橋梁的下部結(jié)構(gòu)設計討論

橋梁的成本、質(zhì)量、施工期限和使用情況都深受橋梁下部結(jié)構(gòu)的影響，所以橋梁的下部結(jié)構(gòu)在設計時需要考慮很多。最近幾年，常常發(fā)生橋面裂開事件，這就是由于使用分離式下部結(jié)構(gòu)時，沉降不均勻造成的。在整個橋梁的設計過程中，下部結(jié)構(gòu)的設計對橋梁的整體設計有著較大的影響，如果下部結(jié)構(gòu)設計好了，那么橋梁的整體外形會比較統(tǒng)一，看起來比較美觀。橋梁的下部結(jié)構(gòu)再設計時要考慮多個方面:安全性、經(jīng)濟性、施工要求、工程期限、外形美觀、交通要求、后期維護工作等。

1 橋梁下部結(jié)構(gòu)選用類型

(1)如果河流的填土比較低，且河流流域比較窄，這種情況下，為了降低成本，縮短橋的長度，就可以在離河較近的地區(qū)使用鋼筋混凝土制成的薄壁墩臺，并且在墩臺下面放置支撐物，讓整個橋梁成為一個框架，保持它的穩(wěn)定性。

(2)對于柔性排架式墩臺，采用預制樁打入的墩臺基樁處理方式比較合理。

(3)埋置式樁柱式橋臺是將橋臺埋在岸上的錐子形狀的護坡里，這種橋臺分為單排樁式和雙排樁式，是依據(jù)樁基的不同來劃分的。

(4)柱子形狀的橋墩適應性好，有利于施工，它是地質(zhì)基礎(chǔ)較軟時最適用的一種樁基，常見的有兩種:①單排帶蓋的板樁柱式橋墩;②無蓋板獨柱式橋墩或者排柱式橋墩。

(5)在選擇墩臺時需要注意以下問題:①在選用墩臺時，應該盡量減少樁根的數(shù)量，以減少因為軟基位移而造成的影響，最終達到建造效果，也能盡量控制成本。②如果樁柱底部接近基巖的話，那么橋梁的承載能力也就接近設計的要求了，在這種情況下，就無須繼續(xù)深入了，而應該用摩擦樁代替巖柱樁。在橋梁的設計中要采用1.2米的樁徑，樁柱至少要嵌入基巖1.5米，如果采用的是1.5米的樁徑就不用嵌入基巖了，但是這種樁徑會施工難度比較大。

2 橋梁下部結(jié)構(gòu)的設計

設計人員在設計橋梁下部結(jié)構(gòu)時，需要遵循從實際出發(fā)的原則，仔細考慮橋梁的每一個設計環(huán)節(jié)，不僅要保障橋梁的質(zhì)量還要注意節(jié)約工程造價，減少工期。

2.1 橋墩的設計

再設計橋高低于40米的橋梁時，往往使用多柱式橋墩和Y型薄壁墩。多柱式橋墩主要是由圓柱墩與方柱墩組成，這兩種橋墩在平原地區(qū)比較多見。從外觀的角度來說，方柱墩可以協(xié)調(diào)上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，使之較為統(tǒng)一，看起來比較美觀，且從受力角度來看，方柱墩的抗彎剛度要遠遠大于圓柱墩。Y型墩薄壁在實際應用時主要是以獨柱雙支座的形式出現(xiàn)的，它的施工難度較大，較為復雜，但其外形美觀。Y型薄壁墩在地形陡峭的山區(qū)運用較多，因為在其建造過程中，施工隊伍只需要搭建一個支架，準備一套末端就可以建成，在山區(qū)有著非常便利的優(yōu)勢。橋墩的選擇具體如何還是需要根據(jù)實際的環(huán)境條件分析，再由設計人員設計選擇。

2.2 高墩的設計

設計人員在設計橋墩時，對于矮的橋墩，設計過程中一般考慮的是橋墩的強度，而高的橋墩則需要考慮到橋墩的具體高度和它的穩(wěn)定性等問題?！豆蜂摻罨炷良邦A應力混凝土橋涵設計規(guī)范》中有關(guān)偏心受壓柱的說明指出了:當10/h＞30時，構(gòu)件就從材料的損壞變成了穩(wěn)定性的損壞。在這個條件中，10指的是受壓柱的有效長度，在0.5到2這個范圍間，橋墩的高度有變動的話，應該怎么選取是和橋梁的上部結(jié)構(gòu)的重量、具體施工狀況和上部構(gòu)造與橋墩的鏈接有關(guān)系的。橋墩的厚度在2m以上的時候，成本就會增加，所以，在橋墩的材料受到損壞時，如果要使用實心的橋墩，其高度最好不要超過50m，如果超過了50m，最好是使用空心的橋墩。在使用空心橋墩時也要注意一些問題，如果橋墩的高度超過了65m，那么橋梁就需要適度的放坡，以確定橋梁的安全穩(wěn)定，不過這樣又會對建筑材料造成較大的浪費。

2.3 橋墩與路幅

在山區(qū)修建的高速公路的路基有整體式和分離式兩種。現(xiàn)在在修建高速公路時，選擇路線會更注重減少對土地的侵占和保護環(huán)境，所以大多數(shù)是選擇整體式路基，選擇分離式路基的多是隧道。在設計整體式路基的橋梁時，一般選用雙幅橋，雙幅橋的下部結(jié)構(gòu)按照分幅來單獨進行設計。而橋墩高的長橋，一般選用雙幅兩柱的整體式路基。比起雙幅四柱，雙幅兩柱可以減少施工工作量。橋梁在選擇使用哪種形式時，需要設計人員考慮周全，對實際的地形條件，橋墩等相關(guān)因素進行考察分析。

2.4 橋臺的設計

在建造山區(qū)高速公路時，一般會選擇U型的橋臺，這與其他地區(qū)有很大不同。U型橋臺的特點是，實際建成后它的橫向與縱向的橫坡很陡。針對這個特點就需要設計人員在設計時，實際考察當?shù)氐牡匦螚l件，根據(jù)地形來將U型橋臺的高度穩(wěn)定在10米上下。因為U型橋臺不能很好的抗推，在橋臺后面的填土較高時就要避免使用。在使用U型橋臺時，橋臺后面的填土高度一般不要超過5米。在實際設計建造過程中，設計人員要保障橋臺的安全穩(wěn)定，細心考察實際情況。

3 結(jié)語

總的來說，在建設橋梁時，橋梁的下部結(jié)構(gòu)設計得是否良好關(guān)系著橋梁的施工以及建成后的使用。所以設計人員一定要從實際情況出發(fā)，設計橋梁下部結(jié)構(gòu)，以保障橋梁的施工質(zhì)量以及使用安全。

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