论文部分内容阅读
摘要：随着我国城市化进程日益加快，特大型城市的交通建设需求日益迫切，城市桥梁也日益增加，对于已经建设的大量桥梁，虽然总体安全、稳定、满足功能要求，但也存在破损严重、断裂、垮塌的许多事故，给城市交通、人民生活、社会舆论带来不利影响。
关键词: 市政工程；桥梁设计；要点研究
中图分类号： TU99 文献标识码： A
引言
对于市政桥梁而言，主要是指各等级城市道路、管道等跨越河道、湖泊、铁路、道路及其他障碍物而设置的结构物。与公路、铁路桥梁不同之处主要是在满足使用功能的前提下要更加注重景观与周围环境的协调，并且要考虑各种市政管线从桥上铺设的需求。然而，随着经济的发展，桥梁的负荷也不断加重，虽然我国桥梁的设计已日趋成熟，但很多新建的桥梁由于对经济的高速发展有具体地考虑和准备，在设计中出现了一些问题，给人们的生命和财产埋下了巨大隐患。
一、我国市政桥梁设计现状分析
市政桥梁设计因其牵涉面比较广，所以是一个较为复杂的系统工程。只有将丰富的理论知识运用到里面才能防止主观经验因素给设计带来的不利影响。市政桥梁设计期间常会遇到各种各样问题，其中最为明显的不良倾向主要表现在以下几个方面：第一，施工设计对强度因素的考虑胜于对耐久性的考虑；很多设计单位较为重视强度的极限状态，却把使用极限状态忽视掉，然而桥梁结构属于整个生命周期里最为重要的使用性能表现；经常会出现重视结构建造却将结构维护忽视掉的行为。实际施工过程中，很多市政桥梁设计期间，对于耐久性设计的关注仅仅限于关注一个表面上的概念，不仅缺乏明确的使用年限要求，还忽视了专门关于耐久性方面的设计。从一定程度上来讲，这些倾向是当前市政桥梁工程各种事故频发、结构的使用性能较差、使用寿命较短等不良后果的直接导火索；并且这些倾向普遍跟国际桥梁工程结构界所提倡的耐久性、安全性以及适用性等方面的设计原则相背离；此外也难以满足当前结构动态以及综合经济性方面的要求。
现阶段我国市政桥梁的设计理论与结构构造体系极不完善，市政桥梁的设计领域，尤其是市政桥梁施工以及使用期的安全性问题上仍然还有需要改进的地方。结构设计的第一要务便是选择一套经济且实用性强的结构力案；然后分析结构以及结构与其连接上的设计，并选出施工规范允许的安全系数、各种可靠性指标来确保结构的安全性。
二、市政工程桥梁设计要点
市政桥梁的设计要点，主要是因地制宜地满足道路路网和各种城市资源的要求。以下从几个方面简述城市道路桥梁的设计要点。
1、规范的采用作为市政桥梁独立成为一个类别相对于公路和铁路是比较晚的，至20世纪80年代末期才开始编制相关的规范规程，并且涉及的门类也不是太完善，大多是参考公路桥梁的规范规程条款，而且其更新也比较缓慢，部分至今还在沿用90年代初期的规范，因此在设计中除采用城市桥梁相关规范外，一般还要列出公路桥梁的规范，甚至建筑行业的部分规范。
2、高程控制由于城市道路纵横交错，路口往往会控制桥梁起坡点的位置和高程，对于采用的桥梁坡度、坡长，又要受到道路等级、车速的限制，而桥下要受到立交净空的限制，因此桥梁常处于桥面和梁底高程共同控制，对于结构的选型带来一定的限制和影响。
3、结构形式现在的城市桥梁建设往往受到维持既有道路通行要求的限制，因此，采用的高架桥梁方案要考虑施工工期短、占道施工场地尽量小、施工快捷方便、对既有交通影响小兼顾尽量减少管线迁改等因素。主要采用桩柱式墩配置简支箱(板)梁或者连续箱(板)梁的结构形式，特殊条件下才采用拱桥、斜拉桥和悬索桥等构造复杂、施工难度大、投资较高的桥型;下穿桥梁方案一般以小刚构和框架桥做成下穿隧道。
4、美观在考虑美观时一般在墩柱形式上做手法，也可以将梁体腹板斜置并采用弧形倒角，有时辅以桥面绿化、装饰(如桥头堡、小品、廊桥、栏杆浮雕等)。拱桥、斜拉桥和悬索桥等本身具有结构的美感，只要注意线条和色彩的运用合理即可。城市桥梁的侧立面也常常是装饰的重点，同时应当注意人行道栏杆的设计。
