結構的實用性和經濟性，充分考慮到橋墩結構的外形設計內容，使得整個橋墩結構外形設計可以形成良好的美觀化效果，可以和橋梁周圍的環境之間形成協調與統一。在設計工作當中將橋墩結構設計成花瓶狀結構可以進一步提高橋梁基礎部分的支撐性和穩定性，并且通過這種外形設計工作方法，橋墩施工完成之后，后期的基礎維護管理工作具有更好的便捷性，橋墩的基礎造型結構的實用性也得到了有效提高。由此可以看出，在橋墩設計工作中需要有效遵循相關設計工作規范以及技術要求，對橋墩的斷面結構和立柱形態進行合理設計，在保證橋墩部分可以發揮出應有功能的前提下，最大限度上提高橋墩的美觀性效果[1]。

2.2 橋墩動力設計工作要點

以本次橋梁工程項目橋墩設計工作為例，在針對橋墩動力分析過程中，首先需要針對橋墩花瓶式造型結構展開模擬設計和分析，需要有效分析出該橋梁結構的動力特性，同時需要充分結合后續車輛在行駛過程中所產生的動力影響特征，確保基礎結構的安全性以及保證行車的穩定性。其次，還需要有效考慮到外部車輛在行駛過程中的舒適性影響因素，根據表1當中的相關參數展開分析和研究，在本次橋梁工程橋墩設計工作中，針對橋梁的基礎結構，動力特性方面，需要有效滿足標準的設計規范要求，同時要兼顧到后續行車品質。

表1 墩頂水平線剛度最小限值

3.橋梁橋墩結構設計工作要點

3.1 橋墩頂水平線設計要點

在橋墩設計工作當中設計工作人員，需要保證橋墩結構部分的承受能力，符合預先設計好的規范要求和標準。相關的設計工作人員需要有效控制橋墩頂部位置在橫向和縱向上的剛性程度，只有保證橋墩的剛性程度，才可以從根本上提高橋墩結構的支撐性和穩定性。與此同時，通過增加橋墩水平線的剛性程度，可以最大限度上控制橋梁結構產生橫向振動與位移情況。除此之外，在橋墩頂部水平線的設計過程中，通過對橋墩剛性程度的有效提升，在后續的橋墩使用耐久性可以得到進一步提升，同時整個橋墩結構的維護管理工作會變得更加簡單。因此，相關設計工作人員需要嚴格依照調整結構的標準設計規范要求，對橋墩頂部水平線的剛性程度參數進行有效控制，充分保證橋墩設計工作的整體質量和效果[2]。

3.2 橋墩水平力縱向分配設計工作要點

在本次橋梁工程橋墩設計工作中，針對橋墩縱向水平力的分配設計工作是其中一項重點和難點問題，設計工作人員需要根據橋墩結構的具體構成形式，有效判斷橋墩結構縱向產生的水平力的作用，并且需要對水平方向的作用力進行合理分配。比如，在固定式橋墩結構當中，橋墩頂部位置的縱向所產生的水平力作用是縱向方向水平力的總和，而在非固定性的橋墩結構當中，橋墩頂部的縱向水平力作用，主要表現為橋梁墩柱基礎結構的摩擦力作用，如果橋墩部分使用的是聯合式墩柱設計工作方式，則所形成的水平方向的作用力，主要作用在橋梁墩柱的兩排縱向支座結構以及橫向支撐體結構所產生的摩擦力作用，因此在設計工作中需要根據橋梁墩柱的實際受力情況進行綜合判斷和分析。

3.3 橋墩構件設計工作要點

在橋墩構件設計工作當中，相關設計工作人員需要充分遵循以下幾個方面設計工作原則，對橋梁橋墩的截面位置進行合理化設計及橋梁，墩身的高度大小必須要充分結合橋梁結構的抗震設計等級要求，要充分滿足橋梁結構的整體安全性和穩定性，要有效控制橋梁工程項目的后續施工難度，同時為后續的橋墩維護與維修工作打下良好的基礎。同時在橋墩的構架設計工作當中需要有效結合橋墩設計位置的實際地質條件構成情況，對橋墩的結構進行合理選擇，比如選擇圓形橋墩或者矩形橋墩等通常情況下，橋墩的頂和梁體結構之間的設計，間距大小需要控制在60cm左右[3]。

在針對橋梁墩身截面位置進行設計過程中，需要有效保證橋墩位置和梁體底部位置之間可以形成充分協調，保證工程施工流程比較簡單，同時方便后續的養護工作。不但如此，還需要充分結合工程施工的實際情況，有效控制橋墩截面的設計形式。在實際設計工作中可以為橋梁結構增加一部分附屬工作設施，主要工作目標是保證橋梁到底部和支座位置檢查和維護工作的順利進行。比如，可以在橋墩頂部進行吊籃掛設附屬設施設計，或者在墩柱頂部進行凹槽設計，通常情況下，吊籃主要是通過角鋼支架相互搭接制作而成，拆卸或者更換比較方便。在吊籃當中的工作人員，可以通過使用鋼板來作為腳下的墊板開展相關工作。其中需要充分注意，可以在橋墩頂部的凹槽位置設置出一種爬梯結構，充分實現和粱體結構頂端位置之間的有效銜接，可以為整個橋墩和梁體結構的檢查維護工作提供出諸多便利。通常情況下可以將其直接設置在活動制作的一側，充分體現出以人為本的設計工作原則[4]。

3.4 橋墩耐久性設計工作要點

在橋墩設計工作過程中必須充分考慮到橋墩結構的使用耐久性問題啊，進一步延長橋墩結構的使用周期。在橋墩耐久性的相關設計工作內容當中，需要充分考慮到橋墩內部鋼筋材料的使用數量，通過對鋼筋材料使用數量的有效調整，可以進一步加強橋墩結構的基礎穩定性和剛性程度，延長橋墩的使用周期。相關設計工作人員需要根據橋梁工程建設規模大小以及施工區域的各種環境因素，有效調整橋墩結構的鋼筋材料使用量，同時還需要對鋼筋材料的規格尺寸進行有效控制，全面提高墩柱結構的整體穩定性。由于當前橋墩結構在設計工作中，通常使用的是鋼筋混凝土結構，因此鋼筋混凝土材料的性能和穩定性直接關系到橋墩結構的使用效果，因此在進行橋墩結構設計工作中，必須要全面保證鋼筋混凝土材料的各項使用參數符合橋墩結構的設計工作要求，同時結合實際設計工作條件，有效控制橋墩結構的混凝土材料使用量，對混凝土原材料的性質以及骨料級配大小進行合理控制，避免在后續工程施工中產生基礎結構質量問題[5]。

4.結語

在橋梁橋墩設計工作當中，設計工作人員所需要注意的設計工作內容相對較多，需要保證設計工作人員具有更高的設計工作經驗以及更高的專業技能，有效落實橋墩設計工作各環節的重點內容，全面提高橋墩結構的設計科學性與合理性，保證橋梁工程項目的整體使用效果。