桥梁下部结构的设计及施工

姜鹏（中国公路工程咨询集团有限公司，广州510000）

桥梁下部结构的设计及施工

姜鹏
（中国公路工程咨询集团有限公司，广州510000）

桥梁是非常重要的基础建筑，承担着重要的交通作用。在整个桥梁结构中，桥梁的下部结构起着支撑、稳固的作用，对于整个桥梁的质量和安全性有着非常重要的影响，只有把握好桥梁下部结构的设计和施工，才能够提高桥梁整体的质量。因此，论文详细分析了桥梁下部结构的设计方案和施工要点，以提高桥梁下部结构的整体质量。

桥梁；下部结构；设计；施工

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.026

1 引言

我国桥梁的建筑技术发展历史悠久，在桥梁建筑的设计和施工方面有着非常深入的研究。在整个桥梁建筑中，桥梁的下部结构非常重要，不仅仅是整个桥梁结构的支撑，更是维持整个桥梁力学平衡的基础。因此，如果桥梁下部结构的设计和施工不合理，那很可能会直接影响到整个桥梁结构的质量，桥梁建筑的承重能力会降低，极易受到外力破坏[1]。因此在进行桥梁建筑设计和施工时，首先就必须把握好对下部结构的设计和施工。一般来说，桥梁的下部结构主要分为桥台和桥墩两个部分，这两个部分各有特点，在设计和施工时要符合各自的力学结构，又要相互促进，共同承担起整个桥梁的承重。通过对桥梁下部结构桥台和桥墩部分的合理设计和施工，能够有效加强下部结构的承受能力，进而提高桥梁的整体质量。

2 桥梁下部结构的设计

2.1 桥台的设计

2.1.1 桥台的主要类型

桥台是整个桥梁下部结构中的重要组成部分，并且根据桥梁建筑本身的跨度不同，桥台的设计形状也应该不同。总的来说，桥台有以下几种常见的设计类型：第一是轻型桥台，这种桥台主要应用在跨度较小的桥梁中，体积较小，一般与小型的桥墩配合使用，孔数不多于3个，单孔跨度不超过13m，整个桥梁的长度不超过20m，常见于一些小型的河道桥梁中；第二是埋置式桥台，这种桥台是由于在建筑时要将台身埋置到锥形护坡里而得名，桩式又可以分为单排和双排两种类型，这种桥台样式主要应用在路基填土的高度大于或等于5m的桥台中，一般与跨度为16～20m的上部结构配合使用，这种桥台能够减少桥台体积，减少土压力，但是容易受到洪水冲刷的侵蚀，在使用时要注意河道的水位变化情况；第三是钢筋混凝土薄壁桥台，这种桥台根据组成结构中扶壁的墙、前墙、和水平底板的不同又可以分为撑墙式、扶壁式和箱式，这种桥台主要应用在填土较低、河床较窄的软底地基上，结构较为复杂，在实际设计中并不经常应用[2]。

2.1.2 桥台结构的设计

桥台结构的设计类型虽然有多种，但是，在确定类型之后还要进行桥台结构的设计，每一种类型都可以选择不同的结构。结构的选择不仅仅是要考察式样本身的特点，更重要的是要与桥梁上部进行配合，尤其是与桥梁的跨度和受力结构互相配合，同时也要考虑地基情况。一般桥台的结构类型有重力式U型台、柱式台和肋板台几种。U型台在设计时应该注意设计高度应控制在10m的范围以内，连接长度保持在150m范围之内，注意如果台面填土较多或者连接长度超过150m的范围就不能使用这种设计方案；埋置式肋板台比较常用，但是设计高度应小于12m，这种设计方案可以增强水平荷载以及可抗刚度，在软土地区和山区桥梁设计中经常应用[2]。

2.2 桥墩的设计

2.2.1 桥墩的设计类型

桥墩是桥梁下部结构中另一个重要组成部分，起着支撑桥台和上部结构的作用。相比于桥台来说，桥墩的类型较少，一般分为重力式桥墩和轻型桥墩两种类型。重力式桥墩是由石头和混凝土组成的实心式的桥墩，使用的钢筋较少，这种桥墩非常稳固，截面较大，并且施工过程比较方便，具有很好的承重能力。但是，这种桥墩圬工量大并且容易挡水，一般不在水流速度过大或者是河床泥沙过多的情况下使用。另一种轻型桥墩相比于重力式桥墩圬工量小，在实际施工时要更加简单，常用的轻型桥墩主要有构架式、空心式、桩柱式以及薄壁式桥墩5种类型，其中，构架式桥墩所需的地基面积小，在实际的桥梁设计中应用非常广泛；空心式则与重力式结构相似，但却是空心结构，一般应用在高桥墩。桩柱式是一种拼接结构的桥墩，根据柱式的多少可以分为双柱式、单柱式以及桩式；薄壁式是一种用桥跨结构将柔性桥墩和刚性桥墩连接在一起形成的构造。实际设计过程中可以结合地基情况和桥梁受力需要灵活选择合适的桥墩式样[3]。