5、建筑材料一般情况下，应当选用常规的混凝土和钢筋(包括预应力材料)作为城市桥梁的主材，桥面按照车行桥和人行桥可以分别采用沥青混凝土和铺设石材、地砖等。特殊条件下采用钢结构桥。支座以盆式和板式橡胶支座为主。
6、防撞城市桥梁的防撞设施分为桥面和桥下，桥面要防止车辆失控时侧翻和斜冲撞击，一般采用防撞护栏;桥下主要是防止车辆和船舶的撞击，一般采用防撞护圈处理，并且涂饰警示标志，同时对可能出现的撞击进行设计检算。
7、隔音墙城市桥梁常常需要考虑隔音墙的设置，在结构设计中考虑其荷载的影响。
8、绿化城市桥梁绿化也分为桥面和桥下，桥面绿化以设置花槽种植低矮灌木、花草为主;桥下绿化也以种植低矮灌木、花草为主，在较宽的中央分隔带中也可以种植以垂直生长为主的乔木。桥下绿化应当注意方便养护和能够受到日照的条件。
9、排水设计城市桥梁的排水设计关系到该区域在暴雨和洪水来临时的安全，是一个应当充分重视的问题。对于上跨桥、高架桥，应当注意设置好纵向、横向排水坡，一般纵向排水坡不宜小于0．3%，横向排水坡不宜小于1%，适当设置桥面雨水入口;下穿隧道一般遵循高水高排、低水低排的原则，在船槽起终点宜设置路面横向截水沟，低部设置集水井和抽排泵站，并且考虑好排水的出路。
10、管线综合
基础要尽量躲避既有管线，必要时迁改，并且注意雨、污水采用重力流排放(原则不采用机械抽排)。小三线从桥面通过一般在人行道下设置管线排管，并且注意按照相关规范对各种管线埋设距离要求预留位置。对于燃气管道，一般不从桥面铺设通过，特殊困難时，允许0.4MPa以下的中低压气管从桥面铺设通过。
11、大件运输城市桥梁需要通过特殊荷载的大件车辆运输时，应当注意除荷载外的线形设计，充分考虑其净空、扫宽、车长的影响。12抗震设防城市桥梁应当根据当地的地震烈度，按照提高一度的原则进行抗震设防设计。抗震设防的常用方法有防止落梁挡块、剪力销、防落链、墩顶抱箍等，并采用减隔震支座。
三、市政桥梁设计应注意事项
1、分析结构系统可靠度
市政桥梁的结构系统可靠性是一项十分复杂的研究课题，很多学者从多个角度对此加以研究，并提出了一些相关的概念与方法。然而由于系统的可靠度分析与研究的内容较为丰富，度系数又太大，因而要慎重考虑。
2、分析人为差错出现的问题并加以重视
很多结构失效现象并非是因桥梁的结构荷载与强度带来的不确定性引起的，相反的设计、施工以及使用等诸多环节出现的人为因素经常会导致一些不良现象的发生，由于该类事故很多，当前已经成为市政桥梁结构设计研究的热点之一。
3、对在役结构可靠性评估以及维修决策方面出现的问题加以重视
市政设计人员通过对在役建筑结构自身可靠性进行评估并拿出正确的维修决策已经成为当前建筑结构学类的一种边缘学科，它不单单涵盖结构力学和断裂力学已经建筑材料科学等方面的基础理论，还与施工技术以及检验手段和建筑物维修方面的使用状况等多方面有着非常密切的关系。与此同时在一些经典结构可靠性理论的应用下，关于在役结构可靠性评估取得了很大的发展。市政桥梁的结构设计离不开这些理论的指导，因而只有更加完善理论方面的知识，才能更好的应用到实践设计与施工中去。
结束语
总体来讲我国的市政桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，应根据以往建造城市桥梁的建设经验，并且汲取有关教训，对于桥梁抵抗偏载、超重车辆提出设计应当考虑加大验算荷载、采取有效的抗倾覆构造措施等要求，避免出现大的疏漏、缺陷，不断完善市政桥梁的防排水、抗震等功能，使其耐久、适用。
参考文献
[1]张建仁，刘扬．结构可靠度理论及其在市政桥梁工程中的应用[M]．北京：人民交通出版社．2012．
[2]武芳，赵雷．市政桥梁结构可靠性研究的现状和发展[J]．工程结构．2011．
[3]王克海，孙永红，韦韩，李茜，姜震宇.汶川地震后对我国结构工程抗震的几点思考[J].公路交通科技，2008(11)：54-59.
