淺析公路橋梁設(shè)計(jì)中的常見問題

    公路橋梁的設(shè)計(jì)能夠影響到公路橋梁建設(shè)工程的質(zhì)量，這就需要我們對(duì)公路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)，還有在構(gòu)造時(shí)有合理的解決辦法。這不僅要考慮到在施工和使用時(shí)產(chǎn)生的各種負(fù)載重力，還要考慮到在使用時(shí)遇到的各種自然條件下可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。針對(duì)于不同的地區(qū)和不同的地形，就要考慮到一些特殊的在使用時(shí)和自然條件惡劣時(shí)產(chǎn)生的一些因素。例如，對(duì)于一些地形特殊的地方，橋梁就要采用大跨度的高墩橋梁結(jié)構(gòu)，而這就要考慮到橋梁的穩(wěn)固性等問題。同時(shí)，對(duì)公路橋梁的工程費(fèi)用也要合理的預(yù)算，不能只一味的壓低造價(jià)、考慮工程在技術(shù)上的可實(shí)施性，還要兼顧工程的質(zhì)量。

    對(duì)于橋梁來說，在使用時(shí)，橋梁的上面通常會(huì)受到很大的負(fù)載，所以這就要求使用的樁基在使用時(shí)具有很好的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的承載能力，而鉆孔灌注樁正是具備了這些特點(diǎn)。橋梁的樁基設(shè)計(jì)對(duì)工程的質(zhì)量等方面有著很大的影響。

    2.1 正確的區(qū)分端承樁和摩擦樁。對(duì)于這兩種樁基，不能單純的用是否嵌巖來進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)還要考慮到樁長(zhǎng)徑比、嵌巖深徑比等一些區(qū)分因素。

    2.2 對(duì)樁基承載力的合理計(jì)算

    通過以往的工程試驗(yàn)證明，當(dāng)巖面較平整。樁的嵌巖深度h>2d時(shí)。樁側(cè)嵌固力約占總荷載50％以上。隨著嵌固深度增加。承載力也隨之增大。但嵌固深度h>3d時(shí)。承載力增長(zhǎng)不大。《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中計(jì)算單樁軸向受壓容許承載力的公式中沒有對(duì)樁嵌入基巖深度規(guī)定限值。也沒有隨嵌入深度值增大而設(shè)定相關(guān)的折減系數(shù)。因此。在樁基設(shè)計(jì)實(shí)踐中。當(dāng)樁基承載力需要通過較大的嵌巖深度來提高時(shí)。不妨考慮加大樁徑。

    2.3 對(duì)嵌巖深度和樁端持力層厚度進(jìn)行精確地界定

    對(duì)于橋梁的樁基設(shè)計(jì)，我們經(jīng)常會(huì)遇到巖石的夾層情況，有時(shí)還會(huì)遇到一些生長(zhǎng)比較好的溶洞。對(duì)于巖石的有夾層的情況，如果夾層的厚度不足以承受設(shè)計(jì)時(shí)所要求的承載重量，這時(shí)候就要求鉆孔樁能夠達(dá)到巖石的持力層，但是這對(duì)施工的機(jī)械設(shè)備和工程進(jìn)展都有很大的影響。我們應(yīng)該依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和試算值來確定嵌巖深度和樁端持力層厚度，以保證對(duì)樁基設(shè)計(jì)時(shí)各方面的合理性。

    2.4 合理的樁基配筋布置

    對(duì)于樁基配筋的布置主要有兩種方式，（1）依據(jù)橋梁樁基的最大彎矩的部位所在，來確定在何處布置配筋。（2）在安放主筋時(shí)，將主筋的一半一直安放到樁底。然而前一種方式在節(jié)儉工程費(fèi)用和對(duì)事故處理的難度上來說使更合理的方式。原因是由于前一種在放置鋼筋時(shí)，有很大一部分沒有鋼筋，這就為工程節(jié)省了大量的原材料；如果樁底出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象，我們可以按照原來的鉆孔再繼續(xù)鉆孔，以避免產(chǎn)生扁擔(dān)樁。對(duì)于第二種方式，也是有其優(yōu)點(diǎn)的，采用這種方法時(shí)可以降低施工的難度，但是對(duì)樁基進(jìn)行灌注時(shí)，鋼筋籠的固定以及定位就顯得尤為重要。

 

    3.1 安全性和耐久性差的原因

    3.1.1 設(shè)計(jì)時(shí)的方案不合理

    對(duì)于工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最重要的任務(wù)，在對(duì)結(jié)構(gòu)的解析以及各結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)國(guó)家規(guī)定的安全性要求和一些安全指標(biāo)來保證設(shè)計(jì)時(shí)的安全性。但是，在對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，許多專業(yè)的人員只是一味去滿足規(guī)范上和一些規(guī)定對(duì)結(jié)構(gòu)的安全度的需求，而忽略了結(jié)構(gòu)的材料、耐久性等特點(diǎn)，和在設(shè)計(jì)施工時(shí)出現(xiàn)的一些人為的因素，如果忽略了這些因素，對(duì)橋梁的安全性將會(huì)有很大的隱患。比如說，有的結(jié)構(gòu)在計(jì)算時(shí)受力方向不是很明確，就會(huì)導(dǎo)致橋梁的某些部位收到的壓力過大；對(duì)于某些混凝土，它的強(qiáng)度不是很好，某些鋼筋的直徑太細(xì)、截面太薄等等，這些因素都會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性�，F(xiàn)如今我們建造好的公路橋梁雖然都符合了規(guī)范所要求的強(qiáng)度，但是一般使用5-10年就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。

