桥梁的下部结构设计讨论

桥梁的成本、质量、施工期限和使用情况都深受桥梁下部结构的影响，所以桥梁的下部结构在设计时需要考虑很多。最近几年，常常发生桥面裂开事件，这就是由于使用分离式下部结构时，沉降不均匀造成的。在整个桥梁的设计过程中，下部结构的设计对桥梁的整体设计有着较大的影响，如果下部结构设计好了，那么桥梁的整体外形会比较统一，看起来比较美观。桥梁的下部结构再设计时要考虑多个方面:安全性、经济性、施工要求、工程期限、外形美观、交通要求、后期维护工作等。

1 桥梁下部结构选用类型

(1)如果河流的填土比较低，且河流流域比较窄，这种情况下，为了降低成本，缩短桥的长度，就可以在离河较近的地区使用钢筋混凝土制成的薄壁墩台，并且在墩台下面放置支撑物，让整个桥梁成为一个框架，保持它的稳定性。

(2)对于柔性排架式墩台，采用预制桩打入的墩台基桩处理方式比较合理。

(3)埋置式桩柱式桥台是将桥台埋在岸上的锥子形状的护坡里，这种桥台分为单排桩式和双排桩式，是依据桩基的不同来划分的。

(4)柱子形状的桥墩适应性好，有利于施工，它是地质基础较软时最适用的一种桩基，常见的有两种:①单排带盖的板桩柱式桥墩;②无盖板独柱式桥墩或者排柱式桥墩。

(5)在选择墩台时需要注意以下问题:①在选用墩台时，应该尽量减少桩根的数量，以减少因为软基位移而造成的影响，最终达到建造效果，也能尽量控制成本。②如果桩柱底部接近基岩的话，那么桥梁的承载能力也就接近设计的要求了，在这种情况下，就无须继续深入了，而应该用摩擦桩代替岩柱桩。在桥梁的设计中要采用1.2米的桩径，桩柱至少要嵌入基岩1.5米，如果采用的是1.5米的桩径就不用嵌入基岩了，但是这种桩径会施工难度比较大。

2 桥梁下部结构的设计

设计人员在设计桥梁下部结构时，需要遵循从实际出发的原则，仔细考虑桥梁的每一个设计环节，不仅要保障桥梁的质量还要注意节约工程造价，减少工期。

2.1 桥墩的设计

再设计桥高低于40米的桥梁时，往往使用多柱式桥墩和Y型薄壁墩。多柱式桥墩主要是由圆柱墩与方柱墩组成，这两种桥墩在平原地区比较多见。从外观的角度来说，方柱墩可以协调上部结构与下部结构，使之较为统一，看起来比较美观，且从受力角度来看，方柱墩的抗弯刚度要远远大于圆柱墩。Y型墩薄壁在实际应用时主要是以独柱双支座的形式出现的，它的施工难度较大，较为复杂，但其外形美观。Y型薄壁墩在地形陡峭的山区运用较多，因为在其建造过程中，施工队伍只需要搭建一个支架，准备一套末端就可以建成，在山区有着非常便利的优势。桥墩的选择具体如何还是需要根据实际的环境条件分析，再由设计人员设计选择。

2.2 高墩的设计

设计人员在设计桥墩时，对于矮的桥墩，设计过程中一般考虑的是桥墩的强度，而高的桥墩则需要考虑到桥墩的具体高度和它的稳定性等问题。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中有关偏心受压柱的说明指出了:当10/h＞30时，构件就从材料的损坏变成了稳定性的损坏。在这个条件中，10指的是受压柱的有效长度，在0.5到2这个范围间，桥墩的高度有变动的话，应该怎么选取是和桥梁的上部结构的重量、具体施工状况和上部构造与桥墩的链接有关系的。桥墩的厚度在2m以上的时候，成本就会增加，所以，在桥墩的材料受到损坏时，如果要使用实心的桥墩，其高度最好不要超过50m，如果超过了50m，最好是使用空心的桥墩。在使用空心桥墩时也要注意一些问题，如果桥墩的高度超过了65m，那么桥梁就需要适度的放坡，以确定桥梁的安全稳定，不过这样又会对建筑材料造成较大的浪费。

2.3 桥墩与路幅

在山区修建的高速公路的路基有整体式和分离式两种。现在在修建高速公路时，选择路线会更注重减少对土地的侵占和保护环境，所以大多数是选择整体式路基，选择分离式路基的多是隧道。在设计整体式路基的桥梁时，一般选用双幅桥，双幅桥的下部结构按照分幅来单独进行设计。而桥墩高的长桥，一般选用双幅两柱的整体式路基。比起双幅四柱，双幅两柱可以减少施工工作量。桥梁在选择使用哪种形式时，需要设计人员考虑周全，对实际的地形条件，桥墩等相关因素进行考察分析。

2.4 桥台的设计

在建造山区高速公路时，一般会选择U型的桥台，这与其他地区有很大不同。U型桥台的特点是，实际建成后它的横向与纵向的横坡很陡。针对这个特点就需要设计人员在设计时，实际考察当地的地形条件，根据地形来将U型桥台的高度稳定在10米上下。因为U型桥台不能很好的抗推，在桥台后面的填土较高时就要避免使用。在使用U型桥台时，桥台后面的填土高度一般不要超过5米。在实际设计建造过程中，设计人员要保障桥台的安全稳定，细心考察实际情况。

3 结语

总的来说，在建设桥梁时，桥梁的下部结构设计得是否良好关系着桥梁的施工以及建成后的使用。所以设计人员一定要从实际情况出发，设计桥梁下部结构，以保障桥梁的施工质量以及使用安全。

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