橋梁設計中應注意的問題

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如今，公路橋梁的建設越來越快，而對公路橋梁的設計也就顯得越來越重要，而對橋梁的設計也有它應遵守的原則，下面做簡單介紹 1 公路橋梁設計的原則 公路橋梁的設計能夠影響到公路橋梁建設工程的質(zhì)量，這就需要我們對公路橋梁進行設計時要依據(jù)準確的結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)，還有在構(gòu)造時有合理的解決辦法。這不僅要考慮到在施工和使用時產(chǎn)生的各種負載重力，還要考慮到在使用時遇到的各種自然條件下可能產(chǎn)生的負面影響。針對于不同的地區(qū)和不同的地形，就要考慮到一些特殊的在使用時和自然條件惡劣時產(chǎn)生的一些因素。例如，對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，對公路橋梁的工程費用也要合理的預算，不能只一味的壓低造價、考慮工程在技術上的可實施性，還要兼顧工程的質(zhì)量。 2 對公路橋梁的樁基設計時應注意的問題 對于橋梁來說，在使用時，橋梁的上面通常會受到很大的負載，所以這就要求使用的樁基在使用時具有很好的穩(wěn)定性和較強的承載能力，而鉆孔灌注樁正是具備了這些特點。橋梁的樁基設計對工程的質(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。對于這兩種樁基，不能單純的用是否嵌巖來進行區(qū)分，同時還要考慮到樁長徑比、嵌巖深徑比等一些區(qū)分因素。 2.2 對樁基承載力的合理計算 通過以往的工程試驗證明，當巖面較平整。樁的嵌巖深度h>2d時。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。承載力增長不大?！豆窐蚝鼗c基礎設計規(guī)范》中計算單樁軸向受壓容許承載力的公式中沒有對樁嵌入基巖深度規(guī)定限值。也沒有隨嵌入深度值增大而設定相關的折減系數(shù)。因此。在樁基設計實踐中。當樁基承載力需要通過較大的嵌巖深度來提高時。不妨考慮加大樁徑。 2.3 對嵌巖深度和樁端持力層厚度進行精確地界定 對于橋梁的樁基設計，我們經(jīng)常會遇到巖石的夾層情況，有時還會遇到一些生長比較好的溶洞。對于巖石的有夾層的情況，如果夾層的厚度不足以承受設計時所要求的承載重量，這時候就要求鉆孔樁能夠達到巖石的持力層，但是這對施工的機械設備和工程進展都有很大的影響。我們應該依據(jù)經(jīng)驗和試算值來確定嵌巖深度和樁端持力層厚度，以保證對樁基設計時各方面的合理性。 2.4 合理的樁基配筋布置 對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，將主筋的一半一直安放到樁底。然而前一種方式在節(jié)儉工程費用和對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，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)生扁擔樁。對于第二種方式，也是有其優(yōu)點的，采用這種方法時可以降低施工的難度，但是對樁基進行灌注時，鋼筋籠的固定以及定位就顯得尤為重要。 3 橋梁在設計時安全性和耐久性的問題 3.1 安全性和耐久性差的原因 3.1.1 設計時的方案不合理 對于工程的結(jié)構(gòu)設計，設計出經(jīng)濟合理的方案是結(jié)構(gòu)設計的最重要的任務，在對結(jié)構(gòu)的解析以及各結(jié)構(gòu)連接設計時，要依據(jù)國家規(guī)定的安全性要求和一些安全指標來保證設計時的安全性。但是，在對橋梁進行設計時，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，和在設計施工時出現(xiàn)的一些人為的因素，如果忽略了這些因素，對橋梁的安全性將會有很大的隱患。比如說，有的結(jié)構(gòu)在計算時受力方向不是很明確，就會導致橋梁的某些部位收到的壓力過大；對于某些混凝土，它的強度不是很好，某些鋼筋的直徑太細、截面太薄等等，這些因素都會影響到結(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)范所要求的強度，但是一般使用5-10年就會出現(xiàn)各種各樣的問題。 3.1.2 設計時理論不完善 國內(nèi)的設計人員，對橋梁公路進行設計時，大多只考慮強度而忽略了公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性；考慮強度的極限值而忽略了使用時的極限值，而對于公路橋梁來說，使用時的質(zhì)量是最重要的；只看重對結(jié)構(gòu)的建造，而忽略了對結(jié)構(gòu)的維護。在實際的設計時，大家對于結(jié)構(gòu)的耐久性的設計只是被當為一種概念而受到大家的注意。同時，在這一領域，也沒有對使用年限提出準確的要求，對結(jié)構(gòu)也沒有進行專業(yè)的耐久性方面的設計。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計方法 3.2.1 要提高設計人員對那就行設計的重視，設計時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，還要考慮應該怎樣設計來提高耐久性，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 對于鋼筋的保護層要加大厚度，加強配筋的強度，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層的厚度，同時也是為了防止鋼筋生銹，在強度上產(chǎn)生變化。然而對于裂痕的避免，就要按照相關的規(guī)定安全操作，盡量控制和減少施工及操作時產(chǎn)生的裂痕，同時還要采用某些構(gòu)造措施，盡可能的避免在使用時產(chǎn)生的裂痕。 3.2.3 對橋梁的表面要加裝防水保護層。比如說，采用在混凝土中混入水泥結(jié)晶材料，都會起到很好的防水成效。同時還應該安裝泄水管道，設計時要注意泄水管接縫處的密封性，防止水進入梁內(nèi)，對橋梁產(chǎn)生極大影響。 3.2.4 盡量的避免橋梁超負荷使用。如果橋梁超載，將會造成橋梁的疲勞感，而且會對橋梁的內(nèi)部產(chǎn)生不可恢復的破壞，這些對橋梁的安全系數(shù)都會有影響。所以，對于橋梁在使用時，我們要盡可能地避免橋梁的超載，有關的相關部門要加強管理，制定一些相關的法律規(guī)定。 4 山區(qū)公路橋梁的設計要求 4.1 橋梁結(jié)構(gòu)的選擇 在山區(qū)中，為了確保開車時的耐久性和實用性，大多數(shù)都選擇采用先簡支后連續(xù)的設計方案，即鋼構(gòu)混合體結(jié)構(gòu)。所以在設計時，要充分的依據(jù)當?shù)氐牡乩硇蝿?，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)設計 上部結(jié)構(gòu)應根據(jù)橋梁和施工的難度等方面進行綜合的考慮。在山區(qū)，如果地理形勢相對比較平穩(wěn)的地區(qū)，就可以選用簡支空心板結(jié)構(gòu)，這種技術現(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，對行車造成很大的不方便。 4.3 橋梁的上部結(jié)構(gòu)設計 公路橋梁的下部應該滿足上面的所要求應具有的支撐力，同時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，施工簡便，同時還兼具了美觀的特性。 5 總結(jié) 由于近幾年，我國對公路橋梁的建設也越來越快，使我國的交通系統(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，只要我們在對橋梁進行設計時要不斷地創(chuàng)新和總結(jié)經(jīng)驗，避免我國的公路橋梁出現(xiàn)問題，保證人們的安全。