分析橋梁設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決方法

1、<p>　　分析橋梁設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決方法</p><p>　　摘要：我們?cè)跇蛄汗こ淘O(shè)計(jì)中，橋梁存在的隱患是十分關(guān)鍵的，必須根據(jù)具體的橋梁做具體的工程設(shè)計(jì)，還應(yīng)該注意橋梁在建造和使用過(guò)程中，一定會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，并要承受車(chē)輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來(lái)作用，同時(shí)橋梁所采用材料的自身性能也會(huì)不斷退化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分不同程度的損傷和劣化。 </p><p

2、>　　關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計(jì)；問(wèn)題 ；解決措施 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：U442.5+9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　1.橋梁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 </p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)規(guī)范的先天不足 </p><p>　　建設(shè)過(guò)程中的各個(gè)方面工作都需要有質(zhì)量保證體系。其中最首要的即是“行為”的規(guī)范、規(guī)程、指南或標(biāo)準(zhǔn)?？偠?/p>

3、言之，要建成一項(xiàng)大型工程，一切工作都要有管理?xiàng)l例，各項(xiàng)工作都必須按規(guī)定執(zhí)行，不能隨心所欲修改或變更，也即在過(guò)程中，一切修改和變更都要有文件規(guī)定。這些規(guī)定的選擇是業(yè)主的權(quán)限與職責(zé)。 </p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)中具體細(xì)節(jié)注意不夠 </p><p>　　具體細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)雖然繁瑣，但是保障設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，需要設(shè)計(jì)人員不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)。如：設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合橋梁所在地區(qū)的材料實(shí)際供應(yīng)情況進(jìn)行

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。超載現(xiàn)象在我國(guó)公路運(yùn)輸中較為普遍，汽車(chē)超載營(yíng)運(yùn)，會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的使用性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響，因此除了交管部門(mén)要加強(qiáng)管理外，設(shè)計(jì)時(shí)也需要對(duì)超載帶來(lái)的后果進(jìn)行研究、分析。伸縮縫處空心梁預(yù)埋數(shù)量不足、樁基主筋保護(hù)層與建筑制圖不一致等諸多問(wèn)題。 </p><p>　　1.3設(shè)計(jì)人員素質(zhì)不強(qiáng)，理論基礎(chǔ)不扎實(shí) </p><p>　　參與橋梁設(shè)計(jì)的工作人員不但應(yīng)具備完善的工程力學(xué)知識(shí)體系

5、，還須有過(guò)硬的設(shè)計(jì)水平，對(duì)于工程設(shè)計(jì)的全部過(guò)程及相關(guān)細(xì)節(jié)要考慮周全，才能確保設(shè)計(jì)成果的安全性與可靠性。而實(shí)際上，設(shè)計(jì)人員往往做不到全面的考慮，經(jīng)常出現(xiàn)諸如：過(guò)于重視橋梁結(jié)構(gòu)安全，卻沒(méi)有忽視了結(jié)構(gòu)體系的耐久性設(shè)計(jì)，也未考慮對(duì)橋梁從工程施工到投入使用的時(shí)間段內(nèi)極易出現(xiàn)的人為過(guò)錯(cuò)進(jìn)行預(yù)防性設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體性不強(qiáng)，冗余度不夠大；結(jié)構(gòu)受力設(shè)計(jì)分析不合理致使工程局部受力超限；工程材料的設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)不科學(xué)，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件橫截面太薄，強(qiáng)度不夠等現(xiàn)象

6、，導(dǎo)致整體工程結(jié)構(gòu)的使用壽命受到影響，橋梁的耐久性不夠。除了設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足工程規(guī)范外，一些設(shè)計(jì)人員無(wú)法正確認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足而無(wú)法對(duì)于結(jié)構(gòu)可能面臨的使用環(huán)境、外在腐蝕、風(fēng)雪冰凍、地震泥石流、過(guò)往車(chē)量載重情況以及工程用料本身的老化等因素所造成的影響做出預(yù)測(cè)。 </p><p>　　1.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題分析 </p><p>　　常見(jiàn)問(wèn)題是：橋梁基礎(chǔ)地質(zhì)鉆探資料缺乏或不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)

7、要求，在中、小型橋梁設(shè)計(jì)中時(shí)常存在。橋梁地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。地質(zhì)鉆探資料是橋梁地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之一，橋址處應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，提供的勘察資料應(yīng)正確反映地形、地貌、地層結(jié)構(gòu)、影響橋梁穩(wěn)定的不良地質(zhì)、巖土的物理力學(xué)性質(zhì)及地下水埋藏等詳細(xì)情況。橋梁每個(gè)墩、臺(tái)至少應(yīng)有一個(gè)地質(zhì)鉆孔，鉆孔深度應(yīng)在樁尖持力層以下3～5m。沒(méi)有工程地質(zhì)勘測(cè)資料的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，既不能保證橋梁上部構(gòu)造的安全和正常使用，又不能付諸施工，達(dá)不到施工圖設(shè)計(jì)深度的要求。為了

