公路桥梁设计应注意的要点

公路桥梁设计应注意的要点

发表时间：2019-09-21T21:53:14.640Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：王义博

[导读] 摘要：桥梁是公路建设的重点。

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摘要：桥梁是公路建设的重点。桥梁施工质量直接影响公路施工质量。如何提高公路桥梁的功能，提高公路桥梁的社会效益和经济效益，是公路桥梁设计工作者迫切需要解决的问题。论述了公路桥梁设计中应注意的问题。

关键词：公路桥梁；设计；桥梁布跨；下部结构

一、公路桥梁设计设计基本要求

（一）使用上的要求

适用性是桥梁设计的首要考虑因素。大桥的行车道及行人路应足够宽阔，以应付现时的交通需求及未来的交通增长。桥下应有足够的孔洞和净空，以应付洪水，保证桥下航行安全，交通畅通。此外，作为永久性建筑物，桥梁结构应保证使用寿命，便于检查、维修和保养。

（二）强度及构造上的要求

桥梁结构构造应当合理，并具有足够的承载能力，能够保证桥上车辆和行人通畅便利，行驶安全。同时要求在制造、运输、安装、使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

（三）经济上的要求

在适用、安全的前提下，桥梁设计应当体现经济上的合理性。桥梁方案应当通过技术经济比较，构件尺寸应通过精心设计与计算，使材料消耗量最少，造价最低。从经济上考虑时，要考虑综合效益，即运营及养护和维修费用、工期长短等等。

（四）施工上的要求

桥梁结构应易于制造和安装，尽量采用标准化装配结构。有条件的，采用机械化、工厂化施工和先进的施工技术，加快施工进度，保证工程质量，提高经济效益。考虑到桥梁事故大多发生在施工阶段，如何在施工过程中充分保证桥梁的安全可靠也是设计者的重要责任。

（五）美观上的要求

桥梁应以合理的受力结构为基础，通过合理的建筑轮廓，具有美观的外形。特别对于城市和浏览地区的桥梁建筑，应反映时代风貌，注意空间比例、节奏、明暗和稳定感，分清主次，局部服从主体。

二、桥梁布跨设计要点

这是桥梁设计的主要项目之一。跨越河流的桥梁，桥梁的中线应与天然河流的洪水方向正交，以避免水流的漩涡，影响桥梁的安全。为了避免大跨径，降低建筑高度，节约投资，当桥梁跨在在建高等级公路上时，经常考虑是否可以在道路的中间隔墙设置墩。当桥梁跨越现有道路时，通常采用预制吊装结构跨越两个或多个跨度的道路，以方便施工。一般情况下，地质条件越差或下部结构投资越大，越宜采用较大的跨度，以减少支护结构的数量，从而节约投资，反之亦然。因此，大型桥梁的跨径布置往往会随着桥梁的跨径变化而变化，以体现桥梁结构的平稳性和平稳性。值得一提的是，在同一工程中，应特别注意跨的标准化分类。适当的跨径分类可以在整个工程中形成一套合理的桥梁方案，缺少交叉必然会导致方案不合理和未来的变化。

三、下部结构设计要点

下部结构设计主要是指桥墩的设计。一般高度的桥墩。也就是说，墩高小于40m的多采用柱墩或y形薄壁墩，其中柱墩使用最为普遍。立柱墩分为立柱和方柱。立柱施工时，外观质量易于控制，与桩基连接方便。但从美学角度看，方柱棱角分明，与上梁身协调一致，具有一定的视线感受力，更加美观。在力作用下横截面积相等的圆柱体和方柱。方柱的抗弯刚度大于圆柱体的抗弯刚度，受力性能优于圆柱体。当系统为连续刚体结构时，方柱可以调节两个方向的比例来调节墩的刚度，从而达到调节墩力的目的。从施工角度看，筒体施工较为简单，方柱与桩基连接一般需要加桩帽，增加工程量，而对于山区地形横向坡度较大，加桩帽会增加开挖工程量。易引起边坡失稳。山区高速公路桥台一般采用重力式桥台、肋式桥台和柱式桥台。平台控制的填充范围一般为4—10m，所以U平台高度控制在10m以内。为了适应地形，减少开挖，节约土方，平台设计必须合理划分步骤。由于抗推刚度小，当杆长较大，回填土较大时，不宜采用桩式桥台。一般回填系数控制在5m以下，连接长度控制在150m以内。埋地式加肋平台适用范围较广，但不宜过高，不宜超过12m。由于山区高速公路纵向地形陡峭，不能设置圆锥边坡。在地质条件较差时，常在U型平台下设置桩基。

四、桥梁配筋设计要点

桥墩普通钢筋混凝土帽梁设计中，常常存在帽梁的主拉应力钢筋（斜筋）的起弯点布置不合理，斜筋间距偏大，桥墩钢筋布置中，梁支座下的牛腿构造仪配置了主拉应力斜筋，但斜筋未与水平向或竖直钢筋焊接，形成了“浮筋”，预应力混凝上窄心板的悬臂翼缘板长度为1.5m，悬臂翼板的顶层仅配置了横桥向的主要受力，钢筋未配置顺桥向的纵向分布钢筋，构造不够合理，连续梁中间支承附近的腹板内未设纵向加强钢筋。梁的主拉应力区配置斜筋起弯点的规定，主要目的是保证斜截面抗弯效应不小于正截面的抗弯效应，所以应严格按规范的规定执行，靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点，简支梁或连续梁边支点心位于支座中心截面处，悬臂梁或连续梁中间支点应位于横隔板靠跨径一侧边缘处，以后各排弯起筋的梁项部弯折点，应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点处或弯折点以内，主拉应力钢筋中“浮筋”是禁用的钢筋形式，由于其两端未与主筋相焊接，不能形成有效的握裹力及锚同构造，所以也不能形成主抗拉应力的效应。因此，弯起钢筋不得采用浮筋，分布钢筋的作用，是将荷载分配传递给受力钢筋，分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力，固定受力钢筋的位置，故应按规范规定设置分布钢筋，板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋，分布钢筋直径不小于8mm，其间距应不大于200mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。在主钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。连续梁中问支承点附近受力较为复杂，支座边缘常有局部拉应力产生在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋，有利于防止箱梁局部裂缝的展开，在支点附近剪力较大区段和预应力混凝上梁锚固区段，腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加纵向钢筋，间距宜为100~150m。

六、结束语

桥梁设计应遵循的设计原则，“安全、适用、经济、美观、方便施工和维护”，并针对高速公路和桥梁设计的常见问题和多个方案的选择，重视桥梁方案和施工方案的结合，实现社会效益和经济效益的高速公路从设计源头。