道路橋梁設計工程師評職范文公路橋梁設計注意

　　摘要：橋梁是公路建設中的一個重點，橋梁工程建設的好壞直接影響到整條公路的建設質(zhì)量。如何完善路橋功能、提高公路橋梁的社會效益和經(jīng)濟效益是目前公路橋梁設計人員急需解決的問題。本文探討了公路橋梁設計時應注意的要點。

　　關鍵詞：公路橋梁,設計,橋梁布跨,下部結構

　　一、公路橋梁設計設計基本要求

　　(一)使用上的要求

　　適用性是橋梁設計中應當首先考慮的問題。橋上行車道和行人道應有足夠的寬度，既能滿足當前交通量的需要，也要照顧到日后交通量的增長。橋梁應具有足夠的孔徑和橋下凈空，以滿足洪水渲泄、安全行船和橋下交通順暢。此外，作為永久性建筑物，橋梁結構應保證使用年限，并便于檢查、養(yǎng)護和維修。

　　(二)強度及構造上的要求

　　橋梁結構構造應當合理，并具有足夠的承載能力，能夠保證橋上車輛和行人通暢便利，行駛安全。同時要求在制造、運輸、安裝、使用過程中應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。

　　(三)經(jīng)濟上的要求

　　在適用、安全的前提下，橋梁設計應當體現(xiàn)經(jīng)濟上的合理性。橋梁方案應當通過技術經(jīng)濟比較，構件尺寸應通過精心設計與計算，使材料消耗量最少，造價最低。從經(jīng)濟上考慮時，要考慮綜合效益，即運營及養(yǎng)護和維修費用、工期長短等等。

　　(四)施工上的要求

　　橋梁結構應便于制造和安裝，盡量采用標準化的裝配式結構。在條件許可時，應采用機械化和工廠化施工，采取先進的施工工藝，以加快施工速度，保證工程質(zhì)量和提高經(jīng)濟效益。考慮到橋梁失事大都發(fā)生在施工階段，因此，如何充分保證橋梁在施工狀態(tài)的安全和可靠，同樣也是設計人員的重要職責。

　　(五)美觀上的要求

　　橋梁應以合理的受力結構為基礎，通過合理的建筑輪廓，具有美觀的外形。特別對于城市和瀏覽地區(qū)的橋梁建筑，應反映時代風貌，注意空間比例、節(jié)奏、明暗和穩(wěn)定感，分清主次，局部服從主體。

　　二、橋梁布跨設計要點

　　這是橋梁設計的主要項目之一。對于跨越河流的橋梁,橋梁中線宜與天然河道洪水流向正交,避免水流匯聚渦旋,影響橋梁安全,同時橋跨結構應充分考慮設計洪水水位要求,以及壅水高、河床淤積或漂流物等影響。當橋梁上跨在建的高等級道路時,為了避免采用較大的跨度,降低建筑高度,節(jié)省投資,往往考慮是否可于道路的中央分隔帶處設墩;當橋梁上跨已建的道路時,為便于施工組織,通常采用預制吊裝結構以兩跨或多跨跨越道路。而同時應避免橋梁與被交道路的交角過大。橋梁孔跨的布置,除滿足橋梁功能及其它條件的要求外,應充分考慮到結構的經(jīng)濟性。一般來說,地質(zhì)越差或下部結構投資越大,就越宜采用較大的跨度,以減少支承結構的工程量,從而節(jié)省投資,反之亦然。因此,對于大型橋梁孔跨布置通常通過橋跨變化以顯出橋梁結構的平順、流暢。值得一提的是,在同一個項目中應特別注重跨徑的標準化分級,合適的跨徑分級可以在整個項目中形成一整套合理的橋型方案,若缺跨級則必然導致方案的不合理和日后的變更。

　　三、下部結構設計要點

　　下部構造設計主要指橋梁墩臺的設計。對于常見高度的橋墩。即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱。圓柱施工時外觀質(zhì)量易控制,且與樁基銜接方便,平原地區(qū)使用較多。但從美觀角度來說,方柱棱角分明,與上構梁體協(xié)調(diào),有一定的視線誘導性,較美觀。從受力上看,截面積相等的圓柱和方柱。方柱的抗彎剛度耍大于圓柱,受力優(yōu)于圓柱,當體系為連續(xù)剛構時,方柱可以方便的調(diào)節(jié)兩個方向的尺度來調(diào)整墩柱的剛度,從而達到調(diào)整墩柱受力的目的。從施工角度說,圓柱施工更簡單,方柱與樁基銜接一般需增設樁帽,增加了工程量,而且對于山區(qū)地形橫坡較陡,增設樁帽會增加挖方工程量。易引起邊坡失穩(wěn)。山區(qū)高速公路橋臺一般采用重力式型臺、肋式臺、柱式臺。臺控制的填土范圍一般為4——10m，所以U臺高度最好控制在10m之內(nèi)。山區(qū)橋梁臺一個顯著特征就是橫向、縱向橫坡陡，為了適應地形，減少開挖，節(jié)約土方量，臺設計時必須合理分臺階。樁柱式橋臺由于抗推剛度小，當聯(lián)長較長，臺后填土較高時不宜使用，一般臺后填土商度宜控制在5m以下，聯(lián)長宜控制在150m以內(nèi)。埋置式肋式臺適用范圍廣一些，但也不宜太高，不宜超過12m。山區(qū)高速公路縱向地形陡峭，往往不能設置錐坡，這時采用柱式臺或肋式臺就會受到較大限制。當?shù)刭|(zhì)條件較差時，往往會出現(xiàn)U臺下設置樁基的情況。