8、避免這一問(wèn)題的發(fā)生，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)相關(guān)規(guī)范有所了解，并及時(shí)與建設(shè)方、勘察單位溝通，得到滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的地質(zhì)勘探資料，使橋梁設(shè)計(jì)滿(mǎn)足承載能力的需要，達(dá)到穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)，合理的目的。 </p><p>　　1.5 橋梁配筋設(shè)計(jì)不合理 </p><p>　　常見(jiàn)問(wèn)題是：橋墩普通鋼筋混凝土帽梁設(shè)計(jì)中，帽梁的主拉應(yīng)力鋼筋(斜筋)的起彎點(diǎn)布置不合理，斜筋間距偏大；橋墩鋼筋布置中，梁支座下的牛腿構(gòu)造僅配

9、置了主拉應(yīng)力斜筋，但斜筋未與水平向或豎直鋼筋焊接，形成了“浮筋”；預(yù)應(yīng)力混凝上空心板的懸臂翼緣板長(zhǎng)度為1.5m，懸臂翼板的頂層僅配置了橫橋向的主要受力鋼筋，未配置順橋向的縱向分布鋼筋，構(gòu)造不夠合理；連續(xù)梁中間支承附近的腹板內(nèi)未設(shè)縱向加強(qiáng)鋼筋。 </p><p>　　1.6橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)于橋梁載重能力設(shè)計(jì)不足 </p><p>　　橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，橋梁載重能力有兩種極限狀態(tài)：承載能力與正常使

10、用。前者有兩層涵義，既包括超出橋梁的承載極限之后，結(jié)構(gòu)的整體或者某個(gè)部位的穩(wěn)定性就會(huì)受到破壞，又指在重復(fù)荷載的情況下，橋梁混凝土構(gòu)件超出疲勞極限而喪失其穩(wěn)定性。當(dāng)前，有些相關(guān)規(guī)范指出在橋梁的設(shè)計(jì)工作中對(duì)重復(fù)荷載產(chǎn)生的破壞可以不予考慮，這一點(diǎn)對(duì)于橋梁主梁的設(shè)計(jì)非常有效，但是橋梁的其它部位如果對(duì)此也直接忽視的話(huà)，對(duì)于橋梁的安全性、耐久性而言將產(chǎn)生非常不利的影響。 </p><p>　　2.相關(guān)問(wèn)題相應(yīng)解決措施 <

11、;/p><p>　　2.1重視橋梁工程設(shè)計(jì)人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的提高 </p><p>　　設(shè)計(jì)人員的重要性無(wú)需贅述，橋梁工程整體設(shè)計(jì)工程又非常復(fù)雜，對(duì)于設(shè)計(jì)人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求也相應(yīng)比較嚴(yán)格。橋梁設(shè)計(jì)人員除了要有相關(guān)力學(xué)理論以及設(shè)計(jì)素質(zhì)之外，對(duì)于工程可能面臨的到各種影響也應(yīng)當(dāng)考慮到。相關(guān)的單位和部門(mén)應(yīng)當(dāng)重視對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)與教育，即鼓勵(lì)工作人員參與職業(yè)能力的提升活動(dòng)，并且重視自身責(zé)任意識(shí)的強(qiáng)化。 <

12、;/p><p>　　2.2在設(shè)計(jì)中從多方面考慮提升橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 </p><p>　　橋梁施工以及后期使用期間，不可避免會(huì)受到外界自然環(huán)境的侵蝕，更要承受車(chē)輛荷載長(zhǎng)期考驗(yàn)，再加上建筑材料本身性能的不斷下降，橋梁結(jié)構(gòu)的某些部位就會(huì)出現(xiàn)損傷。要避免這類(lèi)問(wèn)題，就須從設(shè)計(jì)階段進(jìn)行著手以提升橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，具體可以從以下方面改進(jìn)：增加混凝土構(gòu)件保護(hù)層的設(shè)計(jì)厚度，因?yàn)檎Ｇ闆r下，混凝土保護(hù)層的

