桥梁下部结构设计与施工探讨

杨杰1，刘帅2

摘要：现阶段，随着我国经济实力和综合国力的不断提升，道路交通系统得到了有效建设与完善，桥梁工程的施工规模和数量逐渐扩大，在桥梁工程设计与建设过程中，其下部结构设计与施工作业是一项非常关键的工作内容。桥梁下部结构设计与施工是否合理直接影响着桥梁整体的承载性能和抗剪性能的高低。本文主要对桥梁下部结构设计与施工进行了分析和研究，对设计要点和重点做了主要论述，以此为从事此行业的相关人员提供有用参考。

关键词：桥梁下部；结构设计；施工探讨

引言

桥梁下部结构对于其上部结构起到重要的基础支撑作用，同时还承担着将自重和荷载有效传递到桥墩、桥台和基础上的任务。提高桥梁下部结构设计的合理性与科学性是非常重要的。但是部分设计人员在桥梁下部结构精细化设计和认知方面存在着一定的偏差，没有全面认识到其重要意义，有的设计人员对施工现场的了解程度并不是很全面，导致下部结构设计出现不合理的问题。针对这一点，相关设计人员需要充分应用当前的科技发展成果，在保证桥梁下部结构选型合理的基础上，借助先进计算技术和方法完成下部结构性能与安全设计工作，提高桥梁工程设计与施工质量。

1桥台结构型式选择

1.1轻型桥台

桥梁中的轻型桥台结构具有明显的体积小的特征，通常情况下，轻型桥台采用直立的薄壁墙结构，两侧位置还设计有起到挡土作用的八字翼结构，翼墙墙背设计为呈一定比例的坡度的形式。桥梁底部相邻的桥台之间应采用钢筋混凝土的支撑梁结构形式。轻型桥台与上部结构之间采用锚栓实现稳定连接，同时中间设置有1至2cm厚的油毛毡材料，从而在整体上建立四铰框架体系，借助两侧土压作用实现平衡目的。

1.2钢筋混凝土薄壁桥台

桥梁工程中使用较多的薄壁型桥台结构形式包括撑墙式、扶壁式、悬臂式和箱式，带浮壁牵强和侧墙所共同组成的结构形式较为常见，间距控制在2至3.5m间的扶壁和前墙形成挡土墙，能够达到平衡土压的目的。

1.3埋置式桥台

埋置式的桥台包括肋板式、框架式和桩柱式等结构形式。台身基本上都是埋深在锥形的护坡中，从而在一定程度上起到减少桥台承压的作用，桥台的体积也能得到有效控制。另外，台前护坡使用片石或者混凝土材料建造成专门的防护结构，其受到外界环境因素的影响会逐渐暴露在空气中，所以在施工过程中应对护坡土体压实度和防护结构强度进行精准把控，增强结构整体的稳定性。

