中小跨径公路桥梁结构设计探究

李玉松 马翔宇

【摘要】 公路桥梁的结构是整个设计工作的关键，特别是公路桥梁结构化进步方向日益明显的今天，更应该坚持结构化设计的方法，将核心与重点落实在公路桥梁的核心与重点， 在确保公路桥梁结构合理， 功能完备，使用安全的基础上， 达到公路桥梁设计的综合性目标。本文主要对中小跨径公路桥梁结构设计进行了分析研究。

【关键词】 中小跨径；公路桥梁；结构设计

一、公路桥梁结构化设计应该坚持的原则

1、科学性原则

在公路桥梁结构化设计中，应该合理选择公路桥梁结构， 注意横截面与公路桥梁结构配置， 做到更为科学和有效， 在合理调整公路桥梁结构位置， 优化公路桥梁结构内力分布的基础上，使公路桥梁结构的重量降低， 实现公路桥梁结构的科学化。

2、简约化原则

在公路桥梁结构化设计中确保公路桥梁结构的简约化，尽量通过简化的路径做到公路桥梁结构力的直接、 简单传递， 达到公路桥梁结构能够平衡地分散外部负荷， 对于确保公路桥梁结构自重， 提高公路桥梁结构强度， 节约公路桥梁结构施工材料， 提升公路桥梁结构施工效率有着重要的价值。

3、连续性原则

当前， 公路桥梁结构出现了自身重量越来越高、 负荷越来越大的趋势，这需要在公路桥梁结构化设计中实现结构的连续性和一体性，以此来确保公路桥梁结构在受力的情况下， 扩大有效的受力面积， 缩短公路桥梁受力传递的路径， 在优化结构、 降低材料使用的基础上， 提高公路桥梁结构的稳定性、 连续性。

二、中小跨径桥梁设计的应用

一般我国的桥梁建设都会选择中小跨径桥梁的设计。因为这种方案更加的符合我国的实际公路连接的情况，也是我国能够运用的比较熟练的一种技术。目前来说，这种设计主要有以下几种应用：

1、装配式空心板桥

装配式板桥的结构非常简单，且经济性较好。在桥梁建造中，可以采用应力混凝土和钢筋混凝土的结构，做成空心和实心板桥，以就地现浇的方式来适应弯、斜、坡等各种形状，在建造高度有限的中小跨径桥梁时非常适用。该种跨径桥梁被广泛的应用于在我国各个公路建设之中。尤其是在有地理环境十分崎岖或是不平坦的地方，更加的能展现出它的使用价值以及其优越性能。因此在选取装配式空心板桥的时候，主要是看中了它连接简单，方便，经济性较强，可操控性和控制性能比较高。因此对于这种桥梁的选择，一般都会用于公路连接不平整的地方。

2、装配式T桥梁

一般的建设桥梁，不仅要注重其安全质量问题，还要注重其美观的问题。毕竟这也使一个城市的面容。因此往往这种时候，会选择行驶畅通，外形美观的装配式T桥梁。但是这种桥梁技术分为两种，其中一种并不只用于实际的桥梁建设中，因为质量不够过关。延展性不够好。这两种桥梁结构分别是简支结构和连续结构。简支结构以桥面的连续解决桥梁伸缩缝问题，但简支结构有很大的不足，桥梁的横向联系弱、整体刚度较小、伸缩缝较多、抗震能力弱、支座容易的受损等。因此，在现代桥梁设计中，一般采用连续结构，连续结构由于受力好、分布均匀，并且抗震性及耐久性都有了很高。

3、装配式小箱梁

该桥梁结构由于安装工艺及施工工艺简单、抗震隆好及工程造价低等特点，在中小跨径桥梁中被广泛使用。装配式小箱梁的安装简单，节省不少的人力物力，而且其使用性能比较好，安全系数比较高，舍得越来越多的桥梁建设选择该种设计方法。尤其是在可以保證质量安全过关的前提下，能够增加施工单位的经济利益，因此使得该种桥梁结构备受关注。

