文档介绍：公路桥梁设计中需考虑的因素及解决措施
徐贵青
(天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司天津红桥区 300122)
摘要:在我国建设市场经济的浪潮中,全国各地开始重视起对高速公路的建
设。随着我国近年来高速公路建设规模的逐步加大,各地区的高速公路施工城建
工作量也连年增长,而其中桥梁结构的高速公路工程建设也占有很大的比例。在
我国中西部地区,复杂地质、地貌条件下,建设高速公路具有相当大的难度,高
速公路的建设要穿越崇山峻岭,因此为解决技术难题,在高速公路建设中必然会
更多的选择桥梁建设作为辅助,据统计西部地区高速公路建设中,桥梁投资的比
例占高速公路总价的一半以上。由于高速公路路线长,桥梁多,桥型各异,加之
地质情况复杂多变,给组织桥梁施工带来困难。本文首先对我国现今高速公路
桥梁设计的现状进行分析,后对公路桥梁设计中需要考虑的各类因素做了详细的
分析,并提出了相应的解决措施。
关键字:公路桥梁设计高速公路建设安全性建设
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
一、我国现今高速公路桥梁设计的现状
近些年来,国内发生不少桥梁倒塌的严重事故,造成很多不该有的人间悲剧。
但调查分析结果表明,很多事故是因为设计不规范或施工不注意质量控制造成
的。施工中的偷工减料、工程***,设计中的态度不严谨,计算错误等等都是造成
桥梁英年早逝或出现安全隐患的重要因素。这些年来,桥梁的建设的情况如下:桥
梁结构的安全问题虽受重视,但各种事故依然经常发生,桥梁的耐久性常被忽视不
管,隐藏着各种安全隐患,严重影响桥梁的寿命。目前,桥梁设计的耐久性设计,常常
只是作为一个参考价值,而不是具体计算出其应有的安全使用年限,更不会对桥梁
的耐久性进行一系列的实验研究探讨。这种现象在一定程度上导致了桥梁事故发
生频繁、结构使用性能差、耐久性差的严重后果,也背离了国际上对桥梁结构的
耐久性、安全性、适用性日益重视的发展趋势。
二、山区公路桥梁设计中需考虑的因素
(一)桥梁结构体系选择
为保证行车的舒适性,结构经久耐用而且实用,山区高速公路大、中桥一般采
用先简支后连续或墩梁固接的连续刚构混合体系。由于全刚构体系墩高相差较大,
需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,会使得桥墩的尺寸增多,美观性降低,
同时施工也比较麻烦。全连续结构太长,行车舒适性差,墩台所受的水平力较大。
所以应根据地形,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固接起来,利用
其柔性来适应桥墩所受的温度收缩、徐变、制动力等水平力,较矮的边墩设置滑
板支座或橡胶支座,形成连续梁。这样的刚构连续体系大大改善了高墩、矮墩的
受力性能。
(二)桥梁上部结构设计
上部构造形式的选择,应结合桥梁具体情况,综合考虑其受力特点、施工技术
难度和经济性。简支空心板结构的桥型,施工方便,施工技术成熟;但跨径小,梁高大;
由于桥梁跨径受限制,往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调,美观性差;上部构造难
以与路线小半径、大超高线形符合,且高墩数量增加;桥面伸缩缝多,行驶条件差。
因而,在山区高速公路中,该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥
上。预制拼装多梁式 T 梁在中等跨径桥中具有造价低、施工方便的特点,其造价
低于整体式箱梁,是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对于曲线梁来说, T 梁为开口
断面,抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差,曲梁的弯矩作用对下部产生的不平衡
力大。但当曲线桥的弯曲程度较小时,曲线 T 梁桥采用直梁设计,以翼缘板宽度调
整平面线形,可减少曲梁的弯扭作用,在一定程度上可弥补曲线 T 梁桥受力和施工
上的不足。虽然直线设置的曲线桥仍有部分恒载及活载不平衡影响及曲线变位存
在,但较曲线梁小。此外,可以采取加强横向联系的措施,提高结构的整体性。
(三)桥梁下部结构设计
下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求,同时在外形上要做到与上部结
构相互协调、布置均匀。桥墩视上部构造形式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁
墩或双薄壁墩等多种形式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式,其自
重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观。对于连续刚构桥,要注意把握
上下部结构的刚度比,减小下部结构的刚度比,减小下部结构的刚度,可减小刚结
点处的负弯矩,同时减小桥墩的弯矩,也可减小温度变化所产生的内力。但是桥墩
也不可以太柔,否则会使结构产生过大变形,影响正常使用,并不利于结构的整体
稳定性。对于高墩,除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外,还要着重进
行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥,各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影
响,应取全桥或至少一片梁作为分析对象。
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