探析橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響

龔蜀黔

(遵義市交通勘察設(shè)計(jì)有限公司，貴州 遵義 563000)

1 橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的影響

從橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響角度分析，具體如下：(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。細(xì)部設(shè)計(jì)主要做為主梁設(shè)計(jì)，作為橋梁的主要結(jié)構(gòu)部件，直接影響著結(jié)構(gòu)耐久性。若設(shè)計(jì)不合理，比如主梁排水方案不完善等，給橋梁使用造成不利影響，降低結(jié)構(gòu)的耐久性。按照橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，做好細(xì)部設(shè)計(jì)，把關(guān)排水設(shè)計(jì)和其他內(nèi)容，避免問題的發(fā)生，可保障橋梁的耐久性。(2)載重量設(shè)計(jì)。橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中，載重量為關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保障載重量達(dá)標(biāo)，以免給橋梁結(jié)構(gòu)耐久性造成影響。如果載重量設(shè)計(jì)存在不合理問題，那么會(huì)使得橋梁的使用壽命縮短，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成橋梁斷裂，造成重大損失。具體來說，若外部作用力分析不準(zhǔn)確，使得橋梁超出最大彈性范圍，產(chǎn)生開裂和塑性變形，則會(huì)給橋梁整體性能造成影響，產(chǎn)生耐久性問題，難以有效修復(fù)。(3)整體設(shè)計(jì)。根據(jù)以往的設(shè)計(jì)實(shí)踐總結(jié)，極易忽略結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)造等的影響，單純按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，開展橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算分析，雖然橋梁結(jié)構(gòu)整體可以達(dá)到安全度的要求，但由于細(xì)部設(shè)計(jì)存在問題，最終還是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)使用性能差，后期施工和運(yùn)行環(huán)節(jié)受到外力因素的影響，比如地震和風(fēng)等，則會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)耐久性降低。

2 橋梁結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1 案例概述

以某橋梁工程為例，設(shè)計(jì)為4跨連續(xù)剛構(gòu)橋，整個(gè)橋梁的長度設(shè)計(jì)為320 m，主跨為100m，兩邊跨為60 m。設(shè)計(jì)的橋梁主梁，選擇單箱雙室變高箱梁，頂板寬度設(shè)計(jì)為21.2 m，底板寬度設(shè)計(jì)為14.2 m。對(duì)于支座位置，梁高度設(shè)計(jì)為6 m，跨中位置設(shè)計(jì)為2.5 m。頂板的厚度全部相等，都按照0.3 m施工。現(xiàn)結(jié)合其細(xì)部設(shè)計(jì)，進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析。

2.2 主梁構(gòu)造設(shè)計(jì)

基于增強(qiáng)橋梁整體結(jié)構(gòu)耐久性的目的，對(duì)于橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)，要嚴(yán)格按照細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)強(qiáng)化對(duì)構(gòu)造以及材料等因素的控制，保證細(xì)部設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。主梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，考慮到橋梁跨徑很大，并且要增強(qiáng)主梁之間橫向整體性，實(shí)現(xiàn)截面筋預(yù)應(yīng)力布置。方案的具體內(nèi)容為，使用Φ15.2鋼絞線，采取交錯(cuò)單端張拉作業(yè)方法，在箱梁腹板布置。設(shè)計(jì)的每束鋼絞線，共計(jì)含有3根，使用扁錨體系，順著縱橋的方向布置，按照50 cm的間距布置。對(duì)于邊跨端的橫隔板，選擇Φ32精軋螺紋鋼筋，來布置預(yù)應(yīng)力筋。結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的受力需求和施工要求，確定主梁結(jié)構(gòu)尺寸以及鋼筋布置方案。需要注意的是，要考慮到鋼筋避讓問題。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋以及普通鋼筋密集位置，根據(jù)應(yīng)力的基本情況，確定避讓的先后順序，避免橋梁施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生人為失誤。對(duì)于橋梁排水，選擇小箱梁與空心板相應(yīng)的位置，預(yù)留泄水孔，保證箱梁內(nèi)積水可以有效排除。

