对桥梁设计原则和桥梁加固的技术途径分析

史永亮(重庆交通大学 重庆 400074)

对桥梁设计原则和桥梁加固的技术途径分析

史永亮
(重庆交通大学 重庆 400074)

一直以来，我国的桥梁建设技术都保持着较快的发展速度，但是在对桥梁的加固和维修养护方面仍然存在较多的问题。本文阐述了桥梁的设计原则以及对桥梁进行加固的技术方式，以期对实际的桥梁设计建造提供有益的指导。

桥梁设计原则；桥梁加固技术；分析

前言：我国的桥梁建设技术在桥梁建设的高潮时期有了明显的进步，但是由于过于追求桥梁建设的速度，同时忽视了对设计理念的创新和设计时间的不足，我国许多桥梁设计中的问题和当前桥梁建设的突出成就有着明显的反差。这是因为桥梁设计的理念已经跟不上时代发展和社会进步的步伐，多数桥梁的建设只是为了满足内部要求，甚至是盲目的追求世界或者国内第一名。

一、桥梁的设计原则

在公路、城市道路和铁路中桥梁都是重要的一部分，特别是中型、大型的桥梁建造对于我国的经济、国防、政治都有着举足轻重的意义。所以，桥梁的修建必须满足当地实际的发展需要，在保证桥梁安全可靠、技术先进、经济合理和经久耐用的基础上，还必须遵循环境友好和美观的设计原则。与此同时，桥梁的建设需要考虑到以后的养护便捷，施工过程中就地取材、因地制宜。

（一）安全可靠

设计人员在设计桥梁结构的过程中，需要确保桥梁的耐久性、稳定性和强度都能够达到相关安全要求。对于桥梁防撞栏杆的设计要充分确保车流和人流的安全。通过增加防撞栏杆的强度和高度来防止车辆碰撞栏杆或者人行道的交通事故。设计人员需要明确良好的照明设计是避免多数交通事故发生的重要手段，对于交通运行繁忙的桥梁，不仅需要设置优良的照明设备，还需要完善相关的交通指示标志，从而减少交通事故的发生。如果在易变迁河床地段进行施工，必须首先做好导流设施的建造，以此来避免水流对桥梁基础部分的过分冲刷。如果在通行大吨位的大型船舶河道建造桥梁，不仅需要依照实际需求增加桥梁的孔跨径，而且需要设置防装构筑物，从而避免船舶对桥梁建筑的损害[1]。如果的地震区进行桥梁的建设，就需要确保桥梁的建设符合桥梁抗震需求，通过采用可靠的防震措施来增强桥梁的抗震能力。对于一些类型特殊的桥梁，比如大跨柔性桥梁，在设计中就需要把风振效应纳入考虑范围。

（二）桥梁的耐用性

在设计桥梁的过程中需要充分考虑到使用后的交通流量和预期使用年限，进而设计满足要求的桥面宽度。在进行常规荷载试验的过程中桥梁结构不允许出现超出规定的裂缝和变形，只要这样才能确保桥梁在承受标准荷载时不会出现问题。对于桥垮结构的设计，要保证其便于通航、泄洪、或者利于行人和车辆通行。与此同时，桥梁的入口和出口在紧急状况下要能够进行正常的疏散和进入，并且不会出现交通堵塞的情况。设计人员在设计桥梁的过程中，要对其综合利用有全面的考量，其设计方案要利于通信、电气和水管线的铺设和搭载。

（三）确保经济效益最大化

设计人员在设计桥梁的过程中要遵照便于施工、就地取材和因地制宜的施工原则，以此来确保经济效益的最大化。综合考虑桥梁的造价成本和后期养护的费用，进而选择最低费用的经济型桥梁。桥梁的设计要全面后期维修的方便程度及费用话费，维修方案的设计要力求不中断交通或者把中断交通的时间降到最少。尽量选择水文、地质条件优越的地段进行桥梁建设，同时尽量缩短桥梁的长度。通过选取两岸运距短的方案，以此来保证桥梁建设的经济效益最大化，这样以来可以增强对通行车辆的吸引力，在最快的时间内收回成本[2]。

