桥梁工程的设计与质量控制分析

谷慧敏

摘要：随着经济的发展和进步，其对于交通网络系统的要求不断提升，确保各个区域之间的联系朝着更加密切的方向发展，此时就需要开展大量的桥梁道路工程。本文结合自身多年在山区环境下的桥梁工程设计经验，对于实际山区公路桥梁设计的问题进行探讨，并且在此基础上提出对应桥梁工程质量控制策略。

关键词：桥梁工程;工程设计;质量控制

我国基础建设事业发展迅速，各个地区各种规模大小的公路桥梁工程都在紧张有序的开展着，这将为形成我国更加完善的交通运输系统奠定良好的基础。很明显，在此过程中就需要确保桥梁工程设计的科学性，并且进入到精细化的桥梁工程质量控制格局，由此才能够步入到理想的交通工程发展状态。

1、 桥梁工程概况

桥梁工程建设的初衷就是为了跨越各种天然或者人工障碍物，以确保实际道路是通顺的。一般情况下实际的桥梁由五个部分构成，桥跨部分，支座系统部分，桥墩部分，桥台部分和墩台部分。按照桥梁的规模可以将其归结为特大桥梁，大型桥梁，中型桥梁和小型桥梁，实际的划分是以跨径和多跨总长参数为基准的，下表1为实际桥梁分类的基准。当然在实际桥梁分类方面，还有其他考量基准，对于本次需要探讨的山区桥梁工程而言，多数情况下会依照如下基准来权衡。

2、 桥梁工程的设计

相比较实际其他地形中的桥梁工程设计，山区的桥梁工程设计有着自身的特殊性，因此在实际不同部分进行结构设计的时候，需要考量实际特殊性，然后结合对应部分的特点来展开，详细来讲述，一般情况下会将其归结为两个部分的内容：

2.1桥梁上部分的结构设计

对于大量山区桥梁设计实践案例进行归结，会发现这种额理性的桥梁设计，会有着对应的固定标准，就连跨径也有固定的规格，大多数情况下可以将其归结为八种。如果从横断面的角度来进行权衡，就可以将其划分为三种类别：空心板类别;T梁类别和小箱梁类别。

另外在桥梁上部分结构设计的过程中，还需要处理好桥梁上部设计中的两个关系：其一，要处理好桥梁跨径与桥墩高的之间的关系。一般情况下，桥梁卡跨径与墩高之间的比例应该控制在0.68和1之间。当然这是理论下的基准，山区环境中，地形更加复杂，此时会需要有一个恒定的跨径，因此就不会考虑墩高大问题，如果实际墩高变化比较大，就会采取组合跨径的方式来应对，有20米和30米组合的，有30米和40米组合的，至于要选择哪种组合方案，就需要从周围环境因素和经济成本因素两个角度来考量。其二，要处理好桥梁上部板或者梁和平面曲线半径之间的关系。

2.2桥梁下部分的结构设计

桥梁下部分的结构设计，主要包括三个方面的工作。详细来讲述，其主要有：其一，矮墩设计。实际测量之后，如果桥墩设计高度小于30米，此时就可以采取Y型薄壁墩，也有使用柱式墩，在实际工程中，选择后者的比较多，因为实际外观质量更加容易控制，更为重要的是，可以更好的与地基实现衔接。在柱式墩中还可以细分为方柱和圆柱，从受力角度来看，方柱更加优秀，并且实际抗弯刚度也更加大。

其二，高墩设计。如果实际测量的高度高于30米，但是不会超过40米，此时往往会选择截面空心薄壁墩，顺桥向坡比设定为45：1。当然如果实际桥墩高度超过了50米，此时就需要将实际的断面尺寸进行调整，在实际设计的时候，还需要对于选址范围内地形的属性，地址状况，地上建筑物的分布情况等因素进行考量，由此确保实际事故方案进入到更加合理的状态。其三，桥台设计。这是桥梁下部分设计的重要节点，一般情况下主要可以归结为U型台类型的，助板台类型的，桩柱式台类型的。第一种类型使用最多，实际的填土范围一版为4米到10米之间，因此实际高度也不能超过10米，这是基本准则。再者考虑到实际桥台能够衔接路桥，在进行桥梁设计的时候还需要思考如下的问题：山区横坡如果比较陼，上部结构的长短可能对于桥台的高度产生影响，此时为了确保质量，就需要降低桥台的高度。在特殊的地段，还需要设定U型桥台，设置台阶的时候需要考虑基础内外侧的高差参数。

3、 桥梁工程质量控制策略

3.1关注结构耐久性参数

在桥梁工程质量控制的过程中，需要高度重视结构耐久性参数。因为能够对于桥梁工程耐久性造成影响的因素比较多，有雨水的侵蚀，有风雨的吹刷，有荷载的压力等。在实际桥梁进入服役之后，发生损伤或者劣化的现象是在所难免的。因此要关注桥梁工程耐久性的测量，做好对应桥梁耐久性的评估工作，在设计环节使用有利于桥梁工程耐久性提升的技术方案，以确保其桥梁可以有效的发挥其效能。

3.2实现疲劳损伤问题的探讨

车辆荷载和风荷载可以归结为动态荷载的范畴，其产生的循环变化应力，对于实际桥梁的损害是比较大的，危害的不仅仅是结构，还会使得其处于疲劳损伤的状态。再者加上实际桥梁使用材料是不均匀的不连续的，结构上必然有缺陷，一旦動荷载超标，就可能使得桥梁出现严重的裂纹，这种裂纹往往难以控制，因此必须要对于桥梁早期疲劳采取对应的预防措施，确保对应风险的不断恶化。

3.3建立完善桥梁超载行为监督管理机制

对于山区桥梁而言，超载问题是影响实际桥梁使用寿命的重要因素之一，对此必须要采取有效的监督管理措施。在此过程中需要积极做好如下几个方面的工作：其一，对于当前山区的桥梁工程进行排查，找到其中超龄运营的桥梁，依照桥梁实际承载车流量来界定实际的承载重量，对于车辆违章行驶的行为进行惩罚，使得车辆的重量处于被控制的状态，继而使得桥梁工程的使用寿命得以不断延长。

4、 结语

综上所述，其桥梁设计与桥梁质量管理之间存在密切的联系，需要树立正确的质量管理价值观，在实际桥梁设计之初，就需要将质量管理的因素考虑进去，由此使得实际的桥梁设计方案朝着更加精细化的方向发展。当然作为桥梁设计人员，需要不断的结合实际设计经验，进行设计反思，确保树立正确的质量管理意识，将质量管理理念纳入到实际桥梁结构设计环节，由此做好前置性的质量管理和控制。

参考文献：

[1]王玲. 道路桥梁设计隐患问题及完善措施[J]. 交通科技，2016（01）：55-57.

（作者单位：华明工程技术有限公司天津分公司）