座板式桥台在桥梁加宽设计中的应用探析

张 衡（中国华西工程设计建设有限公司郑州分公司，河南 郑州 450000）

座板式桥台在桥梁加宽设计中的应用探析

张 衡
（中国华西工程设计建设有限公司郑州分公司，河南 郑州 450000）

摘 要：桥梁加宽是针对旧有桥梁进行充分改造的一种施工方式，其能够有效的满足我国经济建设发展过程中对于道路桥梁承载能力以及使用性能越来越高的要求，同时有效的提升已有桥梁工程的使用寿命和使用性能，是当前我国桥梁优化过程中一种常用的技术类型。而在越来越成熟的桥梁加宽技术中，座板式桥台则是桥梁加宽技术应用过程中一种常见的桥台设计类型，将其运用在桥梁加宽工程的设计内容能够有效的提升桥梁加宽工程的施工效率、提升整体桥梁加宽工程的稳定性，进而更好的完成桥梁加宽工程的设计和施工目标。本文将以实际工程为例，具体探析座板式桥台在桥梁加宽设计中的实践应用。

关键词：座板式桥台；桥梁加宽；实践应用

在桥梁加宽工程已经成为当前道路桥梁改造工程中越来越常见的工程类型之一的情况下，做好桥梁加宽工程中的相关设计和施工工作也就越来越重要，其对于我国整体交通网络的稳定性和安全性都有着非常重要的意义。桥台设计则是桥梁加宽工程施工过程中一项需要设计单位重点考虑的问题，桥台设计直接关系到桥梁加宽工程整体设计内容中的桥台结构加宽设计、新旧桥台结构的有效连接处理、旧有桥梁结构锥坡的处理以及旧有桥梁结构桥台支档防护结构的设计等一系列的内容，对于桥梁加宽工程整体设计中的稳定性、安全性以及加宽工程是时候具体的桥梁承载性能和使用寿命都有着非常重要的影响。而座板式桥台则是桥台设计中针对软土地区的桥梁加宽工程设计中一种常见的桥台设计形式，能够充分的适应软弱土质地区桥梁加宽工程的具体设计和施工要求。以某一工程为例，座板式桥台在桥梁加宽工程设计中的应用应该包含以下内容：

1 某工程的具体情况

某桥梁加宽工程位于一条高速公路工程中，为了更好的提高道路工程的使用性能以及使用寿命，需要针对道路工程的两侧进行加宽并且两侧的加宽宽度都是同样的3.75m。同时在桥梁加宽工程的设计工作展开之前，相关测量工作人员首先需要针对高速公路上的桥梁结构的具体建造情况进行测量工作，通过测量工作后发现，桥梁工程的结构形式为预应力混凝土简支T梁结构类型，同时桥梁结构的右夹角角度为135度，桥梁结构的总长度为237.69m，桥梁结构的设计内容中前后两段的桥台结构分别采用了重力式桥台结构以及肋板式桥台结构两种类型，同时桥梁结构的桥墩属于双柱式桥墩配桩基础建设类型，而桩基础则为嵌岩桩基础类型。

在完成了对某桥梁工程具体建造情况的测量工作以后，经过全面细致的分析后施工单位决定采用桥量结构的上部构造连接、桥梁结构的下部构造不连接的方法来完成整体桥梁结构的加宽工程的设计以及施工工作，保证桥梁加宽工程的设计能够充分满足桥梁工程加宽的设计要求和施工要求。采用这种桥梁加宽工程的设计方案是在充分考虑了当前桥梁工程结构的具体情况以后确定的设计方案，首先采用上部构造相互连接的方法不会对桥梁工程的下部构造产生过大的压力，其次桥梁工程下部构造不连接的方法能够有效的完成对桥梁加宽工程的荷载承受能力，同时不会提高旧有的桥梁结构的下部荷载，对于整体桥梁加宽工程的稳定性以及安全性有着非常重要的意义。但是值得注意的是，虽然桥梁加宽工会曾的整体荷载使由两个不连接的下部构造共同承受，但突然增加的桥梁结构荷载仍然可能导致桥梁结构的下部结构出现不均匀的沉降现象，对于桥梁工程的稳定性造成一定的不利影响。施工单位应该采取原有桥梁工程下部结构原地加固的方式来提升桥梁工程整体下部结构的荷载承受能力。

2 座板式桥台在某工程设计中的具体应用

座板式桥台事实上指的就是将桥台太深埋置在后台稳定土体内的、使用锚垫板以及锚杆的拉力来完成对土体侧压力抵抗工作的桥台结构形式。将座板式桥台接狗应用在某桥梁加宽工程中，具备以下三个优点：

