橋梁的下部結構設計討論

橋梁的成本、質量、施工期限和使用情況都深受橋梁下部結構的影響，所以橋梁的下部結構在設計時需要考慮很多。最近幾年，常常發生橋面裂開事件，這就是由于使用分離式下部結構時，沉降不均勻造成的。在整個橋梁的設計過程中，下部結構的設計對橋梁的整體設計有著較大的影響，如果下部結構設計好了，那么橋梁的整體外形會比較統一，看起來比較美觀。橋梁的下部結構再設計時要考慮多個方面:安全性、經濟性、施工要求、工程期限、外形美觀、交通要求、后期維護工作等。

1 橋梁下部結構選用類型

(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，它是地質基礎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 橋梁下部結構的設計

設計人員在設計橋梁下部結構時，需要遵循從實際出發的原則，仔細考慮橋梁的每一個設計環節，不僅要保障橋梁的質量還要注意節約工程造價，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比較多見。從外觀的角度來說，方柱墩可以協調上部結構與下部結構，使之較為統一，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，在山區有著非常便利的優勢。橋墩的選擇具體如何還是需要根據實際的環境條件分析，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定性等問題。《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中有關偏心受壓柱的說明指出了:當10/h＞30時，構件就從材料的損壞變成了穩定性的損壞。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構的重量、具體施工狀況和上部構造與橋墩的鏈接有關系的。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

在山區修建的高速公路的路基有整體式和分離式兩種。現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境，所以大多數是選擇整體式路基，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，雙幅橋的下部結構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，橋墩等相關因素進行考察分析。

2.4 橋臺的設計

在建造山區高速公路時，一般會選擇U型的橋臺，這與其他地區有很大不同。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，實際考察當地的地形條件，根據地形來將U型橋臺的高度穩定在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定，細心考察實際情況。

3 結語

總的來說，在建設橋梁時，橋梁的下部結構設計得是否良好關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，設計橋梁下部結構，以保障橋梁的施工質量以及使用安全。

[1]羅余良.討論橋梁下部結構的選型及設計[J].河南建材，2010(1).

[2]何志鋒.橋梁下部構造的破損原因分析及設計方法[J].廣東科技，2007(11).

[3]林邦裕.關于橋梁下部結構事故分析以及防治措施探討[J].硅谷，2011.