道路桥梁设计中的结构化设计要点

道路桥梁设计中的结构化设计要点

李萌

身份证号码：511023199005039876

摘要：结构化设计运用到道路桥梁设计中，能够在很大程度上提升道路桥梁的设计效率和质量，保证道路桥梁的稳定性和安全性。

关键词：道路桥梁设计；结构化；设计要点

1工程概况

本项目路线上顺接钦海大道（马莱大道—金五街）段，起点桩号K2+330，与金五街平交，跨玉垌根江及玉垌根江路后，终点与田环街平交，终点桩号K3+210，路线总长880m，实施长度为880m。其中桥梁长度655m，两侧接线长度约225m。本工程全长880m，本桥平面位于R=4000圆曲线上，纵面位于i=0.5%的上坡路段、i=1.311%的下坡路段、i=0.311%的下坡路段。桥梁纵断服从道路总体纵断设计。本工程桥梁工程设计范围为K2+390.800—K3+052.200，设置主线桥1座，总长661.4m，设置坡道桥2座。

2道路桥梁设计中结构优化设计要点

2.1主桥设计要点

2.1.1主桥上部结构

主桥上部构造使用了三跨预应力混凝土连续箱梁，长度为50+90+50m，箱梁根部梁的高度设置为6m，跨中梁高度设置为3m，顶板厚度设置为70cm，底板厚度也发生了改变，从跨中到根部的厚度增加到134cm，腹板厚度分别设置为60cm、80cm、105cm，箱梁高度、底板厚度按照两次抛物线变化的情况完成设置工作。箱梁顶板横向宽度设置为24m，箱梁底部宽度设置为16m，翼缘悬臂长度设置为4m。箱梁0号阶段长度设置为12m，每个悬浇“T”要保证对称设置，做好梁端数量和梁端长度的设置工作，节段悬浇的总长度设置为38m。悬浇阶段的最大控制重量要保持在2362KN，挂篮自重设计为1000KN。边跨、中跨合拢段的长度设置为2m，边跨现浇段长度设置为4m。将厚度为3m的横隔板设置在箱梁根部位置处，将厚度为1m的横隔板设置在中跨跨中位置处，将厚度为1.5m的横隔板设置在边跨梁端位置处。

2.1.2主桥下部构造

主桥下构包括6—9号桥墩及基础，其中6、9号为主桥过渡墩，7、8号为主桥主墩。等截面矩形实心墩是主桥主墩的主要形式，截面尺寸设置为3.5×2.5m，主墩承台的厚度设置为3m，桩径为1.8m的钻孔灌注桩是其基础的主要形式，在布置承台基桩时，按照横向四排、纵向两排的形式布置，桩的总数为8根。圆形实心墩是主桥过渡墩的主要形式，承台厚度设置为2.5m，直径设置为1.8m，桩径为1.6m的钻孔灌注桩是其基础的主要形式，在布置桩基时，横向布置三排，纵向布置两排，单幅桩基的数量为6根。

2.1.3主桥结构体系

主桥采用（50+90+50）m三跨预应力混凝土连续箱梁。7号主墩处箱梁下设QZ-45000-GD型支座，8号主墩处箱梁下设QZ-45000-SX/DX型支座；6号过渡墩处主桥箱梁下设QZ-5500-SX/DX型支座；9号过渡墩处主桥箱梁下设QZ5500-SX/DX型支座。

2.1.4预应力张拉防崩措施

国内在开展刚构桥中跨合拢施工时，易于出现的问题为跨中底板混凝土崩裂的问题，因此在开展设计工作时，将有合拢钢束的梁段设置在底板上，并将纵向闭合箍筋增设在底板上，使得底板上层和下层的横向钢筋能够同时承担重力，避免底板分层崩裂的问题。

2.1.5双悬臂施工连续梁桥线形控制

连续梁桥采用悬臂施工，图纸中给出的梁段成桥设计标高为路线标高+收缩徐变预拱度+汽车荷载预拱度+附加预拱度。设计建议连续梁中跨附加预拱度为L/2000，建设单位、施工承包商、监控单位在实际施工中，可根据实际情况进行优化调整。施工工程中悬浇、现浇、合龙梁段的立模标高应由监控单位给出，确保桥梁通车后实现设计标高。