关键词: 市政工程；桥梁设计；要点研究
中图分类号： TU99 文献标识码： A
引言
对于市政桥梁而言，主要是指各等级城市道路、管道等跨越河道、湖泊、铁路、道路及其他障碍物而设置的结构物。与公路、铁路桥梁不同之处主要是在满足使用功能的前提下要更加注重景观与周围环境的协调，并且要考虑各种市政管线从桥上铺设的需求。然而，随着经济的发展，桥梁的负荷也不断加重，虽然我国桥梁的设计已日趋成熟，但很多新建的桥梁由于对经济的高速发展有具体地考虑和准备，在设计中出现了一些问题，给人们的生命和财产埋下了巨大隐患。
一、我国市政桥梁设计现状分析
市政桥梁设计因其牵涉面比较广，所以是一个较为复杂的系统工程。只有将丰富的理论知识运用到里面才能防止主观经验因素给设计带来的不利影响。市政桥梁设计期间常会遇到各种各样问题，其中最为明显的不良倾向主要表现在以下几个方面：第一，施工设计对强度因素的考虑胜于对耐久性的考虑；很多设计单位较为重视强度的极限状态，却把使用极限状态忽视掉，然而桥梁结构属于整个生命周期里最为重要的使用性能表现；经常会出现重视结构建造却将结构维护忽视掉的行为。实际施工过程中，很多市政桥梁设计期间，对于耐久性设计的关注仅仅限于关注一个表面上的概念，不仅缺乏明确的使用年限要求，还忽视了专门关于耐久性方面的设计。从一定程度上来讲，这些倾向是当前市政桥梁工程各种事故频发、结构的使用性能较差、使用寿命较短等不良后果的直接导火索；并且这些倾向普遍跟国际桥梁工程结构界所提倡的耐久性、安全性以及适用性等方面的设计原则相背离；此外也难以满足当前结构动态以及综合经济性方面的要求。
现阶段我国市政桥梁的设计理论与结构构造体系极不完善，市政桥梁的设计领域，尤其是市政桥梁施工以及使用期的安全性问题上仍然还有需要改进的地方。结构设计的第一要务便是选择一套经济且实用性强的结构力案；然后分析结构以及结构与其连接上的设计，并选出施工规范允许的安全系数、各种可靠性指标来确保结构的安全性。
二、市政工程桥梁设计要点
市政桥梁的设计要点，主要是因地制宜地满足道路路网和各种城市资源的要求。以下从几个方面简述城市道路桥梁的设计要点。
1、规范的采用作为市政桥梁独立成为一个类别相对于公路和铁路是比较晚的，至20世纪80年代末期才开始编制相关的规范规程，并且涉及的门类也不是太完善，大多是参考公路桥梁的规范规程条款，而且其更新也比较缓慢，部分至今还在沿用90年代初期的规范，因此在设计中除采用城市桥梁相关规范外，一般还要列出公路桥梁的规范，甚至建筑行业的部分规范。
2、高程控制由于城市道路纵横交错，路口往往会控制桥梁起坡点的位置和高程，对于采用的桥梁坡度、坡长，又要受到道路等级、车速的限制，而桥下要受到立交净空的限制，因此桥梁常处于桥面和梁底高程共同控制，对于结构的选型带来一定的限制和影响。
3、结构形式现在的城市桥梁建设往往受到维持既有道路通行要求的限制，因此，采用的高架桥梁方案要考虑施工工期短、占道施工场地尽量小、施工快捷方便、对既有交通影响小兼顾尽量减少管线迁改等因素。主要采用桩柱式墩配置简支箱(板)梁或者连续箱(板)梁的结构形式，特殊条件下才采用拱桥、斜拉桥和悬索桥等构造复杂、施工难度大、投资较高的桥型;下穿桥梁方案一般以小刚构和框架桥做成下穿隧道。
4、美观在考虑美观时一般在墩柱形式上做手法，也可以将梁体腹板斜置并采用弧形倒角，有时辅以桥面绿化、装饰(如桥头堡、小品、廊桥、栏杆浮雕等)。拱桥、斜拉桥和悬索桥等本身具有结构的美感，只要注意线条和色彩的运用合理即可。城市桥梁的侧立面也常常是装饰的重点，同时应当注意人行道栏杆的设计。
5、建筑材料一般情况下，应当选用常规的混凝土和钢筋(包括预应力材料)作为城市桥梁的主材，桥面按照车行桥和人行桥可以分别采用沥青混凝土和铺设石材、地砖等。特殊条件下采用钢结构桥。支座以盆式和板式橡胶支座为主。