13、厚度與混凝土內(nèi)鋼筋被腐蝕的速度是成反比的，所以增加保護(hù)層的厚度可以增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的耐久性，延長(zhǎng)其使用年限；科學(xué)設(shè)計(jì)所需建材標(biāo)準(zhǔn)，比如高性能環(huán)氧瀝青能夠增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度、耐磨性以及其結(jié)構(gòu)剛度，再如高屈服的帶環(huán)氧涂層的鋼材韌性、耐腐蝕性都比較強(qiáng)；重視結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)，橋梁應(yīng)當(dāng)設(shè)置有抗剪拉、防滲透的防水層面，如橋面鋪裝層上面，如伸縮縫部位的排水構(gòu)造等等。 </p><p>　　2.3在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到橋梁使用中的

14、荷載能力 </p><p>　　車(chē)輛過(guò)橋時(shí)導(dǎo)致橋梁超載的具體情況并不完全一樣，有些是由于橋梁本身使用年限過(guò)長(zhǎng)，已經(jīng)處于超齡負(fù)載使用期，有些是由于橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的車(chē)流量走出了設(shè)計(jì)時(shí)的承受量；還有可能是車(chē)輛所運(yùn)貨物超出其自身的荷載量。在國(guó)內(nèi)橋梁運(yùn)輸中，前者較少，后兩種相對(duì)更多。超載現(xiàn)象會(huì)造成橋梁的疲勞損傷，更嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的損毀。再加上因此而導(dǎo)致的各種結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷無(wú)法修復(fù)，會(huì)導(dǎo)致即便在正常荷載范圍內(nèi)橋梁運(yùn)行也無(wú)法

15、處于良好狀態(tài)，進(jìn)而造成橋梁安全與耐久性下降?；诖?，相關(guān)工作人員在橋梁的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)當(dāng)充分考慮到這方面的問(wèn)題，并做出相應(yīng)的預(yù)防性設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.4加強(qiáng)完善橋梁配筋設(shè)計(jì) </p><p>　　梁的主拉應(yīng)力區(qū)配置斜筋起彎點(diǎn)的規(guī)定，主要目的是保證斜截面抗彎效應(yīng)不小于正截面的抗彎效應(yīng)，所以應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行靠近支點(diǎn)的第一排彎起鋼筋頂部的彎折點(diǎn)，簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁邊支點(diǎn)心位于支座中

16、心截面處，懸臂梁或連續(xù)梁中間支點(diǎn)應(yīng)位于橫隔板靠跨徑一側(cè)邊緣處，以后各排彎起筋的梁頂部彎折點(diǎn)，應(yīng)落在前一排彎起鋼筋的梁底部彎折點(diǎn)處或彎折點(diǎn)以?xún)?nèi)；主拉應(yīng)力鋼筋中“浮筋”是禁用的鋼筋形式，由于其兩端未與主筋相焊接，不能形成有效的握裹力及錨同構(gòu)造，所以也不能形成主抗拉應(yīng)力的效應(yīng)，因此彎起鋼筋不得采用浮筋；分布鋼筋的作用，是將荷載分配傳遞給受力鋼筋，分擔(dān)混凝土收縮和溫度變化引起的拉應(yīng)力，固定受力鋼筋的位置，故應(yīng)按規(guī)范規(guī)定設(shè)置分布鋼筋；板內(nèi)應(yīng)設(shè)垂直

17、于主鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋直徑不小于8mm，其間距應(yīng)不大于200mm，截面面積不宜小于板的截面面積的0.1％，在主鋼筋的彎折處，應(yīng)布置分布鋼筋。連續(xù)梁中問(wèn)支承點(diǎn)附近受力較為復(fù)雜，支座邊緣常有局部拉應(yīng)力產(chǎn)生，在腹板和底板中設(shè)置間距較密的縱向短鋼筋，有利于防止箱梁局部裂縫的展開(kāi)，在支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段和預(yù)應(yīng)力混凝上梁錨固區(qū)段，腹板兩側(cè)縱向鋼筋截面面積應(yīng)予增加，縱向鋼筋間距宜為</p><p><b>　　

18、3.總結(jié) </b></p><p>　　我們?cè)跇蛄汗こ淘O(shè)計(jì)中，橋梁存在的隱患是十分關(guān)鍵的。所以，橋梁存在的隱患已成為迫切需要解決的問(wèn)題，要積極借鑒成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好防患設(shè)計(jì)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 謝賢.淺談橋

19、梁設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及解決對(duì)策[J]. 科技信息. 2011(19). </p><p>　　[2] 陳志亮.淺談橋梁設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及相關(guān)對(duì)策[J]. 科技資訊. 2008(02). </p><p>　　[3] 黃靜.淺析公路橋梁設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 四川建材. 2009(03). </p><p>　　[4] 路曉東.橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性[J]. 交通世界(建養(yǎng)