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摘要：随着我国经济的发展，对交通建设的重视，我国的高等级公路越来越多，设计水平的要求也越来越高。本文将从中小跨径桥梁的设计出发，分析如何更好的对中小跨径桥梁进行科学合理设计。
关键词：中小跨径桥梁；设计；应用；思考
中图分类号：K928文献标识码： A
引言
公路桥梁建设是我国进行公路建设的一个重要的组成部分，对于桥梁建设的质量要求是进行公路桥梁建设的关键。在公路桥梁工程的建设中，桥梁结构的设计是关键和核心，只有很好地把握公路桥梁结构设计的合理性和科学性，才能够保证施工的有序以及质量的提高。在公路桥梁结构设计中，中小跨径的公路桥梁结构设计具有其自身的特点，因此，本文着重对中小跨径的公路桥梁结构设计进行简要分析。
一、中小跨径桥梁设计标准
中小跨径桥梁设计荷载包括永久荷载、可变荷载和偶然荷载，其中可变荷载对桥梁结构使用性能影响较大。而在可变荷载中汽车荷载是其最主要的荷载，又称活载。在桥梁设计时，设计人员根据各个时期颁布的公路工程技术标准和桥梁设计规范来采用适合的荷载等级。每一次的公路工程技术标准和桥梁设计规范的制定与颁布都反应了我国在该时期公路运输载重的实际情况和发展趋势。新中国成立以来，我国有关部门共进行了7次公路工程技术标准的修订，4次桥梁设计规范的修订。而目前在公路工程界国内所采用的标准时《公路工程技术标准（JTGB01-2003）》规定的公路—I级、公路—II级车道荷载和550KN车辆荷载标准。另外，我国公路桥梁规范规定的车辆荷载安全系数为1.4，而英国和美国分部为1.73、1.75，因此，我国规定的车辆荷载安全系数在国际中处于偏低位置。而规范中规定的材料设计强度在计算桥梁构件本身承载力时又定得偏高。根据相关资料显示，我国桥梁的设计承载能力总体上只有美英两国的60%-70%。
二、中小跨径桥梁设计的应用
1、基础设计
一般情况当基础覆盖层小于5 m时可考虑设扩大基础，大于5 m时采用桩基础。山岭重丘区的桥梁，由于地面坡度较大，为减少基础工程量，避免深挖基坑带来的地质病害，基础型式宜采用桩基础。基桩按弹性摩擦桩或嵌岩进行计算时，有效桩长不得小于5d（d为桩径），有效桩长自最低冲刷线或桩侧土厚度不小于2.5d处起算。摩擦桩的长度在计算值的基础上适当延长3-5 m。嵌岩桩嵌入基岩不小于2d（d为桩径）。当桥梁下伏采深厚软土时，桩尖须穿透软土层，设计时应考虑负摩阻力影响。当桥梁下伏采空区埋置较浅时桥梁桩基应穿透采空区，将桩尖嵌入采空区底板以下完整、稳定的微风化的岩层内。当桥梁下伏岩溶区且覆盖层较薄时，桩基应穿过不稳定的岩溶和多层溶洞，将桩尖嵌入完整、稳定的微风化岩层内（桩尖以下5 m内无溶洞，且周围无岩石破碎现象）。
2、中小跨径桥梁上部结构设计
在对已经建成并投入使用的中小跨径桥梁进行调查后发现。大部分桥梁的上部结构采用的都是预制吊装板梁。以单跨桥为例，这种桥梁结构在设计时，常采用现场混凝土浇注施工，并与台帽背墙固结，这是十分典型的超静定结构，此种结构形式并未像大型桥梁一样设置伸缩缝装置，桥面板与桥台的连接部位通常也没有进行特殊设计，在溫度荷载的作用下，很容易产生出温度应力，从而造成桥面板拉裂，台帽背墙也会随之出现推裂，裂缝的宽度大致在2mm以上。为了防止此类问题发生，可在设计时将桥台钢筋伸入到桥台的背墙顶部，这样有利于避免背墙裂缝的产生。同时，还应在距离桥面板端50cm左右的位置处设置一条1×2cm的假缝，并设置油浸木条。以此来防止桥面板裂缝的发生。此外，也可以从台帽的整体构造上着手，对其构造优化调整，以达到防止产生薄弱面的目的。
3、桥台搭板设计