　　四、軟基路堤設計要點

　　提高軟基路堤的強度和穩(wěn)定性,減少路堤和路面結構層的沉降 針對目前高等級公路軟土地基處理較多采用排水固結法,結合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現(xiàn)象,從提高軟基路堤的強度和穩(wěn)定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發(fā),設計階段必須解決好下述若干問題。在設計階段,要盡可能考慮設置橋頭搭板,在搭板與橋臺連接處作構造處理,若有可能可將橋臺處的伸縮縫移到橋墩上,使上部構造的橋面連續(xù)擴大到搭板內(nèi),減少橋臺處的變形因素。同時,認真分析橋臺地基土層情況,確定如何使橋臺填土路堤更為密實的方法。鄰接搭板的路堤一定長度內(nèi),路基采用水泥穩(wěn)定碎石層處理,并設置一層鋼筋網(wǎng),使路基剛度逐漸過渡。設置橋涵構造物應允分考慮臺背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題,選擇恰當?shù)臉蚝恢谩⒖鐝郊皹蚺_后部防護工程,盡量避免大河面小跨徑橋涵。設計單位應嚴格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術標準、規(guī)范和相關的規(guī)定要求;對橋頭跳車的部位進行詳細設計,提出施工指導意見;并且認真詳細地進行設計交底。

　　五、橋梁配筋設計要點

　　橋墩普通鋼筋混凝土帽梁設計中，常常存在帽梁的主拉應力鋼筋(斜筋)的起彎點布置不合理，斜筋間距偏大，橋墩鋼筋布置中，梁支座下的牛腿構造儀配置了主拉應力斜筋，但斜筋未與水平向或豎直鋼筋焊接，形成了“浮筋”，預應力混凝上窄心板的懸臂翼緣板長度為1.5m，懸臂翼板的頂層僅配置了橫橋向的主要受力，鋼筋未配置順橋向的縱向分布鋼筋，構造不夠合理，連續(xù)梁中間支承附近的腹板內(nèi)未設縱向加強鋼筋。梁的主拉應力區(qū)配置斜筋起彎點的規(guī)定，主要目的是保證斜截面抗彎效應不小于正截面的抗彎效應，所以應嚴格按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行，靠近支點的第一排彎起鋼筋頂部的彎折點，簡支梁或連續(xù)梁邊支點心位于支座中心截面處，懸臂梁或連續(xù)梁中間支點應位于橫隔板靠跨徑一側(cè)邊緣處，以后各排彎起筋的梁項部彎折點，應落在前一排彎起鋼筋的梁底部彎折點處或彎折點以內(nèi)，主拉應力鋼筋中“浮筋”是禁用的鋼筋形式，由于其兩端未與主筋相焊接，不能形成有效的握裹力及錨同構造，所以也不能形成主抗拉應力的效應。因此，彎起鋼筋不得采用浮筋，分布鋼筋的作用，是將荷載分配傳遞給受力鋼筋，分擔混凝土收縮和溫度變化引起的拉應力，固定受力鋼筋的位置，故應按規(guī)范規(guī)定設置分布鋼筋，板內(nèi)應設垂直于主鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋直徑不小于8mm，其間距應不大于200mm，截面面積不宜小于板的截面面積的0.1%。在主鋼筋的彎折處，應布置分布鋼筋。連續(xù)梁中問支承點附近受力較為復雜，支座邊緣常有局部拉應力產(chǎn)生在腹板和底板中設置間距較密的縱向短鋼筋，有利于防止箱梁局部裂縫的展開，在支點附近剪力較大區(qū)段和預應力混凝上梁錨固區(qū)段，腹板兩側(cè)縱向鋼筋截面面積應予增加縱向鋼筋，間距宜為100~150m。

　　結束語：橋梁設計要堅持“安全、適用、經(jīng)濟、美觀、便于施工及養(yǎng)護”的設計原則，并針對公路橋梁中易出現(xiàn)的通病進行設計和多方案比選，重視橋梁方案和施工方案相結合，從設計源頭實現(xiàn)公路的社會效益和經(jīng)濟效益。

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