首先桥梁加宽工程的设计中由于桥台结构中的承台部分事实上是处在桥梁上部结构中的原因，在桥梁加宽工程的设计和施工过程中不需要将旧有桥梁结构的锥坡全部挖出，只需要将旧有桥梁结构的上部结构中小部分承台结构的锥坡填土进行清理挖掘就能充分的完成桥梁加宽工程结构的施工工作，有效的减少了施工单位整体工程施工量的同时进一步减少桥梁加宽工程施工过程中对于旧有桥梁结构中桥台结构的施工影响，使其始终保持在一个较为稳定的状态中；其次是桥梁加宽工程由于采用了座板式桥台结构的设计类型，在座板式桥台结构的施工过程中能够充分的应用桩基础施工技术，进而保证桥梁加宽工程表现出充分的抗推刚度，更加适用在当前桥梁结构加宽宽度较小的工程设计中；最后是在应用座板式桥台结构的过程中，某工程采用了4根1m长度的桩基础，在有效减少整体桥梁加宽工程不均匀沉降现象的同时，有效的防止了桥梁加宽工程施工过程中由于上部结构连接处出现沉降现象而造成的桥梁结构的桥面裂缝现象，对于提高桥梁加宽工程的稳定性有着非常重要的意义。

此外，在某桥梁加宽工程应用座板式桥台结构的过程中，施工单位采用了ANSYS有限元分析软件来完成对桥梁加宽工程设计内容中座板式桥台结构的相应结构计算、应力计算、弹性计算以及相关的计算工作，更好的保证座板式桥台结构在某桥梁加宽工程设计和施工过程中的应用成果的准确性。

通过对ANSYS有限元分析软件的充分应用，针对桥梁加宽设计中座板式桥台结构的设计参数进行全面细致的分析，针对桥梁加宽工程中的桥梁应力分析可以得出以下结果：

2.1 在桥梁加宽工程的整体设计内容中，针对座板式桥台结构的设计中，应用ANSYS有限元分析软件可以计算出在桥台结构中，座板以上的桥台结构在承受来自各个水平以及竖直方向的应力过程中，其承受的应力参数都表现出应力较小乃至基本不会造成相应影响的状态，因此虽然桥梁结构的座板以上的桥台结构始终处在受压状态，但只需要按照相应的桥梁加宽结构的设计完成对桥梁工程施工过程中配筋的设计和施工就能有效的保证桥梁加宽工程的整体稳定性和安全性；

2.2 在桥梁加宽结构的设计内容中，座板式桥台结构在座板纵横桥向跨中区域顶缘始终保持受压的状态，也即底缘受压状态；而在桥梁加宽结构的整体结构工程中桩基顶面以上部位座板则始终处在顶缘受拉的状态，同时底缘受压横桥向最大拉应力为1.153MPa ，沿着桥梁结构的方向顺桥向最大拉应力则出现在桩顶边缘与座板相交的位置，同时其最大压力值为1.706MPa。针对桥梁结构中存在的区域应力集中的现象，某桥梁结构加宽工程的设计内容中针对当前区域的钢筋布置采取了加强施工的方式，根据区域结构内的顶底缘应力值， 取座板单位宽度反算弯矩后，进行裂缝宽度验算，有效的满足了施工规范的相关要求。

2.3 在桥梁加宽结构的设计内容中，座板式桥台接狗中的座板竖向应力处于-1.076MPa～0.35MPa之间的范围，同时按照桥梁结构方向的配筋也就是桩基结构的竖向压力应该处在-7.508MPa～-4.263MPa之间的范围，这一过程中其最大的拉应力应该处在桥梁结构的桩顶以及座板结构相交的局部区域，该区域位于桥台最大竖向位移为3251mm，沉降量控制在5mm以内，以便充分满足桥梁结构的竖向刚度要求，保证桥梁加宽工程的整体结构的安全性、稳定性以及可靠性要求。

结语

综上所述，本文以实际工程为例，具体分析了桥梁加宽工程设计内容中座板式桥台结构的有效应用，施工单位通过对座板式桥台结构的充分应用，有效的提高了桥梁结构加宽工程的稳定性以及工程设计对于桥梁结构承载性能的要求，减少了桥梁结构加宽设计内容中出现的不均匀沉降现象，对于当前桥梁加宽工程的施工效率以及施工质量提供了非常有利的支撑作用。

参考文献

[1]刘远洋.座板式桥台在桥梁加宽设计中的应用[J].科技创业家，2014（07）：11.

[2]张花.谈桥梁加宽设计要点[J].山西建筑，2014，40（02）：184-185.

[3]宋志勇，陈志新.座板式桥台在桥梁加宽设计中的应用[J].湖南交通科技，2012，38（03）：88-91.

中图分类号：U442

文献标识码：A