在大部分中小跨径的桥梁结构设计中，桥台搭板单跨通常采用的都是5m搭板，而多跨采用的则是10m搭板。其中5m搭板设置1道枕梁，10m搭板则设置2道枕梁。然而，在施工运营阶段却发现，枕梁不但不利于搭板的受力，而且还不利于刚柔过渡。为此，建议应当在设计中取消枕梁，并沿着线路方向设置5％的斜坡，这有利于路面过渡。同时，可在搭板浇筑前先行施工30cm厚度的路面基层，然后再设置搭板，为了进一步减少搭板裂缝，可将半幅搭板在横向上进行分缝处理，而10m搭板取消枕梁以后，可以将搭板的整体厚度增大至35cm。
4、多跨桥梁设计
对于半径大于等于5000m的多跨桥梁而言，上部板梁可采用平行式进行布置，其余的可采用径向布置；斜桥在计算弯梁尺寸时，应当采用不同的计算方法，这有助于提高精确性；填土高度低于6.5m的桥台型式可采取桩柱式，大于等于6.5m时可采用肋式桥台。
三、中小跨径桥梁设计的思考
近年来，随着我国经济的发展，中小跨径桥梁进入了快速发展期。公路桥梁在使用过程中，桥梁结构的破坏情况时有发生，暴露出中小跨径桥梁设计中的问题，工程质量及维修工作存在不足。因此，应对桥梁设计进行深入总结，探讨相应的应对措施，以提高桥梁质量，减少桥梁结构破坏。
1、设计总结
（1）设计标准
在桥梁设计中，首先应对桥梁的荷载情况进行分析，了解桥梁的最大荷载需求。桥梁设计荷载主要包括偶然荷载、可变荷载和永久荷载三种，其中，对桥梁荷载影响最大的是可变荷载，汽车荷载是可变荷载中最重要的一种。在桥梁设计中，我国对桥梁荷载的实际情况没有进行深入的分析，导致荷载不匹配、不对应问题，造成实际需求荷载超过了桥梁设计荷载的标准，桥梁的超负荷运行，对桥梁质量造成损伤。与国际相比，我国桥梁设计中，车辆荷载的安全系数较低，而与此同时，我国在计算桥梁构件的实际承载力时，材料设计强度的规定偏高，导致我国桥梁设计的承载能力偏低。
（2）设计方法
首先，在桥梁设计时，由于过分依赖于计算机软件，设计细节计算工作中存在很多问题。设计过分相信标准图，即使发现标准图有问题时，也没能及时提出改进意见。其次，过分遵从设计规范，在设计中以满足规范为主要目标。桥梁结构设计只是桥梁结构的在建状态，并非桥梁寿命周期的整体设计，因此，在结构设计中，虽然符合设计标准及受力要求，但仍然存在很多问题。再次，设计的整体理念不强，缺乏系统性和整体性。由于结构受力计算的不明确，导致桥梁结构的局部受力偏大。加之设计构件的单图绘制，钢筋冲突的情况经常发生，增加了施工难度，也导致钢筋错位、混凝土浇筑及密实不足等问题。最后，在桥梁设计中，没有考虑后期养护维修问题。如支座的垫石太低，为支座检查及更换增加了难度。
2、设计建议
（1）对设计标准的新认识
在设计标准上，应从国家和行业规定出发，严格执行工程设计标准。由于规定的设计标准一般为最低标准，因此，在桥梁设计中，必须满足规范规定的最低标准。然后根据工程的特点，明确指定各项指标应达到的设计标准。同时，随着经济社会的变化，设计标准也会发生相应的变化，工程设计人员应及时掌握最新设计标准的相关规范，保证桥梁设计的合理性。
（2）设计应遵循“以人为本”的理念
在桥梁设计中，设计人员应遵循“以人为本”的理念，从桥梁的整体性出发，考虑桥梁结构的受力情况，在标准图基础上，结合工程实际的特点，对桥梁结构进行整体性设计。同时，应根据工程实践的反馈信息，发现设计标准图中所存在的问题，及时更新和改进设计标准图，最大限度地满足工程设计的需要。
结束语
在中小跨径桥梁设计中，设计人员应从桥梁施工的具体情况出发，结合设计标准规定，从整体上对工程设计的关键问题进行准确把握，以保证桥梁结构的安全性、经济性和实用性，保证桥梁的施工质量，促进我国公路建设事业的发展。
参考文献
[1]马琳.中小跨径混凝土梁桥加固适应性研究[D].长安大学2007.
[2]尤文刚.中小跨径桥梁的应用分析[J].北方交通.2011(01).