6、防撞城市桥梁的防撞设施分为桥面和桥下，桥面要防止车辆失控时侧翻和斜冲撞击，一般采用防撞护栏;桥下主要是防止车辆和船舶的撞击，一般采用防撞护圈处理，并且涂饰警示标志，同时对可能出现的撞击进行设计检算。
7、隔音墙城市桥梁常常需要考虑隔音墙的设置，在结构设计中考虑其荷载的影响。
8、绿化城市桥梁绿化也分为桥面和桥下，桥面绿化以设置花槽种植低矮灌木、花草为主;桥下绿化也以种植低矮灌木、花草为主，在较宽的中央分隔带中也可以种植以垂直生长为主的乔木。桥下绿化应当注意方便养护和能够受到日照的条件。
9、排水设计城市桥梁的排水设计关系到该区域在暴雨和洪水来临时的安全，是一个应当充分重视的问题。对于上跨桥、高架桥，应当注意设置好纵向、横向排水坡，一般纵向排水坡不宜小于0．3%，横向排水坡不宜小于1%，适当设置桥面雨水入口;下穿隧道一般遵循高水高排、低水低排的原则，在船槽起终点宜设置路面横向截水沟，低部设置集水井和抽排泵站，并且考虑好排水的出路。
10、管线综合
基础要尽量躲避既有管线，必要时迁改，并且注意雨、污水采用重力流排放(原则不采用机械抽排)。小三线从桥面通过一般在人行道下设置管线排管，并且注意按照相关规范对各种管线埋设距离要求预留位置。对于燃气管道，一般不从桥面铺设通过，特殊困難时，允许0.4MPa以下的中低压气管从桥面铺设通过。
11、大件运输城市桥梁需要通过特殊荷载的大件车辆运输时，应当注意除荷载外的线形设计，充分考虑其净空、扫宽、车长的影响。12抗震设防城市桥梁应当根据当地的地震烈度，按照提高一度的原则进行抗震设防设计。抗震设防的常用方法有防止落梁挡块、剪力销、防落链、墩顶抱箍等，并采用减隔震支座。
三、市政桥梁设计应注意事项
1、分析结构系统可靠度
市政桥梁的结构系统可靠性是一项十分复杂的研究课题，很多学者从多个角度对此加以研究，并提出了一些相关的概念与方法。然而由于系统的可靠度分析与研究的内容较为丰富，度系数又太大，因而要慎重考虑。
2、分析人为差错出现的问题并加以重视
很多结构失效现象并非是因桥梁的结构荷载与强度带来的不确定性引起的，相反的设计、施工以及使用等诸多环节出现的人为因素经常会导致一些不良现象的发生，由于该类事故很多，当前已经成为市政桥梁结构设计研究的热点之一。
3、对在役结构可靠性评估以及维修决策方面出现的问题加以重视
市政设计人员通过对在役建筑结构自身可靠性进行评估并拿出正确的维修决策已经成为当前建筑结构学类的一种边缘学科，它不单单涵盖结构力学和断裂力学已经建筑材料科学等方面的基础理论，还与施工技术以及检验手段和建筑物维修方面的使用状况等多方面有着非常密切的关系。与此同时在一些经典结构可靠性理论的应用下，关于在役结构可靠性评估取得了很大的发展。市政桥梁的结构设计离不开这些理论的指导，因而只有更加完善理论方面的知识，才能更好的应用到实践设计与施工中去。
结束语
总体来讲我国的市政桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，应根据以往建造城市桥梁的建设经验，并且汲取有关教训，对于桥梁抵抗偏载、超重车辆提出设计应当考虑加大验算荷载、采取有效的抗倾覆构造措施等要求，避免出现大的疏漏、缺陷，不断完善市政桥梁的防排水、抗震等功能，使其耐久、适用。
参考文献
[1]张建仁，刘扬．结构可靠度理论及其在市政桥梁工程中的应用[M]．北京：人民交通出版社．2012．
[2]武芳，赵雷．市政桥梁结构可靠性研究的现状和发展[J]．工程结构．2011．
[3]王克海，孙永红，韦韩，李茜，姜震宇.汶川地震后对我国结构工程抗震的几点思考[J].公路交通科技，2008(11)：54-59.