■王宏波 ■中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176

公路桥梁的质量和使用寿命对于我国交通事业的发展有着直接的影响，随着公路桥梁工程修建规模的越来越大，人们对于公路桥梁的前期设计也越来越关注。只有切实提高公路桥梁的设计水平，才能够为公路桥梁的质量打下坚实的基础。本文探讨了当代公路桥梁设计各方面的要点，希望对于公路桥梁的设计有所裨益。

1 公路桥梁的防撞设计

防撞设计是公路桥梁前期设计中的一个设计要点，在对桥梁进行设计时要对其工程的地理位置和周边环境进行充分的考虑，与此同时还要考虑公路桥梁所处区域的自然环境，例如风力和降雨量，只有这样才能达到规范的工程质量。一般来说公路桥梁的防撞设施分为被动防撞措施和主动防撞措施两种，被动防撞设施又包括间接构造和直接构造［1］。

1.1 被动防撞措施

防撞设施在整个公路桥梁工程投资中占有较大的比例，尤其以间接构造的投资消耗最大。所有的船撞力都经过间接构造向外墩转移，并由外墩承受，因此间接构造产生了较大的投资消耗。然而被动防撞措施能够产生良好的防撞效果，使公路桥梁被损坏的可能性极大的减少。值得注意的是被动防撞措施在一定程度上会影响周边的自然环境，因此必须考虑当地的自然环境，因地制宜地进行设计。

(1)直接构造。被动防撞措施中的直接构造又称为缓冲设施，通过巧妙的力学原理来加强桥墩的抗撞力、消减船的撞力。通过对桥墩水平抵抗力的利用是桥梁能够承受船舶的撞击。该设计只需很少的工程构造，甚至不需要另行构筑“墩外墩”，有着节省投资的优点。

(2)间接构造。间接结构造就需要构筑“墩外墩”，当船只撞向桥墩时，先会碰到防撞墩，其其余部分或全部的动能会被防撞墩吸收。如果其动能没有被全部吸收，船舶就会转向或减速，如果船舶转向则不会对公路桥梁造成威胁，如果船舶减速其剩余的动能也不会将桥墩撞塌，从而达到了防撞的目的。

1.2 主动防撞措施

所谓的主动防撞措施指的是设置防撞提醒设施，包括GPS 卫星导航区域系统、激光(或红外)测距声光报警、红外监视视频、雷达、雾天警示灯、红白相间的标志等等，还可以桥梁的下弦之上设计醒目的标高警告。

2 减少桥梁共振效应的设计

作为一种常见的物理现象，共振现象在自然界中普遍存在，其主要原理是由于受到外力的影响，某个物体的自然振动与另一原物体之间保持一致［2］。在公路桥梁设计中要采取有效的设计来解决桥梁共振效应，否则公路桥梁会受到极大的影响。在公路桥梁设计中主要采取设立减震器的方法对公路桥梁的共振效应进行减轻。减震器可以对共振波进行干扰，从而避免振动波的加强，从而对振动时间进行有效的控制。减震技术与惯性有着直接的联系，共振波振动波很容易在采用实心道路构成的桥梁上传播。如果采用不同的截面构成桥梁的道路，并使用相连的叠放板，则共振波在传播的过程中会产生一定的摩擦，从而使共振波减小。

3 公路桥梁的抗震设计

为了保障公路桥梁的安全，要对公路桥梁进行抗震设计。根据已有的经验，地震对高架桥的损害主要集中在桥墩。因此可以在支座处进行延性设计，从而对混凝土进行约束，使之提高延性。在以往的公路桥梁设计中，往往采取被动防御的方式来进行抗震设计，也就是使公路桥梁被动的承受地震。当前提出了“概念设计”的抗震原则，要在抗震设计中进行主动防御，也就是通过对不同对结构形式及其受力性质进行分析，在地震多发区尽量减少不利于抗震的桥型，而更多的使用抗震性强的桥梁结构形式。