三、中小跨径桥梁设计的思考

我国在进行经济大发展的时期，也是公路建设发展的繁荣阶段，因此在公路建设中，无可取代的桥梁建设就显示出了其重要的位置。而一般采取中小跨境桥梁设计的桥梁建设结构设计，现在越来越多的建设过程中暴露了其安全的问题。比如结构过于简单，不能承受住实际的行驶车辆的流动数。实际受力分布没有计算出来的那么均匀，导致桥梁出现缝隙等，都是需要改进的问题。

1、设计总结

第一，设计标准。在桥梁设计中，首先应对桥梁的荷载情况进行分析，了解桥梁的最大荷载需求。桥梁设计荷载主要包括偶然荷载、可变荷载和永久荷载三种，其中，对桥梁荷载影响最大的是可变荷载，汽车荷载是可变荷载中最重要的一种。因此要观察一个桥梁结构是否合格，只需要观看其汽车荷载是否能够达到标准，并且在实际中是否能够真的承受住这样大的荷载数。而我国的设计往往就按照标准规则进行设计，却没有考察过本国的桥梁安装地的实际环境清况，和预计的额米田的车流量数据。因为不能够提供这些有关的实际考查数据，建设出来的桥梁就只是符合标准的桥梁建筑。而却不能再实际的应用中得到安全的保障证。第二，设计理念。我国现在的桥梁设计理念不能跟上最新的改变。理念的老旧，使得桥梁的设计结构就不能够及时的得到改变。因此就不能够在更多的桥梁施工中应用最新的，既经济安全，有减少人力物力等。在施工的时候，不仅仅要考虑桥梁的抗压能力，还要考虑它的其他方面，这样才能更好的完善桥梁的连接结构设计。并且要根据我国的实际国情，进行相应的技术改进和理念的更新。第三，设计方法。首先，在桥梁设计时，由于过分依赖于计算机软件，设计细节计算工作中存在很多问题。设计过分相信标准图，即使发现标准图有问题时，也没能及时提出改进意见。其次，过分遵从设计规范，在设计中以满足规范为主要目标。桥梁结构设计只是桥梁结构的在建状态，并非桥梁寿命周期的整体设计，因此，在结构设计中，虽然符合设计标准及受力要求，但仍然存在很多问题。再次，设计的整体理念不强，缺乏系统性和整体性。由于受力路线及结构计算的不明确，导致桥梁结构的局部受力偏大。加之设计构件的单图绘制，钢筋冲突的情况经常发生，增加了施工难度，也导致钢筋错位、混凝土浇筑及密实不足等问题。最后，在桥梁设计中，没有考虑后期养护维修问题。如支座的垫石太低，为支座检查及更换增加了难度。

2、设计建议

第一，对设计标准的新认识。在设计标准上，应从国家和行业规定出发，严格执行工程设计标准。由于规定的设计标准一般为最低标准，因此，在桥梁设计中，必须满足规范规定的最低标准。然后根据工程的特点，明确指定各项指标应达到的设计标准。第二，设计应遵循“以人为本”的理念。在桥梁设计中，设计人员应遵循“以人为本”的理念，从桥梁的整体性出发，考虑桥梁结构的受力情况，在标准图基础上，结合工程实际的特点，对桥梁结构进行整体性设计。同时，应根据工程实践的反馈信息，发现设计标准图中所存在的问题，及时更新和改进设计标准图，最大限度地满足工程设计的需要。

结束语

中小跨径桥梁是公路建设的重要内容，在公路桥梁总数中占有很大比重。因此，做好中小跨径桥梁的施工设计，对于公路建设有非常重要的意义。在中小跨径桥梁设计中，设计人员应从桥梁施工的具体情况出发，结合设计标准规定，从整体上对工程设计的关键问题进行准确把握，以保证桥梁结构的安全性、经济性和实用性，保证桥梁的施工质量，促进我国公路建设事业的发展。

参考文献

[1] 彭卫兵，任爱珠，徐峰. 桥梁结构设计中的知识复用技术[J]. 清华大学学报（自然科学版）. 2007（09）

[2] 盛国锋. 桥梁结构设计的经济性及安全性问题浅论[J]. 黑龙江科技信息. 2009（33）

[3] 王建宁. 关于桥梁结构设计问题综述[J]. 科技风. 2009（16）