| 标题 | 探析桥梁设计常见问题 |
| 范文 | 摘 要：随着社会经济的快速发展和道路交通事业的日益繁荣，给桥梁设计提出了更高的要求。本文对桥梁基础设计、配筋设计、抗震设计中常见问题产生的原因作了简要分析，并提出了相关的改进措施，供以从事桥梁设计人员参考借鉴。 关键词：桥梁设计 常见问题 分析改进 前 言 对桥梁设计的基本要求应该是技术先进、经济合理，在设计基准期内安全可靠、适用耐久，并有较好的社会效益、环境效益。正确执行国家和地方技术标准、规范、规程及规定是实现上述要求的技术保证,其中《工程建设标准强制性条文》是直接涉及人民生命安全、身体健康、环境保护和其他公众利益的重要内容，必须严格执行。为防止桥梁设计过程中出现问题，我们认真研究桥梁设计中的常见问题，对设计缺陷产生的原因作简要分析，并提出相关的改进措施，为类似的桥梁设计提供借鉴，以达到提高设计质量，增加设计效率之目的。 一、 基础设计中常见问题分析 常见问题是：桥梁基础地质钻探资料缺乏或不满足设计要求，在中、小型桥梁设计中时常存在。 桥梁地基基础的设计至关重要。地质钻探资料是桥梁地基基础设计的重要依据之一，桥址处应进行工程地质勘察，提供的勘察资料应正确反映地形、地貌、地层结构、影响桥梁稳定的不良地质、岩土的物理力学性质及地下水埋藏等详细情况。桥梁每个墩、台至少应有一个地质钻孔，钻孔深度应在桩尖持力层以下3~5m。没有工程地质勘测资料的基础设计，既不能保证桥梁上部构造的安全和正常使用，又不能付诸施工，达不到施工图设计深度的要求。为了避免这一问题的发生，设计人员应该对相关规范有所了解，并及时与建设方、勘察单位沟通，得到满足设计要求的地质勘探资料，使桥梁设计满足承载能力的需要，达到稳定、安全、经济、合理的目的。 二、 配筋设计中常见问题分析 （一）桥梁配筋设计不合理 常见问题是：桥墩普通钢筋混凝土帽梁设计中，帽梁的主拉应力钢筋（斜筋）的起弯点布置不合理，斜筋间距偏大；桥墩钢筋布置中，梁支座下的牛腿构造仅配置了主拉应力斜筋，但斜筋未与水平向或竖直钢筋焊接，形成了“浮筋”；预应力混凝土空心板的悬臂翼缘板长度为1.5m, 悬臂翼板的顶层仅配置了横桥向的主要受力钢筋，未配置顺桥向的纵向分布钢筋，构造不够合理；连续梁中间支承附近的腹板内未设纵向加强钢筋。 梁的主拉应力区配置斜筋起弯点的规定，主要目的是保证斜截面抗弯效应不小于正截面的抗弯效应，所以应严格按规范的规定执行，靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点，简支梁或连续梁边支点应位于支座中心截面处，悬臂梁或连续梁中间支点应位于横隔板靠跨径一侧边缘处，以后各排弯起筋的梁顶部弯折点，应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点处或弯折点以内；主拉应力钢筋中 “浮筋”是禁用的钢筋形式，由于其两端未与主筋相焊接，不能形成有效的握裹力及锚固构造，所以也不能形成主抗拉应力的效应，因此弯起钢筋不得采用浮筋；分布钢筋的作用，是将荷载分配传递给受力钢筋，分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力，固定受力钢筋的位置，故应按规范规定设置分布钢筋；板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋，分布钢筋直径不小于8mm，其间距应不大于200mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%，在主钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。 连续梁中间支承点附近受力较为复杂，支座边缘常有局部拉应力产生，在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋，有利于防止箱梁局部裂缝的展开，在支点附近剪力较大区段和预应力混凝土梁锚固区段，腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加，纵向钢筋间距宜为100~150mm。 （二）钢筋混凝土及预应力混凝土结构梁内的箍筋设置、局部加强区配筋设计不满足要求 常见问题是：箱梁腹板及墩柱设计箍筋间距过大，同排内纵向钢筋间距大于150mm或15倍箍筋直径两者中较大者，并未设置复合箍筋；桥墩处箱梁的支座与腹板中心线不重合，支座支承于箱梁的横隔梁上，支承中心两侧的横隔板箍筋间距配置较稀，未按实际剪力分布确定箍筋间距；墩柱纵向主筋的箍筋肢数偏少，不满足规范要求。 梁内箍筋除用于承受主拉应力外，还起到固定或保证主要受力钢筋正确位置和联系受拉与受压区的作用；中心及偏心受压构件中的箍筋，可约束所箍钢筋的纵向弯曲，所以箍筋要做成封闭式，以防止受压钢筋因纵向弯曲而向外凸；箱梁的横梁虽然两侧有腹板弹性约束，但支承点的附近仍有较大剪力，为防止在横梁中裂缝扩大，仍应在梁的支撑点附近加密箍筋，使支座中心向跨径方向长度不小于一倍梁高的范围内，箍筋间距不大于100mm；箍筋靠其转角点来约束纵向钢筋，纵向钢筋离转角点愈远，箍筋对纵向主筋的约束力越小，所以箍筋的肢数不能过少，将箍筋配合拉筋使用，也能达到约束纵向主筋的效果。 （三）钢筋搭接长度设计不满足要求 常见问题是：钢筋混凝土连续板梁、墩台设计中，受拉钢筋的搭接长度不满足规范要求； 直径32mm钢筋采用绑扎搭接，不符合规范要求。 钢筋搭接长度小于35d，将造成钢筋搭接部位的实际抗拉强度达不到设计要求，导致钢筋混凝土构件局部的抗拉和抗弯能力降低；采用绑扎搭接钢筋的连接接头处的传力性能不如整根钢筋，钢筋绑扎搭接的连接接头处在受力后，搭接的两根钢筋将产生相对滑移，搭接长度越小，相对滑移越大，为使连接接头充分受力，具有要求的刚度，就要增大搭接长度； 根据工程经验，对直径较大的钢筋采用绑扎搭接的连接效果较差，很难满足要求，对直径较大的钢筋并不经济，故设计者还是要遵照规范规定，按钢筋直径采用焊接等连接方式为好。 （三）钢筋保护层设计不满足要求 常见问题是： 桥梁箍筋至梁侧面的净距较小，钢筋的混凝土净保护层不满足要求；对位于III类环境的桥梁，钢筋保护层厚度不足，钢筋笼采用定位钢筋，对防腐蚀不利。 钢筋的混凝土保护层厚度不能过小，否则极易导致保护层脱落，引起钢筋锈蚀、膨胀，使钢筋有效受力截面减小，安全度降低，应按照规范规定，设置混凝土表面至箍筋或防裂钢筋的净距，满足钢筋的混凝土净保护层厚度要求。对位于III类环境中的桥梁设计，除满足钢筋保护层厚度外，同时还应考虑定位钢筋的使用将形成腐蚀通道，对结构耐久性不利，建议用定位钢筋混凝土块代替定位钢筋，将起到良好的防腐蚀效果。 三、 抗震设计中常见问题分析 常见问题是：梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离较小，桥横向未设置抗震锚栓，顺桥向未设置抗震垫块，亦未采取其他抗震措施。 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)第11.2.1条规定：6度区简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应用一定的距离，其最小值a(cm)≥70＋0.5L（L为梁的计算跨度 单位 m），应注意盖梁、台帽设计宽度，满足抗震设计要求 ，简支预制预应力空心板桥梁的横桥向应设置抗震锚栓，顺桥向应设置了缓冲垫块。当地震发生时，具有一定锚固长度的的钢筋对结构是有利的，故规范对采用闭合式箍筋、钢筋弯钩的方向都做了具体的规定，设计人在设计时应严格遵守。◆ 作者简介：江培信（1956-），男，1982年毕业于河北工学院公路工程专业，高级工程师，现任中煤邯郸设计有限责任公司路桥规划所所长。技术文 |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。