根据相关规定，在进行高架桥梁的抗震设计时，要计算地震荷载。通过反映普理论来对桥墩进行设计，通过静力法来对桥台进行设计。如果桥墩高度超过30 米，且结构比较复杂，则可以使用时程反应分析法。在对桥梁地震荷载进行计算时要将横桥和顺桥两个方向的水平地震荷载考虑进去［3］。

4 公路桥梁的结构耐久性设计

公路桥梁的结构耐久性设计直接影响着桥梁的经济性和运营的安全性，因此必须在公路桥梁的设计中进行结构耐久性设计。提高公路桥梁结构耐久性的关键在于将混凝土材料本身的耐久性提高，这就需要正确的对矿物掺合料进行使用，并使用水量尽可能的减少、钢筋保护层的厚度适当增加。与此同时在设计中还要对联接缝和防排水的构造措施加以重视，这是为了避免干湿交替的情况对混凝土耐久性造成影响。

5 公路桥梁设计中分析桥梁下部构造设计

在公路桥梁设计重要的桥梁下部构造设计进行分析，主要会计桥墩以及桥墩与路幅的关系。

5.1 桥墩

一般情况下Y 型薄壁墩和柱式墩比较适用于高度小于40 米的桥墩。柱式墩有方柱和圆柱两种设计，方柱的优点在于具有更好的抗弯强度，而且棱角分明，与上部梁体更为协调，外观效果更好。如果采用连续刚构体系，可以通过对方柱两个方向尺寸的调整来对墩柱的刚度进行调整，以对墩柱的受力进行调整［4］。圆柱多在平原地区使用，其优点在于能够便利的与桩基衔接，且在施工中能够便利的控制外观质量。除此之外在设计中也经常使用Y 型薄壁墩，其是一种独柱双支座的设计，具有良好的美观性，但是施工比较复杂。在山区桥梁中广泛的使用Y 型薄壁墩，这是由于其在墩高较高的情况下仅需一个支架和一套模板，适合地面横坡较陡的山区。

5.2 路幅与桥墩的关系

高速公路的路基具有分离式和整体式两种，分离路基主要在中长隧道中使用，其他情况下多使用整体式路基。在高墩长桥的设计中，为了达到降低造价、节约建筑用料、增强边坡稳定性的目的，往往选择整体式下部，例如双幅两柱。双幅两柱与双幅四柱相比具有施工面少、用料节省、减少开挖的优势，能够使墩顶变位减少。在设计时要将墩高、水文、地质、地形等因素进行综合考虑，以选择采用分幅下部还是整体式下部。

6 对公路桥梁设计的建议

6.1 重视新建桥梁的检查验收

要重视对新建桥梁现场施工质量的检查和验收工作，特别是要加强对关键项目的检测，例如混凝土的强度、桥梁结构的固有频率、墩台的设计等等，并将其存入竣工档案，作为后续公路桥梁设计的重要技术参数。特别是要重点检测个人设计的桥梁和设计等级偏低的桥梁，保障其安全性。

6.2 做好公路桥梁的养护管理

本着“预防为主，、防治结合”的原则，要重视旧桥的检测评定。要组织专业人员检测旧桥的桥梁结构，及时发现并解决问题。在进行旧桥的改造和加固时也要选择施工水平高的施工队伍,并为其提供各方面的支持。桥梁养护管理的工作重点在于对损坏的栏杆进行修复、建立技术档案盒疏通泄水管。

7 结语

我国正处于经济飞速发展的关键时期，公路桥梁承担着重要的交通运输任务。在公路桥梁的设计过程中，要本着认真负责的态度，因地制宜的进行设计，不断提高我国公路桥梁的设计水平，延长公路桥梁的使用寿命，提高公路桥梁的质量。与此同时还要不断吸收国外公路桥梁设计中的宝贵经验，提高公路桥梁的安全性和耐久性。

［1］黄静.浅析公路桥梁设计及应用［J］.四川建材，2011.

［2］郭丰振.浅析公路桥梁设计应注意的要点［J］.黑龙江科技信息，2012.

［3］赵海旭.公路桥梁设计施工养护管理措施［J］.科技致富向导，2011.

［4］王春剑.公路桥梁设计巾的安全性和耐久性探讨［J］.四川建材，2013.