改建工程中桥梁设计要点

改建工程中桥梁设计要点

高军

南通和信工程勘测设计院有限公司 江苏 南通 226000

摘要：现如今，我国城市建设在不断加快，城市道路随着城市快速发展和汽车保有量的极速增加，原有的道路通行能力、舒适性、经济性变差，已经不能适应城市发展的需要，为改善城市基础设施、提高居民通行质量、节约出行时间成本、道路改造成为市政工程中主要组成部分。桥梁改建又是道路改建中的重要环节和决定性节点和难点，因此改建道路中处理好桥梁改建尤为重要。

关键词：城市道路；桥梁改建；桥梁分析

引言

近年来，城市现代化建设进程显著加快，切实推动着社会经济水平的稳步提升，随着交通运输产业的蓬勃发展，道路桥梁等基础设施面临的通行压力逐步加大，对桥梁结构的强度性能与承载能力提出了更高要求。优化桥梁完整性设计，关键在于综合把握并全面考虑桥梁的使用现状，在实际使用过程中出现的质量问题，采取改进与应对策略，保障桥梁结构在使用阶段的安全性。

1应用原则

结构化方法是指一种基于软件的桥梁设计方法，具体由分析、设计等环节构成，该方法能够将复杂问题转化为若干子集，并按照顺序进行处理与控制，顺利实现桥梁设计各阶段的模块化、精细化、结构化编码操作，结合逐步求精的基准点，结构化方法的应用必须以正确技术和原理为支撑，实现更加科学的整体结构设计。桥梁设计中结构化方法可采用局部化、模块化、信息屏蔽等方式，同时需遵循以下几方面原则：（1）科学性原则。设计过程中需保证公路桥梁结构配置适合，结构化位置调节需要以不会带来负面影响为前提，以得到更加和谐优化的内部结构。（2）简约性原则。设计需保证简单可行，在减少材料的同时保证结构强度满足需要，并实现成本控制。（3）综合性原则。设计需根据桥梁结构，对比不同位置的材料选用，保证材料得到科学应用，充分考虑不同受力点特性和不同形式，重视桥梁结构的一体化、连续性，以提升桥梁的稳定性和整体性。

2改建工程中桥梁设计要点

2.1对桥梁结构设计工作进行全面优化

(1)在桥梁工程设计工作中，必须要充分重视桥梁结构设计的安全性和稳定性效果，需要从设计细节等方面做起，进一步优化桥梁结构构成形式。比如，在桥梁设计工作中需要充分考虑到外部自然环境和地势条件因素，对桥梁结构稳定性所产生的影响，需要采取针对性的安全防护措施来加以保障，进一步提高桥梁结构的整体稳定性，延长桥梁的整体使用周期和耐久度。(2)全面提高桥梁结构设计工作理念。在具体的设计工作过程中，设计工作人员需要对全新的桥梁设计理念进行使用和优化，同时不断创新桥梁设计工作当中的相关内容，有效做好桥梁工程施工之前的相关技术交底工作，充分保证桥梁工程整体设计的科学性与合理性。如果桥梁工程后续存在变更问题，必须要及时对设计工作图纸进行调整，防止出现设计图纸内容和实际施工环境之间存在较大的偏差，影响到整个桥梁工程结构的稳定性。(3)在桥梁设计工作中需要充分考虑桥梁自身的承重性能、承载能力以及受力结构的稳定性，防止出现桥梁局部位置受力过大，造成桥梁整体塌陷问题，对桥梁工程的正常使用产生不良影响。(4)桥梁工程的设计模式和桥梁结构构成之间必须要做到高度统一，需要从整个结构体系的构成结构构造，以及结构耐久度等多方面因素进行充分考虑，进一步调整和优化桥梁工程结构的设计方案，提高桥梁的整体使用效果。

2.2刚度

对于钢结构桥梁，钢桥自重和刚度相对较小，变形和振动比混凝土桥大，为避免过大的变形和振动对车辆行驶的安全性和舒适性产生不良影响，钢桥必须有足够的整体刚度，因此规范通过限制杆件的长细比和挠度等，保证桥梁具备足够的刚度。考虑到恒载作用下，桥梁结构将产生变形，为保证成桥后的桥面曲线平顺，钢桥桥面应设置预拱度，对于不同的结构形式应采用不同的预拱度设计。钢箱梁加工常通过横隔板的布置控制箱体线形，因此设计预拱度时应采用平顺的曲线与竖曲线纵坡叠合，并标注每道横隔板处的预拱度。钢桁梁预拱度通常通过改变上弦杆件长度增加或者减少，维持腹杆及下弦桥面杆件长度不变，来使桥面节点达到上拱的目的。常用的预拱度设置方式有无内力起拱、有内力起拱和桁外力起拱等。钢结构人行桥因其结构形式较轻柔，易产生振动问题。由于各种振动而导致的桥梁适应性降低乃至破坏的事件时有发生，我国现行人行天桥规范规定天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz。随着钢结构人行桥逐步往跨度大、造型柔、结构轻的方向发展，自振频率一般不满足大于3Hz的要求。提升结构自振频率常采用两种方案：增加结构自身刚度和设置阻尼装置，前者对中小跨径桥梁会有较明显的改善，但对大跨径的桥梁提升效果甚微，且对工程造价影响极大，经济性不佳；后者是一种常见的抑制振动的有效措施，常用的阻尼器有黏滞阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器等。

2.3防腐

尽管钢结构桥梁具有良好的使用性能，为建设施工提供了较大的便利条件，但由于钢材性质具有一定的特殊性，环境因素很容易对钢结构起到腐蚀作用，因而对其结构的整体防腐蚀设计也提出了较高要求。提高完整性设计水平，需要将防腐蚀方面的设计完善放在首要位置上，对桥梁所处的环境条件、可能面临的腐蚀因素加以充分考虑，引入防腐涂层设计等多样化的技术手段，一方面提高钢结构桥梁的使用寿命，另一方面将防腐涂层的保护作用最大限度内发挥出来，避免金属表面与防腐涂层直接接触，优化防腐设计的处理效果。在均匀布设涂层前，施工人员需预先全面地处理钢结构的金属表面，在适宜范围内提高金属表面的粗糙度，优化防腐涂层的应用效果，切实提高桥梁钢结构在使用过程中的抗腐蚀性能。

2.4进一步优化桥梁设计的美观性

在桥梁设计工作过程中，不但需要考虑到整个桥梁的承受能力和稳定性要求，同时还需要兼顾到整个桥梁外在的艺术性表现效果。通常情况下，桥梁工程属于一种大型的工程项目，如果桥梁工程的外观设计效果良好，会成为当地一种标志性的建筑物，可以进一步提高当地区域的景观特色。因此，在桥梁工程设计过程中，设计工作人员必须要对桥梁的外形结构进行合理规划和设计，需要将艺术性设计元素有效融入其中，充分发挥出桥梁外观结构的美学特点，激发出设计工作人员的设计灵感，在保证桥梁工程结构安全性和稳定性的基础之上，进一步提高桥梁结构的美观性效果。

3结语

（1）收集资料对现状桥梁进行充分的分析，保证安全的同时满足改建要求的情况下，尽量利用老桥，节约资源。（2）明确桥位处地上地下管线及构筑物位置及安全记录，及保护要求，桥梁结构尽量避让重要管线及构筑物，在安全距离外实施。

参考文献

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