桥梁下部结构的设计要点研究

桥梁下部结构的设计要点研究
发表时间：2019-07-19T14:13:54.487Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：赵通[导读] 摘要：桥梁下部结构对桥梁工程在使用过程中的稳定性，以及质量造成直接影响，并且桥梁下部结构是整个桥梁工程中关键部分，可见桥梁下部结构对于整个桥梁工程的重要性。

柳州桂中公路勘察设计有限责任公司广西柳州市 545000摘要：桥梁下部结构对桥梁工程在使用过程中的稳定性，以及质量造成直接影响，并且桥梁下部结构是整个桥梁工程中关键部分，可见桥梁下部结构对于整个桥梁工程的重要性。

因此，在桥梁工程建设中，应加强对桥梁下部结构设计的重视，确保最终建设的桥梁工程可以满足人们的使用需求。

关键词：桥梁工程；下部结构；设计要点；工程质量桥梁工程项目设计期间，应当将设计的重点放在桥梁工程下部结构，这也是整个桥梁工程中的关键构成部分，会对桥梁工程在使用中的安全性，使用年限产生直接影响。

在对桥梁工程下部结构设计过程中，除了要考虑桥梁工程的成本和施工难度之外，还要考虑桥梁工程的耐久性和美观性，确保最终设计的合理性。

1 桥梁工程下部结构设计原则 1.1 安全原则
设计桥梁工程下部结构时，要考虑桥梁工程所在区域的地质环境，以及桥梁工程使用期间的安全。

通常来说，桥梁工程下部结构设计要考风载、水力等各种会对桥梁工程结构安全造成影响的因素，采取合理的方式完成相应的设计，保证桥梁工程的整体安全性[1]。

1.2 方便施工
通常来说桥梁工程的建设难度都较大，因此，在设计桥梁工程下部结构时，应当坚持方便施工原则。

设计合理的桥梁下部结构，能够适当降低桥梁工程具体施工过程中的难度[2]。

桥梁施工中受周围环境因素影响，大型的施工设备使用起来会受到一定程度限制，因此，在对桥梁工程下部结构设计时，要全面考虑这些影响因素，尽量营造一个良好的施工条件，适当减少对大型机械设备的使用，降低施工难度，从而使各项施工工作的顺利进行。

1.3 经济性
桥梁工程下部结构设计时，需要考虑整个桥梁工程的经济性，降低桥梁工程建设过程中的经济投入。

2 计算桥梁工程下部结构内力
针对桥梁所处的地理地质环境，桥梁工程上部结构会采取多种形式，对于一般的梁桥，设计时往往采用先简支后连续的形式，甚至于一些大跨度连续梁，连续刚构，斜拉桥，悬索桥等复杂桥型它们的上部构造将会显的更加复杂。

因此，桥梁工程下部结构受力将随上部结构也变得复杂起来。

因此在实际设计过程中需考虑的因素较多，而桥梁桥下部结构内力计算会对整个桥梁工程的整体受力产生直接影响，会对整个桥梁工程在使用的安全性造成影响。

桥梁工程下部结构设计过程中，需要计算的内容如下：（1）计算盖梁内力
作为梁式桥，上部荷载是以集中力的形式作用于盖梁上，所以作用的位置是固定的，而其作用力的大小，随着汽车横向布置不同而变化。

汽车横向布置原则是依据盖梁验算截面产生最大内力的不利状况而确定。

而对于单柱式墩台盖梁、双柱式墩台盖梁以及多柱式墩台盖梁应该具体问题具体分析，根据汽车横桥向采用对称及非对称布置，从而确定横向分配系数采用杠杆法计算还是偏心压力法。

在实际问题分析过程中，如果汽车横桥向采用非对称位置，横向分配系数采用偏心受压法计算；汽车横桥向采用对称布置，横向分配系数采用杠杆法计算，两种布载状况的内力取大值控制设计。

这种布载并不一定是桥梁下部结构荷载的最不利组合状态，因此，仍然可能会存在一定不安全因素。

正确做法如下：依据结构力学画出各截面内力的影响线，再对应影响线用杠杆法及偏心法进行最不利横向布载，求出截面内力最大、最小值，再根据内力包络进行结构配筋。

（2）计算桥墩内力
桥墩是桥梁工程中下部结构的一个重要构件，该结构在桥梁工程应用中主要受压，针对刚构也会受到弯矩的作用。

针对桥梁工程的墩顶水平力在具体计算时，桥墩设计应当采用柔性墩，也就是要将桥面汽车制动力、徐变温差、混凝土收缩而形成的水平力分配到桥墩上，然后对各项内容的合理计算[4]。