2桥梁下部结构设计形式

桥梁工程下部结构设计过程中，应优化完善下部结构数据的计算过程，从而结构设计与后续施工作业的有效性。在计算盖梁内力环节中，设计人员需要借助杠杆计算法实现荷载布置均匀性的合理控制。针对荷载偏心应借助偏心受压构件计算犯法，主要是结合外部荷载的实际分布状况确定使用比较大的内力值，从而得到精准的盖梁结构内部荷载值。在计算桥墩结构内力的过程中，设计人员可以借助集成刚度发对水平力柔性墩的使用效果进行精准控制。结合不同的桥墩结构形式计算出相应的弯矩和水平力数值，从而掌握不同横截面之间的受力状态，方便后面展开优化设计工作。在计算桥梁下部的桥台结构的过程中，设计人员要对桥跨结构各项载荷影响以及竖向受土压力与搭板自重因素进行综合考虑和分析。另外水平方向上的土压力存在着相应的上升现象。因此在计算内力的时候需要根据工程实际做出合理设计方案。比如某桥梁工程施工过程中，涉及到软土路基的桩基钢筋混凝土薄壁施工内容，设计方案中需要结合深层结构形式展开计算控制。但是软基施工段的桥台需要结合路线实际的正交布置情况，适当的缩短桥台的长度，确保伸缩缝能够发挥实际作用。同时防止桥梁下部结构系统受到混凝土变形问题的影响，减少裂缝问题的出现几率。在计算桥头沉降量的过程中，检查到路基存在着明显的桥头跳车问题，导致结构稳定性受到严重影响，出现竖向土压力不断提高的现象。针对这一点设计人员需要做好深层结构的滑动验算工作，提高桥梁结构系统的稳定性。在设计桩筋和桩长的售后，桩基每个界面所要配备的钢筋材料应结合设计图纸做出合理考虑，将配筋作用到弯矩载荷最大的位置上，此时配筋能够从桩顶区域直接延长到下步固定区域上。当桥梁下部结构存在较大变形量问题的时候，相关人员需要根据设计受力情况和土质信息完成受力的综合性分析工作，增强桥梁结构的稳固效果。通常情况下，桥梁工程的施工现场会存在着大量的岩石，其边坡会受到环境因素的影响而出现不断侵蚀现象，从而无法保证最终的施工质量。针对这一点，设计人员在设计基础结构部件的过程中，要加强安全可靠设计理念的应用。之后考虑项目的经济效益，保证基础结构部件的性能符合工程标准和使用要求。

3公路桥梁下部结构内力计算

3.1盖梁结构内力计算

设计人员在计算桥梁结构中的盖梁内力参数的时候，使用杠杆法的情况比较多，同时必须要保证荷载保持对称布置要求，从而才能展开精准计算工作。当设计人员要展开偏心受压计算的时候，实际内力计算中需要通过荷载偏心位置的最大内力值展开控制设计工作。主要是绘制专门的截面内力影响线，利用杠杆法或者是偏心法计算最差条件下的横向布载的受力水平情况，计算出不同截面内力大小限制，从而为盖梁结构配筋设计工作的顺利开展提供便利条件。另外，在设计盖梁结构的抗弯配筋的过程中，设计人员应根据裂缝实际宽度做出合理判断。基于剪力设计计算出正确的混凝土和箍筋承受的剪力值，同时添加箍筋实现配筋自由度的合理增加。最后，为了提高桥梁结构的稳定性，还应在下部结构设计中适当增加弯起钢筋和箍筋的数量。

3.2桥台结构内力计算

首先，设计人员应结合桥梁承台深度数据，计算出具体的带基桩薄壁台土压力值。另外，计算埋置式桥台土压力数值，在实际计算中应结合实际土质的验算结果来保证数值精准度。针对桥台材料的选择，应结合其透水性和稳定性做出合理判断，保证桥台结构的使用性能。其次，根据搭板作用设置桥台。之后需要对桥台路基滑动和沉降进行验算，合理选择桥台的配筋材料，防止影响路基和桥台结构的完整性。最后，对于桥台内力计算工作，应对桥梁所在地区的水文地质条件进行分析，从而判断出是否要展开全面深层次的验算操作。当遇到软土地基的情况下表，桥梁下部结构设计可以使用带基桩的混凝土薄壁台结构，此时就应展开深层次的验算。与此同时，当桥梁工程地处山区环境中的时候，设计人员需要计算出正确的桩长和桩筋参数，并充分考虑桥墩结构在复杂环境中的受力状况，保证受力情况符合工程结构标准，使得桩长和桩筋能够发挥出实质性的作用和效果，提高桥梁下部结构的使用性能，为车辆高效通行提供便利条件。

结语

综上所述，桥梁工程在推动经济发展和运输行业进步方面发挥着关键作用，在桥梁工程设计中，下部结构作为其中一项重点，必须要保证设计的合理性以及相关参数的正确性，同时借助先进施工设备和技术来提高施工质量，使得桥梁下部结构的承载性能和抗剪性能等都满足实际使用标准和要求，降低结构变形和裂缝问题的出现几率，确保车辆在通行过程中能够保持稳定状态，进一步推动当地经济的发展。

参考文献

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[2]孙力虹.桥梁下部结构设计探讨[J].黑龙江交通科技，2010（5）：155.

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