2.3 載重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

從橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來說，載重結(jié)構(gòu)包括橋墩和承臺(tái)等，具有受力集中的特點(diǎn)。若產(chǎn)生故障，則會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)的安全性造成很大影響，因此要注重載重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。按照此工程設(shè)計(jì)需求，對(duì)于橫向橋墩寬度設(shè)計(jì)為14.2，縱向橋墩高度差異，高度分別為60 m、60 m、15 m，寬度參數(shù)不同，橋墩間距按照4 m布置。選擇重力式U型橋臺(tái)，要注重基礎(chǔ)的擴(kuò)大處理，進(jìn)行承臺(tái)設(shè)計(jì)，使得縱向?qū)挾冗_(dá)到11.2 m，厚度參數(shù)達(dá)到5 m；對(duì)于橫向?qū)挾仍O(shè)計(jì)為16.2 m；厚度參數(shù)設(shè)計(jì)為5 m。根據(jù)地質(zhì)條件調(diào)查了解，橋頭存在軟土地基，為避免后期運(yùn)行事故的發(fā)生，需要進(jìn)行地基強(qiáng)化處理，減少沉降程度。對(duì)于臺(tái)后路基填土，作業(yè)中采用先填土預(yù)壓的作業(yè)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)密實(shí)度的增強(qiáng)，采取鉆孔成樁作業(yè)方案施工。對(duì)于支座系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，考慮到變形特點(diǎn)，為避免脫空的發(fā)生，需設(shè)置上下鋼板，確保其頂?shù)妆３炙剑⑶以陬A(yù)制梁端底部位置墊塊，確保制作可以正常受力。

2.4 結(jié)構(gòu)材料的選擇

橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響，還體現(xiàn)在材料的選擇方面。建設(shè)的橋梁結(jié)構(gòu)，作業(yè)中要優(yōu)選高性能混凝土材料施工，保證澆筑作業(yè)的效率，以免振搗環(huán)節(jié)產(chǎn)生離析問題，保障力學(xué)性能和韌性。此橋梁工程實(shí)踐中，為了達(dá)到工程的要求，使用了C50混凝土，對(duì)于邊跨位置，運(yùn)用現(xiàn)澆混凝土作業(yè)方法，開展結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，現(xiàn)澆段9 m，合攏段設(shè)計(jì)為2 m。施工作業(yè)中，使用的混凝土要做好原材料和拌和環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控。通過嚴(yán)格把關(guān)材料采購環(huán)節(jié)，防范水分或者其他因素的影響，保證混凝土的性能質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在進(jìn)行橋面鋪裝作業(yè)中，為增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的耐久性，要選擇耐久性水泥材料，保障抗?jié)B性和強(qiáng)度，并且適當(dāng)添加聚丙烯纖維，嚴(yán)格把控工程的質(zhì)量。選擇混凝土層上方，鋪裝水性瀝青基滲透性防水材料，并且選擇預(yù)制梁頂位置，布置抗剪連接鋼筋，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的增強(qiáng)。

2.5 附屬結(jié)構(gòu)

基于保障結(jié)構(gòu)耐久性的目的，要注重強(qiáng)化結(jié)構(gòu)防護(hù)，同時(shí)做好附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。實(shí)踐中，對(duì)于橋梁交接位置，必須要使得伸縮縫和橋面鋪裝層有效契合，避免滲水問題或者其他問題的發(fā)生，使得橋梁主體結(jié)構(gòu)被腐蝕，進(jìn)而影響橋梁結(jié)構(gòu)的性能。

3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性的強(qiáng)化策略

3.1 深度了解橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

從橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐來說，若想保障整體結(jié)構(gòu)的耐久性，要充分認(rèn)識(shí)到橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的重要性，做好設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效把控，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到要求。設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容有著全面的了解，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)前期的勘察設(shè)計(jì)資料與信息，以及以往的橋梁工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，為后期作業(yè)的開展提供高質(zhì)量的方案。

3.2 做好整體與細(xì)部的把握

橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)的質(zhì)量把控，要從多個(gè)方面入手，涉及到構(gòu)造和材料等。設(shè)計(jì)人員要做好橋梁整體與細(xì)部的分析，掌握整體與細(xì)節(jié)的關(guān)系，保障橋梁設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)把控到位，提升橋梁整體的質(zhì)量，保障后期使用的壽命。針對(duì)以往設(shè)計(jì)極易忽略的部分，比如材料等，要做好重點(diǎn)分析和把握，達(dá)到橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)設(shè)計(jì)的細(xì)部方案，進(jìn)行反復(fù)的優(yōu)化和完善，提供最優(yōu)質(zhì)的橋梁建造方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的有效控制。

4 結(jié)束語

綜上所述，橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響較大，要做好嚴(yán)格把控。實(shí)踐中，要深度了解橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，做好整體與細(xì)部的把握，不斷優(yōu)化主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和載重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)選橋梁材料，做好附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量。