2.2桩基设计

在本次工程设计工作开展之前，设计部门组织专业团队对建设路段的地质情况进行了有效勘探。经过深入研究，设计团队发现该工程地基为软土地基，底层结构较为复杂，存在着不均匀沉降等不良情况，这将会对工程建设带来严重的影响。为了确保工程建设进度和质量，建设单位采取积极的措施来对地基的载荷能力和稳定性进行了快速提升。在施工建设时发现，道路建设的年代比较久远，管线错综复杂，为了使项目建设的施工质量和施工效率得到保证，设计团队针对桩基设计方面内容提出了三个途径解决问题：预制钢筋混凝土打入桩、钻孔灌注桩、PHC桩。通过预制钢筋混凝土打入桩和PHC桩的应用，设计团队有效地提高了地基的稳定性和载荷能力，解决了管线沉降等问题，保证了工程建设的顺利进行。此外，在管线铺设情况较为复杂的地段，钻孔灌注桩的应用还能够避免影响土层结构，确保工程质量。在本次工程设计工作中，设计团队通过深入勘探和分析，结合实际情况，采取了预制钢筋混凝土打入桩、钻孔灌注桩、PHC桩等多种措施，来提高地基的稳定性和载荷能力，从而保证了工程建设的顺利进行。

在本次工程建设中，针对这三种桩基的结构优化设计方案进行了优化和改进。具体来说，在设计PHC桩基时，桩尖基础力层超过30m以后，选择使用PHC桩施工，使得桩基的承载能力得到了快速提升。PHC桩基的最大承载力能够达到3000多KN，具有良好的经济性，能够与道路桥梁工程设计的稳定性和实用性要求相吻合。在设计预制钢筋混凝土打入桩基的施工环节时，其基本抗震能力要保持在七级以上，载荷能力也要比较强。此外，我们还考虑了桩身直径、长度以及混凝土强度等因素，对桩基结构进行了优化和改进，以保证桩基的稳定性和安全性。通过以上的优化和改进，我们相信这三种桩基的结构设计方案能够满足工程的实际需求，为工程的顺利实施提供了坚实的基础。

经过全面而细致地分析后发现，桩身混凝土的强度等级一定要达到C30的标准，单桩承载能力需要保持在1100KN左右。对钻孔灌注桩进行分析以后，发现其属于传统桩基的类型。在设计目标工程的桩基时，需要满足桥梁的整体要求，同时也要满足施工地区的各项标准。有些施工地区的底线管线布设比较复杂，因此，需要选择使用两种不同直径的钻孔灌注桩来完成施工建设任务。

2.3桥墩设计

在开展结构化设计工作时，设计单位要重点优化桥墩位置，使得高架桥的承载要求得到最大程度的满足，不会给地面行驶车辆造成任何的不良影响。经过计算分析以后发现，当桥墩承台的设计宽度达到14m，厚度达到3m时，就能满足相关的标准。在开展设计工作的过程中，有些盖梁的高度会隐藏在桥梁结构内部中，不仅使桥墩外观的简洁性满足相关要求，还会使桥墩的稳定性和承载力得到不断提升。在开展道路桥梁工程设计工作时，有些桥面需要进行加宽处理，标准桥墩对加宽后的桥面很难做到高效支撑。为了解决这些问题，我们在设计中采用了适当的减重措施，并且对桥墩结构进行了优化，以增加其承载力和稳定性。同时，还对盖梁结构进行了特殊的设计，以满足桥梁上部结构的需要。在施工过程中，我们还将采取一系列措施来确保桥墩的稳定性和安全性。

要想使桥梁结构的稳定性能够满足桥梁结构的整体强度要求，在开展结构化设计工作时，要优化升级桥墩部位，选择使用门式桥墩结构形式。在开展设计工作时，需要将立柱设置在非机动车与机动车隔离带位置处，实现了对桥面拓展部位的高效支撑。在使用该优化设计方案以后，桥梁工程整体结构的安全性和可靠性得到了不同程度的提升，确保车辆和行人的安全。同时，这种设计方案还能够有效地拓宽桥梁的通行能力，提高交通运输的效率。

3结语

总之，将结构化设计与道路桥梁设计结合，能够极大地提升道路桥梁的设计质量和速度，确保建设出的桥梁足够稳定与安全。设计人员可以从桥梁桥头结构化设计、道路桥梁结构化设计与钢筋混凝土结构化设计等方面做好总体设计工作，在设计过程中要注意掌握结构化设计的要点，从而提升设计水平和设计方案的规范性，促进建筑工程产业的升级进步。

参考文献

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