    3.1.2 設(shè)計(jì)時(shí)理論不完善

    國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)人員，對(duì)橋梁公路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，大多只考慮強(qiáng)度而忽略了公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性；考慮強(qiáng)度的極限值而忽略了使用時(shí)的極限值，而對(duì)于公路橋梁來說，使用時(shí)的質(zhì)量是最重要的；只看重對(duì)結(jié)構(gòu)的建造，而忽略了對(duì)結(jié)構(gòu)的維護(hù)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)時(shí)，大家對(duì)于結(jié)構(gòu)的耐久性的設(shè)計(jì)只是被當(dāng)為一種概念而受到大家的注意。同時(shí)，在這一領(lǐng)域，也沒有對(duì)使用年限提出準(zhǔn)確的要求，對(duì)結(jié)構(gòu)也沒有進(jìn)行專業(yè)的耐久性方面的設(shè)計(jì)。這些思想上的偏差，就直接影響到工程的質(zhì)量和使用情況等。

    3.2 提高公路橋梁的安全性和耐久性的設(shè)計(jì)方法

    3.2.1 要提高設(shè)計(jì)人員對(duì)那就行設(shè)計(jì)的重視，設(shè)計(jì)時(shí)還要兼顧混凝土的耐久性的要求。而提高公路橋梁耐久性的最基本的就是要提高工程所使用的混凝土的耐久性。同時(shí)，還要考慮應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)來提高耐久性，要如何選用施工人員容易操作的方式來提高耐久性。

    3.2.2 對(duì)于鋼筋的保護(hù)層要加大厚度，加強(qiáng)配筋的強(qiáng)度，盡可能的阻止混凝土出現(xiàn)裂痕。如果橋梁是混凝土結(jié)構(gòu)的，提高它的耐久性的最基本的方法就是增加保護(hù)層的厚度，同時(shí)也是為了防止鋼筋生銹，在強(qiáng)度上產(chǎn)生變化。然而對(duì)于裂痕的避免，就要按照相關(guān)的規(guī)定安全操作，盡量控制和減少施工及操作時(shí)產(chǎn)生的裂痕，同時(shí)還要采用某些構(gòu)造措施，盡可能的避免在使用時(shí)產(chǎn)生的裂痕。

    3.2.3 對(duì)橋梁的表面要加裝防水保護(hù)層。比如說，采用在混凝土中混入水泥結(jié)晶材料，都會(huì)起到很好的防水成效。同時(shí)還應(yīng)該安裝泄水管道，設(shè)計(jì)時(shí)要注意泄水管接縫處的密封性，防止水進(jìn)入梁內(nèi)，對(duì)橋梁產(chǎn)生極大影響。

    3.2.4 盡量的避免橋梁超負(fù)荷使用。如果橋梁超載，將會(huì)造成橋梁的疲勞感，而且會(huì)對(duì)橋梁的內(nèi)部產(chǎn)生不可恢復(fù)的破壞，這些對(duì)橋梁的安全系數(shù)都會(huì)有影響。所以，對(duì)于橋梁在使用時(shí)，我們要盡可能地避免橋梁的超載，有關(guān)的相關(guān)部門要加強(qiáng)管理，制定一些相關(guān)的法律規(guī)定。

 

    4.1 橋梁結(jié)構(gòu)的選擇

    在山區(qū)中，為了確保開車時(shí)的耐久性和實(shí)用性，大多數(shù)都選擇采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的設(shè)計(jì)方案，即鋼構(gòu)混合體結(jié)構(gòu)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的依據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩硇蝿?shì)，太高中間的橋墩，將剛度相似的且相鄰的橋墩連接起來，利用它本身所具有的柔性適應(yīng)各種變化，這樣就能提高并改善高矮敦的受力情況。

    4.2 橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    上部結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)橋梁和施工的難度等方面進(jìn)行綜合的考慮。在山區(qū)，如果地理形勢(shì)相對(duì)比較平穩(wěn)的地區(qū)，就可以選用簡(jiǎn)支空心板結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)基本成熟，但是這種結(jié)構(gòu)，橋梁比較高大，不是很美觀，增加了橋梁的橋墩數(shù)，而且由于橋面的縫隙較多，對(duì)行車造成很大的不方便。

    4.3 橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    公路橋梁的下部應(yīng)該滿足上面的所要求應(yīng)具有的支撐力，同時(shí)還要盡量保證橋墩布置的是否合理均勻，是否美觀。目前大多數(shù)采用的是柱式墩，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很好，而且它自身的重量很輕，施工簡(jiǎn)便，同時(shí)還兼具了美觀的特性。

 

    由于近幾年，我國(guó)對(duì)公路橋梁的建設(shè)也越來越快，使我國(guó)的交通系統(tǒng)也迅速發(fā)展起來。所以我們更要重視公路橋梁的安全性和耐久性，只要我們?cè)趯?duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要不斷地創(chuàng)新和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，避免我國(guó)的公路橋梁出現(xiàn)問題，保證人們的安全。