[3]杨建红.中小跨径桥梁设计问题思考[J].山西交通科技.2007(06).
关键词：中小跨径桥梁；设计；应用；思考
中图分类号：K928文献标识码： A
引言
公路桥梁建设是我国进行公路建设的一个重要的组成部分，对于桥梁建设的质量要求是进行公路桥梁建设的关键。在公路桥梁工程的建设中，桥梁结构的设计是关键和核心，只有很好地把握公路桥梁结构设计的合理性和科学性，才能够保证施工的有序以及质量的提高。在公路桥梁结构设计中，中小跨径的公路桥梁结构设计具有其自身的特点，因此，本文着重对中小跨径的公路桥梁结构设计进行简要分析。
一、中小跨径桥梁设计标准
中小跨径桥梁设计荷载包括永久荷载、可变荷载和偶然荷载，其中可变荷载对桥梁结构使用性能影响较大。而在可变荷载中汽车荷载是其最主要的荷载，又称活载。在桥梁设计时，设计人员根据各个时期颁布的公路工程技术标准和桥梁设计规范来采用适合的荷载等级。每一次的公路工程技术标准和桥梁设计规范的制定与颁布都反应了我国在该时期公路运输载重的实际情况和发展趋势。新中国成立以来，我国有关部门共进行了7次公路工程技术标准的修订，4次桥梁设计规范的修订。而目前在公路工程界国内所采用的标准时《公路工程技术标准（JTGB01-2003）》规定的公路—I级、公路—II级车道荷载和550KN车辆荷载标准。另外，我国公路桥梁规范规定的车辆荷载安全系数为1.4，而英国和美国分部为1.73、1.75，因此，我国规定的车辆荷载安全系数在国际中处于偏低位置。而规范中规定的材料设计强度在计算桥梁构件本身承载力时又定得偏高。根据相关资料显示，我国桥梁的设计承载能力总体上只有美英两国的60%-70%。
二、中小跨径桥梁设计的应用
1、基础设计
一般情况当基础覆盖层小于5 m时可考虑设扩大基础，大于5 m时采用桩基础。山岭重丘区的桥梁，由于地面坡度较大，为减少基础工程量，避免深挖基坑带来的地质病害，基础型式宜采用桩基础。基桩按弹性摩擦桩或嵌岩进行计算时，有效桩长不得小于5d（d为桩径），有效桩长自最低冲刷线或桩侧土厚度不小于2.5d处起算。摩擦桩的长度在计算值的基础上适当延长3-5 m。嵌岩桩嵌入基岩不小于2d（d为桩径）。当桥梁下伏采深厚软土时，桩尖须穿透软土层，设计时应考虑负摩阻力影响。当桥梁下伏采空区埋置较浅时桥梁桩基应穿透采空区，将桩尖嵌入采空区底板以下完整、稳定的微风化的岩层内。当桥梁下伏岩溶区且覆盖层较薄时，桩基应穿过不稳定的岩溶和多层溶洞，将桩尖嵌入完整、稳定的微风化岩层内（桩尖以下5 m内无溶洞，且周围无岩石破碎现象）。
2、中小跨径桥梁上部结构设计
在对已经建成并投入使用的中小跨径桥梁进行调查后发现。大部分桥梁的上部结构采用的都是预制吊装板梁。以单跨桥为例，这种桥梁结构在设计时，常采用现场混凝土浇注施工，并与台帽背墙固结，这是十分典型的超静定结构，此种结构形式并未像大型桥梁一样设置伸缩缝装置，桥面板与桥台的连接部位通常也没有进行特殊设计，在溫度荷载的作用下，很容易产生出温度应力，从而造成桥面板拉裂，台帽背墙也会随之出现推裂，裂缝的宽度大致在2mm以上。为了防止此类问题发生，可在设计时将桥台钢筋伸入到桥台的背墙顶部，这样有利于避免背墙裂缝的产生。同时，还应在距离桥面板端50cm左右的位置处设置一条1×2cm的假缝，并设置油浸木条。以此来防止桥面板裂缝的发生。此外，也可以从台帽的整体构造上着手，对其构造优化调整，以达到防止产生薄弱面的目的。
3、桥台搭板设计