2.2.2 桥墩结构的设计

选择好桥墩的类型之后，同样还要选择桥墩的结构。桥墩结构的选择一般是Y型薄壁墩和柱式墩几种类型。Y型薄壁墩外观好看，但是工作较为复杂，一般使用在地面陡峭需要较多模板的山区环境下；柱式墩是一种应用非常广泛的桥墩结构，一般可以分为圆柱和方柱，圆柱应用非常广泛，圆柱结构较好进行设计，受力较好，在平原地区广泛使用，而方柱结构虽然与圆柱有相同的截面积，但是抗弯能力较强，承受力较高。但是，不宜应用在山区环境中。设计桥墩时，应该根据桥梁的具体情况要求，结合当地的地理环境特点，合理选择样式和结构，制定科学合理、便于施工的设计方案。

3 桥梁下部结构的施工

3.1 桥台的施工

在将桥台的设计方案制定好之后，就可以按照设计方案对桥台进行实际施工了。虽然设计的桥台结构各有不同，但实际施工时主要的施工步骤都是类似的，区别在于根据方案的不同，基坑的尺寸、浇筑的形状和模板的形状有所不同。桥台的施工主要分为以下几个步骤：第一，开挖桥台基坑，首先按照设计方案中的桥台结构确定好基坑的具体坐标并做好标记，然后可以采用机械挖掘或者人工挖掘的方式进行开挖，一般是先用机器挖掘到距离目标位置约30cm时，就换用人工挖掘的方式，以免影响了基坑的结构大小，挖掘完毕后要对基坑进行清理，并用辅助砂浆进行底模浇筑。第二，进行混凝土浇筑施工，按照设计结构进行混凝土浇筑，在浇筑过程中要注意，浇筑要保持连续性，如果在该过程中发现混凝土的施工易性较差，则应该加强振捣，避免长时间浇筑，在浇筑完成后应该用塑料薄膜进行覆盖保养，一般要保养12～18h。第三，安装钢筋骨架和模板，首先，在施工前要准备好符合质量要求的钢筋材料，先进行钢筋接头的布置，钢筋接头的位置应该错开，接头的截面积一般应该保持在总截面积的一半左右；然后是进行钢筋的搭接，先将钢筋进行搭接的一端折向一侧以使进行结合的钢筋轴线一致，再进行搭接，整个过程中要注意保持钢筋绑扎均匀，主筋的位置以及尺寸要按照设计图纸进行制作和布置；最后，是进行模板的安装，安装时首先要保证钢筋的尺寸、结构以及轴线位置都保持一致，并且预留一定程度的保护层厚度。在整个桥台的施工中，都应该注意按照设计图纸进行，保证材料的质量和施工的准确性，注意混凝土搅拌、钢筋绑扎、轴线调整这种细节，从各个角度保证桥台施工的质量。

3.2 桥墩的施工

桥墩的施工也要按照设计图纸来完成，按照图纸的不同，施工的尺寸和制作的模板形状也是有所区别的。一般来说，桥墩的施工可以分为三个步骤：第一，制作桥梁墩柱钢筋骨架：首先要对选好的桥墩埋设位置进行测量，确定埋设方位以及实际尺寸，然后，按照设计图纸进行钢筋骨架的绑扎，主钢筋注意要采用焊接的方式结合，制作完成后要先进行检查，确认质量后再将其运送至桥墩的位置；第二，安装模板，骨架制作完成之后要进行模板的安装，首先要保证模板的质量，检查其平整度、侧板以及板面的挠度是否符合设计和施工要求，然后将模板进行立接，并用砂浆填补缝隙；第三，进行混凝土的浇筑：模板安装并检查完毕后，就要进行混凝土的浇筑工作了，浇筑过程应该分层进行，并且不断振捣；浇筑完成后要进行保养，在强度达到预定强度的85%之后才能够拆掉模板，再用塑料薄膜保养一段时间才算是施工完毕。

4 结语

桥梁的下部结构是桥梁建筑中的重要组成部分，桥台和桥墩都承担着重要的承重任务，因此在设计和施工阶段必须保证其质量，尤其是在施工过程中，要结合工程要求和环境情况合理进行设计，确保设计方案的正确性，再按照设计方案进行施工，提高桥梁下部结构的质量，进而保证桥梁整体的质量。

【1】李文业.浅谈桥梁下部结构的选型和施工设计[J].新材料新装饰, 2014(6):511.

【2】于鹏.探讨桥梁下部结构的设计及施工[J].黑龙江交通科技,2013 (6):139,141.

【3】任书仕.浅谈桥梁下部结构设计[J].城市建设理论研究（电子版）, 2014(17):1036-1037.

Design and Construction of Bridge Substructure

JIANGPeng
（ChinaHighwayEngineeringConsultingGroupCo.Ltd.，Guangzhou510000，China）

Bidge construction is a veryimportant infrastructure,which bears the important traffic function. In thewhole structure ofthe bridge, the lower part of the bridge structure plays a supporting and stabilizing role, has an important influence on the quality andsafety of the whole bridge, only a good grasp of the design and construction of the bridge substructure, can improve the quality of thewhole bridge, so the paper analyses the design scheme of the lower part of the bridge structure and key points of construction, help toimprove theoverall qualityof the lowerpartof the bridge structure.

bridge;substructure;design;construction

U443.2

B

1007-9467（2016）12-0098-02

2016-08-19

姜鹏（1982）,男,吉林通化人，工程师，从事路桥设计与研究。