最后，通过不同组合完成对桥墩竖向力、水平力、弯矩等各项内容计算，同时，在该过程中，要对各个断面的最小值，以及最大值进行计算，确保最终桥梁下部结构设计的合理性，满足人们的具体应用需求。

（3）计算桥台内力
计算桥台内力是一项复杂的工作，具体计算过程中，不仅要对水平力、弯矩、最大竖向力进行计算，同时，还要对桥台台背土压力、桥台搭板重力、负摩阻等等各项内容的计算，具体计算过程，水平压力受到的影响十分复杂。

针对土压力的计算，应依据桥梁工程中桥台的具体情况而定，针对钢筋混凝土薄壁桥台，应依据基础深度完成相应的计算作业[5]。

此外，还要加强地震土压力对桥台的影响，并且，桥梁受地震的影响也会因为桥梁安全等级的增加而变大。

计算地震作用时不用对活载起到的作用进行考虑，由于地震作用对桥梁工程中的桥墩和桥台产生的危害极大，因此，在实际分析过程中，要加强对该项内容的重视，不得出现遗漏情况，以免对桥梁工程的整体质量造成不良影响。

（4）验算桥台处路基沉降路基沉降过大会导致搭板处出现较为严重的跳车，该情况的存在会导致台背处遭受到损坏；桥台盖梁在桥梁工程使用过程中，会出现裂缝，同时还会导致桩基在使用过程中发生不稳定沉降，从而会导致路面出现裂纹，发生渗水，这将会对工程的质量造成不良影响。

此外，路基发生较大位移，出现错位情况，将会导致桥台受到严重破坏，这会缩小桥台具体应用过程中的有效受力面积，这也就造成承受水平土压力超过正常计算值，会进一步增加危险性。

因此，设计分析期间，要加强对深层滑动验算重视。

计算时，如果以上问题无法满足需求，要采取合理的措施完成相应的处理，常见的处理方式有喷粉桩、混凝土灌注桩等方式进行处理，从实际应用情况来看，这两种处理方式也取得了不错的效果。

3 桥梁工程下部结构配筋分析 3.1 选择配筋方法
桥梁下部结构的配筋是依据内力计算结果进行分配的，因此，在桥梁下部结构设计期间，要加强对配筋方法的重视。

具体设计过程中，若受压区混凝土结构不受拉力影响，结构中的钢筋是完全弹性的，受拉区混凝土将会发生完全线性变化。

具体问题分析期间常用的方法有极限法和容许应力法两种，但是，在实际作业过程中是依据承载力极限状态法完成相应的设计工作。

从实际情况来看，极限法是依据等截面简支梁试验获取的，其应用范围十分狭窄，具体应用会受到多项内容的限制，这也是相应设计人员需要特别注意的一项内容。

3.2 盖梁配筋
盖梁配筋原理不能对极限法进行完全套用，这主要因为极限法试验的开展要以等截面连续梁作为基础。

盖梁抗弯钢筋应当依据出现的裂缝的具体宽度进行配筋，设计盖梁抗剪钢筋时，应依据钢筋与混凝土的具体承受剪力的具体分配情况而定。

由此可见，配置钢筋钢筋是一项复杂的工作，该项工作具体开展过程中，需要通过大量的计算对涉及到各项内容进行计算，这加大了梁内布筋的困难性。

具体配筋作业只能通过多次试配筋完成相应的调整作业，使配筋和混凝土在桥梁工程中承当更大比例，确保桥梁工程的最终质量可以满足应用需求。

3.3 基础配筋
桩基截面配筋是依据桩基弯矩包络图的具体情况，完成相应的配筋布置。

配筋布置时，通常桩基都会存在一定长度的素面混凝土段，通过桩弯矩决定桩竖向主筋。

4 结束语：
桥梁工程下部结构设计质量会对桥梁工程的整体质量造成直接影响，但是，因为桥梁工程项目的具体情况都各不相同。

因此，在对桥梁工程下部结构设计时，作为设计人员需要深入桥梁工程所在区域，对桥梁工程的情况进行分析，保证桥梁工程下部结构受力的合理性，提升桥梁工程的安全性，满足使用需求。

参考文献：
[1]朱俭锋.桥梁下部结构预制拼装技术应用综述[J].城市道桥与防洪,2019(04):191-194+23-24.
[2]杨发荣.基于公路桥梁下部结构施工技术的探讨[J].黑龙江交通科技,2019,42(04):160-161.
[3]徐文强.城市高架桥梁的下部结构设计方法与要点[J].工程建设与设计,2018(21):112-114.
[4]曾爱.城市立交匝道桥下部结构设计要点[J].黑龙江交通科技,2018,41(09):120+122.
[5]曾新.基于公路桥梁下部结构环保设计方法探究[J].交通节能与环保,2018,14(02):83-85.。