公路橋梁中大跨度橋梁設計研究

王亞洲

河南省城鄉建筑設計院有限公司 河南鄭州 450000

1 設計原則

對于大跨徑橋梁，采用預應力混凝土連續梁、連續剛構等多種方案。在橋位基本確定以后，本著因地制宜，結合地質、水文、施工條件、景觀協調等因素綜合比選橋型方案，其主要原則是：①橋梁設計應按照安全、耐久、適用、環保、經濟和美觀的原則。②方案選擇及布設除考慮結構本身的合理性外，還應注重與周圍景觀的協調。③橋梁必須服從于整體設計，其平、縱面與公路線形相融合。④橋梁方案選擇應充分考慮施工場地、施工工藝及工期的要求，避免設計與施工脫節。⑤橋梁布孔和分聯時，應充分考慮橋梁下部的剛度協調，以期達到最佳受力效果。同時要考慮平面影響，盡量使一聯處于同一平曲線內。聯長控制在150m以內[1]。

2 我國路橋設計對于道路早期損壞的影響分析

2.1 過渡段設計不合理

過渡段的設計是道路整體工程設計處理中較為核心的基本組成單元，而過渡段設計的不合理必然會給后續實際通行帶來一定的障礙，這在當前道路早期應用中較為普遍。這類道路過渡段在設計上存在的缺陷主要是容易導致后續道路工程出現不均勻沉降問題，這樣也必然會導致道路的行駛舒適度受損，也容易出現一些跳車威脅，給通行安全帶來障礙，需要切實圍繞道路設計工作進行詳細分析。自然，這類過渡段的設計問題也常常與對地質環境的考慮不足有關，它很容易導致過渡段處理不當，并容易產生一些明顯的沉降現象，造成道路的早期破壞。

2.2 結構設計存在問題

有效的整體結構設計必然也是路橋設計過程中極為核心的關鍵環節，而這種整體結構方面存在的設計問題，對于后續路面早期應用形成的威脅也是比較突出的。目前，公路橋梁結構設計的難度越來越大，特別是隨著設計要求的提高，相應的結構設計也容易出現一些比較明顯的問題，特別是承載力受損，很容易導致公路工程項目在后續應用中表現出不高的承載能力，難以形成理想的可靠運行條件。

3 公路橋梁設計中的優化措施

3.1 優化結構設計方案

開展路橋設計時，不僅要重視軟土地基，而且要充分考慮路橋結構設計，以保證設計方案能滿足路橋路面的要求。另外，還需要對路橋進行應力計算，從而作出科學合理的設計。若設計不合理，將導致路面出現開裂、移位等現象，從而使道路本身的承載力降低，使其在使用過程中產生安全事故，給人們的生命安全帶來嚴重影響。道路表面出現裂縫時，其承受荷載的能力會受到破壞，對外界的壓力也會不斷降低。在道路出現裂縫時，混凝土的抗壓強度就會大大降低。在持續使用一段時間后，裂縫還會隨著外力的持續作用而逐漸增大，從而導致道路不能繼續使用，一些損壞較嚴重的公路也會喪失其再利用價值，從而造成巨大的經濟損失[2]。

3.2 做好過渡段設計優化

要有效地處理路橋設計中的過渡段，就必須著重結合整體工程項目的需要進行詳細分析，以保證其具體道路工程項目的后續通行能在該區域形成較穩定的效果，減少各種可能的威脅干擾因素。因此，首先要做好地形勘察工作，然后才能制定較為合理的設計方案，確保過渡段具有理想的整體承載能力，在以后的長期使用過程中也能保證其穩定效果，對車輛通過時所帶來的作用力及其他外部威脅也能形成較好的保護，有效解決可能發生的變形和斷裂問題。

3.3 動態優化斜拉索或主纜

當前，在公路橋梁的設計和建造中，在大跨度橋梁的設計中出現了許多新的橋梁類型，例如全纜橋，長懸架混合動力系統等。這些新型橋具有共同的特征。即，它們全部由電纜支撐，并且橋面板相對柔性，從而使其成為柔性結構。在敷設電纜的過程中，由于外部激勵會產生大的振動。例如，當有風和雨時，風和雨的振動現象，電纜和主梁之間的耦合振動導致電纜的數據共振和磁激勵振動。但是，電纜的大范圍振動很容易在電纜的固定端引起疲勞，從而縮短了電纜的使用壽命。如果情況嚴重，甚至可能威脅到橋梁的安全。因此，在大跨度橋梁的優化設計過程中應注意動力問題的設計[3]。

3.4 上部結構設計

橋梁上部結構設計，應結合橋梁具體情況，綜合考慮其受力特點和經濟性。太原繞城高速公路上的橋梁多為彎、坡、斜橋，交通運輸和場地預制等條件較差，上部結構應盡量采用標準化、裝配化設計，施工便利，節省造價。上部結構的選取原則上采用30m 跨徑采用裝配式預應力混凝土簡支和連續 T 梁；40m 跨徑采用裝配式預應力混凝土簡支和連續 T 梁。上部結構應嚴格按照上部計算結果進行設計，同時應注意區分不同路基寬度情況下主梁正彎矩鋼束的差異。為加強結構的整體性和提高橋面鋪裝的耐久性，橋面鋪裝鋼筋采用 D10帶肋焊接鋼筋。橋面防水材料采用防水粘結層，粘結力根據平面線性、路線縱坡的不同，采用不同指標的防水粘結層。

4 結語

在過去的工程實踐中，防滑擋土墻被廣泛使用，但是在一些項目的建設中，考慮到當地條件和項目的實際問題，決定使用更合理的防滑樁。與防滑擋土墻相比，防滑樁具有較強的防滑能力，易于施工，降低了施工成本。然而，在實際施工中，已經發現某些滑坡的推力太大，防滑樁不滿足防滑要求，或者使用許多防滑樁既不經濟也不合理。規劃時，可以根據實際地質情況優化計劃，使用帶有多根錨索的防滑銼[4]。