道路橋梁設(shè)計工程師評職范文公路橋梁設(shè)計注意

　　摘要：橋梁是公路建設(shè)中的一個重點，橋梁工程建設(shè)的好壞直接影響到整條公路的建設(shè)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(shè)計人員急需解決的問題。本文探討了公路橋梁設(shè)計時應(yīng)注意的要點。

　　關(guān)鍵詞：公路橋梁,設(shè)計,橋梁布跨,下部結(jié)構(gòu)

　　一、公路橋梁設(shè)計設(shè)計基本要求

　　(一)使用上的要求

　　適用性是橋梁設(shè)計中應(yīng)當(dāng)首先考慮的問題。橋上行車道和行人道應(yīng)有足夠的寬度，既能滿足當(dāng)前交通量的需要，也要照顧到日后交通量的增長。橋梁應(yīng)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(jié)構(gòu)應(yīng)保證使用年限，并便于檢查、養(yǎng)護和維修。

　　(二)強度及構(gòu)造上的要求

　　橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)當(dāng)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(yīng)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(shè)計應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)經(jīng)濟上的合理性。橋梁方案應(yīng)當(dāng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較，構(gòu)件尺寸應(yīng)通過精心設(shè)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(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和安裝，盡量采用標(biāo)準化的裝配式結(jié)構(gòu)。在條件許可時，應(yīng)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?？紤]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(shè)計人員的重要職責(zé)。

　　(五)美觀上的要求

　　橋梁應(yīng)以合理的受力結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，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(yīng)反映時代風(fēng)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(shè)計要點

　　這是橋梁設(shè)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(jié)構(gòu)應(yīng)充分考慮設(shè)計洪水水位要求,以及壅水高、河床淤積或漂流物等影響。當(dāng)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(shè)墩;當(dāng)橋梁上跨已建的道路時,為便于施工組織,通常采用預(yù)制吊裝結(jié)構(gòu)以兩跨或多跨跨越道路。而同時應(yīng)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(yīng)充分考慮到結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性。一般來說,地質(zhì)越差或下部結(jié)構(gòu)投資越大,就越宜采用較大的跨度,以減少支承結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的平順、流暢。值得一提的是,在同一個項目中應(yīng)特別注重跨徑的標(biāo)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(dǎo)致方案的不合理和日后的變更。

　　三、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

　　下部構(gòu)造設(shè)計主要指橋梁墩臺的設(shè)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(gòu)梁體協(xié)調(diào),有一定的視線誘導(dǎo)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(dāng)體系為連續(xù)剛構(gòu)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(shè)樁帽,增加了工程量,而且對于山區(qū)地形橫坡較陡,增設(shè)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(yīng)地形，減少開挖，節(jié)約土方量，臺設(shè)計時必須合理分臺階。樁柱式橋臺由于抗推剛度小，當(dāng)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(shè)置錐坡，這時采用柱式臺或肋式臺就會受到較大限制。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時，往往會出現(xiàn)U臺下設(shè)置樁基的情況。

　　四、軟基路堤設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)法,結(jié)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(shè)計階段必須解決好下述若干問題。在設(shè)計階段,要盡可能考慮設(shè)置橋頭搭板,在搭板與橋臺連接處作構(gòu)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(gòu)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(shè)置一層鋼筋網(wǎng),使路基剛度逐漸過渡。設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)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(dāng)?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺后部防護工程,盡量避免大河面小跨徑橋涵。設(shè)計單位應(yīng)嚴格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準、規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定要求;對橋頭跳車的部位進行詳細設(shè)計,提出施工指導(dǎo)意見;并且認真詳細地進行設(shè)計交底。

　　五、橋梁配筋設(shè)計要點

　　橋墩普通鋼筋混凝土帽梁設(shè)計中，常常存在帽梁的主拉應(yīng)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(gòu)造儀配置了主拉應(yīng)力斜筋，但斜筋未與水平向或豎直鋼筋焊接，形成了“浮筋”，預(yù)應(yīng)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(gòu)造不夠合理，連續(xù)梁中間支承附近的腹板內(nèi)未設(shè)縱向加強鋼筋。梁的主拉應(yīng)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(yīng)不小于正截面的抗彎效應(yīng)，所以應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(gòu)造，所以也不能形成主抗拉應(yīng)力的效應(yīng)。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(dān)混凝土收縮和溫度變化引起的拉應(yīng)力，固定受力鋼筋的位置，故應(yīng)按規(guī)范規(guī)定設(shè)置分布鋼筋，板內(nèi)應(yīng)設(shè)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(yīng)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(yīng)布置分布鋼筋。連續(xù)梁中問支承點附近受力較為復(fù)雜，支座邊緣常有局部拉應(yīng)力產(chǎn)生在腹板和底板中設(shè)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(yù)應(yīng)力混凝上梁錨固區(qū)段，腹板兩側(cè)縱向鋼筋截面面積應(yīng)予增加縱向鋼筋，間距宜為100~150m。

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

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