桥梁结构设计关键问题讨论

2014-08-15江苏省交通规划设计院股份有限公司江苏南京210014

江西建材 2014年22期

■杨舟 ■江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京 210014

桥梁的建设对于我国的经济建设起到了至关重要的作用，依靠桥梁使各种物资的运输，通行的便利和道路的畅通得到优化，加快了经济腾飞的步伐，所以桥梁的质量是一项关乎经济建设的基础和重要的工作，要设计出质量上乘就要对设计中的关键问题进行全面的考虑，如桥梁的耐久性，稳定性，抗震性和超载性等等一系列问题，而我国的桥梁设计中不乏豆腐渣工程和粗制滥造的案例，这些案例往往是从桥梁设计过程中就产生了着设计缺陷，鉴于这些实际运用中的需求就需要桥梁设计者与施工单位共同协作，从根本上把握好桥梁结构的质量，对于桥梁结构设计中的关键问题要做到事无巨细，反复校对，降低合理的误差范围减少到最小，这样设计出的桥梁才能为我国的经济发展做出应有的贡献。

1 我国桥梁设计的现状与案例分析

桥梁在我国路桥工程项目的历史上有着广泛的应用，如卢沟桥，赵州桥，长江大桥等等都是我国的优秀桥梁设计者智慧的结晶，也是我国民族引以为傲的资本，到了现代各种桥梁结构更是百家争鸣，悬臂桥，拱桥，吊桥等等形式的桥梁纷纷出现在了，我国经济建设的舞台上，到了现代随着我国经济水平的不断提高，却出现了赶工求快的现象，本来我国的桥梁设计与世界先进设计水平还有一定的距离，现在将设计重点放在了快速建设与节省原材料上，这样的设计倾向所造成的设计后果就是，桥梁的耐久度变低，抗震性变差，在遇到超载情况下甚至出现坍塌情况，所造成的经济损失和恶劣影响是巨大的，通过下面的案例可以更强清晰的认识到这一点，1987年施工的我国四川达县州河大桥，为跨度190m+70m的混凝土斜拉桥，采用独塔构造，另一端拉索按空间布置直接铺在山体上，利用了桥头地形特点，省去一个索塔，结构新颖，但是，正当桥梁合龙时，主梁混凝土突然破坏坠落，并造成16人死亡的重大事故，2001年9月25日，京福高速公路三明连接线梅列桥(以下简称梅列桥)模板支架在加载预压时垮塌，造成6人死亡、20人受伤，2006年13日，内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇境内发生一起桥梁施工塌方事故，造成3人死亡，在这些案例中有相当一部分原因是由于设计中，部分关键部位与支撑点没有达到设计合格标准，从而导致了惨剧的发生，这也为现代桥梁工程设计者敲响了警钟，越是在科技水平发达的今天越不能掉以轻心，要从设计者的思想上与设计水平上严格管理，指定周密的审查制度，以保障从设计阶段就为桥梁的建设打好质量基础。

2 桥梁结构设计的关键问题

我国的桥梁设计事业在不断探索与学习中的确取得了一些长足的进步，但在于其他发到国家的桥梁结构设计的比较之下，还是存在着许多不足之处，具体来说，我国的桥梁结构设计还存在以下问题，桥梁结构的使用寿命较低，抗震性较差，抗载荷能力不强，可持续发展性不高，在这些关键性问题中每一项都存在着若干细节可以讨论，下面来逐一进行分析。

3 桥梁结构设计使用寿命低

桥梁的使用寿命低需要综合性多方面因素考虑，首先，在主体结构设计标准上相对较低，设计标准应尽量向更为先进的世界级标准看齐，不应当只停留或满足于在现有的技术标准，要随着越发严苛的使用环境进而进一步制定满足当下或未来的技术规格标准。其次，在桥梁结构设计选型的的合理性，也是决定桥梁使用寿命的重要问题，由于每座桥梁在建设的地点是不同的，桥梁所面临的是不同的气候、不同的地质、不同通行状况，所以综合多方面的因素考虑桥梁的结构设计适合符合当地的客观因素条件，来选择设计结构合理的桥梁。然后，在用结构设计和料选材上，设计者应当对于桥梁主体支撑部位的结构上采用坚实的用料和结构，如在保证混凝土保护层的厚度，保证钢筋

4 桥梁结构设计的抗震性差

由于桥梁的可以起到联络交通的作用，所以在许多山区等地都需要搭建桥梁，但像我国的云贵山区等地又是地震的多发处，所以在这里地区的桥梁结构设计就需设计者充分考虑地势问题，通常采用先简支后连续或墩梁固结的连续-刚构混合体系，这是为了保证行车舒适，结构耐久适用。除此之外即使在非地震区域的桥梁结构设计也应当将地震损坏因素列为考虑范围内，因为地震灾害具有的不确定性，这时为了应对突如其来的灾难，设计人员就需要对于桥梁结构的接缝处，地基墩台和桥面的整体强度，加固连接件等等关键部位进行仔细的核算与周全的考虑，而且需要提前预算到地震后可控状态下桥梁的完整程度，对于桥梁抗震结构的设计就需要不吝惜原料，全面考虑，精细核算，这样才能保证桥梁结构的优质性。

5 桥梁结构设计的抗载荷能力弱

随着我国经济建设的大幅度提高，各个地区的运输能力也在不断发展，各种运输工具越来越多，而且在向着更大，更重，载重能力更强的方向发展，设想一下，在跨河桥梁上成群结队的车辆全部拥挤在桥面上行驶，这对于桥梁的结构坚实度是一项巨大的考验，所以在桥梁抗高负荷承载的情况下，就需要设计者对于桥梁目前和未来所要面临的载荷能力能高瞻远瞩，应用合理的结构来应对这一情况，而且可以再桥梁设计中的关键部位添加相应的减震装置，如粘滞阻尼器，可以通过气弹性部件可以有效的减少桥梁震动时产生的能量，以减少对桥梁主体的损害；铅芯橡胶支座，可以有效减少支座的硬性撞击，通过有着良好力学性能的铅芯和橡胶的配合，就可以达到这样的效果。总之，在抗重载荷情况下，桥梁的结构设计需要提前预估和计算出将要面对的负载情况，并且利用缓冲部件来直接降低重载荷所引起的桥梁压力过大。