在大部分中小跨径的桥梁结构设计中，桥台搭板单跨通常采用的都是5m搭板，而多跨采用的则是10m搭板。其中5m搭板设置1道枕梁，10m搭板则设置2道枕梁。然而，在施工运营阶段却发现，枕梁不但不利于搭板的受力，而且还不利于刚柔过渡。为此，建议应当在设计中取消枕梁，并沿着线路方向设置5％的斜坡，这有利于路面过渡。同时，可在搭板浇筑前先行施工30cm厚度的路面基层，然后再设置搭板，为了进一步减少搭板裂缝，可将半幅搭板在横向上进行分缝处理，而10m搭板取消枕梁以后，可以将搭板的整体厚度增大至35cm。
4、多跨桥梁设计
对于半径大于等于5000m的多跨桥梁而言，上部板梁可采用平行式进行布置，其余的可采用径向布置；斜桥在计算弯梁尺寸时，应当采用不同的计算方法，这有助于提高精确性；填土高度低于6.5m的桥台型式可采取桩柱式，大于等于6.5m时可采用肋式桥台。
三、中小跨径桥梁设计的思考
近年来，随着我国经济的发展，中小跨径桥梁进入了快速发展期。公路桥梁在使用过程中，桥梁结构的破坏情况时有发生，暴露出中小跨径桥梁设计中的问题，工程质量及维修工作存在不足。因此，应对桥梁设计进行深入总结，探讨相应的应对措施，以提高桥梁质量，减少桥梁结构破坏。
1、设计总结
（1）设计标准
在桥梁设计中，首先应对桥梁的荷载情况进行分析，了解桥梁的最大荷载需求。桥梁设计荷载主要包括偶然荷载、可变荷载和永久荷载三种，其中，对桥梁荷载影响最大的是可变荷载，汽车荷载是可变荷载中最重要的一种。在桥梁设计中，我国对桥梁荷载的实际情况没有进行深入的分析，导致荷载不匹配、不对应问题，造成实际需求荷载超过了桥梁设计荷载的标准，桥梁的超负荷运行，对桥梁质量造成损伤。与国际相比，我国桥梁设计中，车辆荷载的安全系数较低，而与此同时，我国在计算桥梁构件的实际承载力时，材料设计强度的规定偏高，导致我国桥梁设计的承载能力偏低。
（2）设计方法
首先，在桥梁设计时，由于过分依赖于计算机软件，设计细节计算工作中存在很多问题。设计过分相信标准图，即使发现标准图有问题时，也没能及时提出改进意见。其次，过分遵从设计规范，在设计中以满足规范为主要目标。桥梁结构设计只是桥梁结构的在建状态，并非桥梁寿命周期的整体设计，因此，在结构设计中，虽然符合设计标准及受力要求，但仍然存在很多问题。再次，设计的整体理念不强，缺乏系统性和整体性。由于结构受力计算的不明确，导致桥梁结构的局部受力偏大。加之设计构件的单图绘制，钢筋冲突的情况经常发生，增加了施工难度，也导致钢筋错位、混凝土浇筑及密实不足等问题。最后，在桥梁设计中，没有考虑后期养护维修问题。如支座的垫石太低，为支座检查及更换增加了难度。
2、设计建议
（1）对设计标准的新认识
在设计标准上，应从国家和行业规定出发，严格执行工程设计标准。由于规定的设计标准一般为最低标准，因此，在桥梁设计中，必须满足规范规定的最低标准。然后根据工程的特点，明确指定各项指标应达到的设计标准。同时，随着经济社会的变化，设计标准也会发生相应的变化，工程设计人员应及时掌握最新设计标准的相关规范，保证桥梁设计的合理性。
（2）设计应遵循“以人为本”的理念
在桥梁设计中，设计人员应遵循“以人为本”的理念，从桥梁的整体性出发，考虑桥梁结构的受力情况，在标准图基础上，结合工程实际的特点，对桥梁结构进行整体性设计。同时，应根据工程实践的反馈信息，发现设计标准图中所存在的问题，及时更新和改进设计标准图，最大限度地满足工程设计的需要。
结束语
在中小跨径桥梁设计中，设计人员应从桥梁施工的具体情况出发，结合设计标准规定，从整体上对工程设计的关键问题进行准确把握，以保证桥梁结构的安全性、经济性和实用性，保证桥梁的施工质量，促进我国公路建设事业的发展。
参考文献
[1]马琳.中小跨径混凝土梁桥加固适应性研究[D].长安大学2007.
[2]尤文刚.中小跨径桥梁的应用分析[J].北方交通.2011(01).
[3]杨建红.中小跨径桥梁设计问题思考[J].山西交通科技.2007(06).