二、桥梁加固的技术途径分析

桥梁加固指的是通过该深桥梁构件的结构性能和强度来提升或者恢复桥梁的实际荷载能力，从而达到延长使用时间、满足现代交通运输要求的目的。当前，对于桥梁的改造和加固手段主要有以下几种形式：

（一）加强薄弱的构件

如果桥梁结构具有重大缺陷或者特殊情况下桥梁需要通过重型车辆，这是就需要加强桥梁中不符合安全承载需求的构件，一般会采用新型材料（钢板、玻璃钢、喷射混凝土、钢筋、混凝土）来增加主拱圈或者主梁的截面积。也可以采用环氧树脂或者高标号的水泥砂浆对桥梁裂缝进行封填。还可以通过设置外部后张预应力筋来增加外部的预应力，或者使用化学粘接剂来加固桥梁。

加装钢板能够在很大程度上提升桥梁的抗力，同时不会使桥梁的横截面变的过大。当着这种方法也有其局限性，加固钢板的加工过程难度较大，并且需要加装必要的支护设备，而且在桥梁后期的使用中，需要对加固钢板进行细致的保养和维护，这会消耗大量的人力物力，因此并没有得到广泛的应用。在桥梁的表面设置玻璃钢，可以起到临时加固的作用，让大吨位的车辆通过桥梁，但是由于其弹性模量比混凝土低很多，常常会在受力后变形破损。加装钢筋可以有效的增强桥梁的抗弯性，在桥梁的表面固定钢筋不会让桥梁过重，但是这种加固方式会损伤到桥梁的外观，所以在桥梁加固中也不常用。

（二）增加桥梁的辅助构件

如果桥梁因为承载能力不足或者其它原因受到了损坏，那么可以在桥梁结构中增加辅助受力构件。例如，增加横梁、拱肋或者纵梁等等。也可以使用全新的预制构件来把桥梁结构中受到严重损坏但是又难以维修的构建。在这个过程中需要应用足够可靠的施工技术，首先设置合理的临时支撑，而后在对构件进行替换，以此来确保桥梁结构不被破坏。

（三）对台、墩和基础进行加固

大部分桥梁的病害和缺陷都是由基础问题或者墩台问题引发的。对于发生此类问题的桥梁，一般会应用顶推法、钢筋混凝土箍套、增加桩基或者利用钢筋混凝土钢拉杆及土拉杆来世家预应力的方式来对基础和墩台进行加固，通过改变基础或者墩台的受力情况，来确保桥梁具有足够的承载能力[3]。

（四）减轻横载

通过减轻桥梁结构的恒载能够显著的提升桥梁承受荷载的能力。尤其是对于桥梁基础承载能力有限的状况，非常适合采用减轻桥梁横载的措施来提升桥梁的荷载承受能力，这种加固措施具有良好的经济性。例如，更换拱上材料，把实腹式桥梁改造成空腹使桥梁。

（五）改变桥梁的结构体系

这种方法是运用板和梁的组合作用或者梁的连续作用来改变桥梁结构的受力情况，从而提升桥梁的荷载承受能力。例如，用梁式体来替换拱式体系，用刚接替换铰接，采用八字撑或者辅助墩来组成多跨结构，从而替换单跨梁结构。

结论：在桥梁使用中会出现各种桥梁问题，为了保证桥梁的正常使用，相关人员需要应用针对性的处理措施来解决桥梁问题。在对桥梁的改造和加固过程中，需要具备创新精神和探索精神，并且使用最先进、最可靠的施工材料和技术工艺。在对桥梁进行加固和设计的过程中，力求施工的一步到位，从而确保桥梁的低故障率，让桥梁发挥出其最大效能，以确保我国桥梁交通的正常运行。

[1]胡玲.世纪公园景观桥梁设计[J].城市道路与防洪，2014（1）：68-69.

[2]王龙甫.桥梁转体施工[J].北京：人民交通出版社，2014（6）：97-98.

[3]苏凤岭.预应力混凝土梁拱组合桥梁[J].城市道路与防洪，2014（2）：12-12.

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1007-6344（2016）06-0070-01