四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 四川成都 610031
摘要：桥梁设计水平的高低将直接关系到桥梁功能发挥、施工及运营阶段安全、成本控制。在目前我国桥梁设计中，经常发生桥梁坍塌等问题，因此，对桥梁设计存在的问题进行分析是很有必要的。本文从桥梁设计的基本原则出发，分析了桥梁设计中存在的典型问题，并针对存在的问题提出了相应的应对措施，希望通过本文的分析，可以为桥梁设计工作者提供参考和借鉴。
关键词：桥梁设计；典型性问题；改进对策；结构分析
0、引言
桥梁作为连接江河湖泊的主要交通构筑物，在人类日常生活中起着重要作用，不仅如此，在城市生活中，高架桥、立交桥等城市交通轨道无不充满桥梁，桥梁在城市生活中也起着重要的作用，因此，桥梁的设计也显得尤为重要。然而，在我国桥梁设计中，仍存在很多问题，我国城市桥梁中经常发生桥梁坍塌等事故，这也体现了我国桥梁设计中存在严重的问题，因此，必须对桥梁设计中存在的问题进行深入分析，并提出针对性的解决方案和措施，这样才能不断提高我国桥梁设计水平，为桥梁设计事业的发展提供坚实基础。
1、桥梁设计基本概念
1.1、桥梁的基本概念
桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
1.2、桥梁设计流程
桥梁设计是一项专业技术性非常强的专业，其设计工作人员必须具备专业的技术知识，工作容不得半点疏忽，同时设计工作也必须遵循一定的工作流程。桥梁设计工程流程如下所示：
图2 桥梁设计基本原则
（1）安全可靠性。桥梁设计安全可靠是第一位，在结构上必须考虑强度、刚度、受力稳定，根据不同桥梁需求，在功能设计上要有不同考虑。
（2）适用耐久性。桥梁设计要满足当前及今后的规划要求，跨河桥梁要考虑通航要求，因此，在设计过程中应尽量满足使用耐久性。
（3）经济合理性。桥梁设计应充分利用当地材料，这样能节约费用，同时在桥型的选择上，要充分考虑后期维护维修费用，确保桥梁设计经济合理。
（4）技术先进性。桥梁设计要充分利用新材料、新设备、新结构和新工艺，摈弃不合理或被淘汰的设计方案，保证设计方案技术先进性。
（5）可持续发展。桥梁设计要充分考虑当地环境因素，在工程中要有保护控制措施，达到工程满足环保要求，实现可持续发展。
2、桥梁设计中存在的典型问题分析
桥梁设计中存在的问题主要表现在：方案设计缺陷、基础设计缺陷、配筋设计缺陷等问题。
（1）方案设计对于桥梁安全性，耐久性、经济性等起作关键性作用。由于设计人员不重视或者认识不到位，方案设计典型缺陷如下:
①在地震烈度较高地区： a、系梁布置不合理，很矮的桥墩设置桥墩横系梁使墩柱为短柱，很高的桥墩没有设置系梁使桥墩在地震作用下墩柱内力很大；b、同一联内相邻跨桥墩刚度比很大从而使得地震作用下桥墩受力不均，受力较大墩柱先破坏；c、桥梁没有设置横向防落梁措施或者设置横向防落梁措施无法满足功能需求，地震作用下落梁破坏。
②地形地貌复杂山区：a、桥墩处横断面地形很陡时桩基间间距仍采用常规间距，从而使得施工桩基时出现大挖。b、桩位布置于V字形地形的中心，下雨水流就对其冲刷更有甚者泥石流对其破坏。
（2）基础是桥梁项目的根基，对桥梁稳定性具有重要的作用。基础设计时，常常出现以下缺陷：
①设计中常常对河流冲刷考虑不足，冲刷导致河床面降低,桩身外露,桩的自由长度加长,致使桥梁墩台的纵横向刚度降低,整体稳定性减弱。
②对桩基所处环境认识不到位。水污染，污水中桩基易受酸性分解侵蚀和硫酸盐侵蚀，使混凝土开裂剥落。如果设计人员在设计时对基础环境认识到位，就可以采取措施避免或者降低其病害。
（3）配筋设计问题是设计中经常会出现的问题，而且该问题的出现对桥梁质量会产生影响，有些甚至会引起较大的安全事故。配筋是桥梁承重的关键所在，常见配筋问题如下：
①钢筋与预应力筋空间位置冲突或者预应力筋与预应力筋空间位置冲突。
②设计时没设置因施工需求需设置的钢筋。
③钢筋搭接长度不符合要求。
④钢筋保护层不符合要求。
（4）环保和美观性设计存在缺陷问题。桥梁在很多时候不仅仅是交通工具，而且还体现了一定的人文设计美感，桥梁设计要保证满足环保要求，不得破坏自然环境，同时桥型的选择是否能够与自然和谐统一也是人们应关注的问题。目前很多设计人员并不会考虑环境影响及桥梁设计的美观性问题，这也是我们值得去思考的问题。
3、针对桥梁设计存在问题的改进措施
针对上述存在的问题，必须进行深入分析，提出合理的改进措施，才能提高桥梁设计水平，本文结合工作实践经验，改进措施分析如下：
（1）综合考虑，选择最优方案
设计人员在进行桥梁设计之前，应对当地地形、地貌、地质等条件进行充分的调研与勘察，弄清楚桥梁设计基础资料，同时应加强结构理论学习，综合影响因素提出针对性的桥梁设计方案。
①在地震烈度较高场地问题。加强对短柱的抗震性能认识，在方案设计阶段尽可能的避免出现短柱，当桥墩较矮时不设置系梁，墩柱较高时设计系梁；在桥梁布跨时应尽可能做到桥梁墩柱高度均匀；在桥梁盖梁上设置抗震挡块并在挡块与主梁之间设置橡胶垫片。
②地形地面复杂山区问题。当桥墩处横断面较陡，可以在满足桩间距规范要求情况下把桩基间间距调小，减少开挖；桩位应避免布置于V字形地形的中心，当无法避免时应采取防冲防撞措施。
（2）切实做好桥梁基础设计，提高桥梁设计质量水平
基础是桥梁整体质量的关键，加强基础设计工作，保证桥梁基础设计方案稳定可靠。在设计桥梁基础前应调查和勘察清楚桥址的环境。对不同地理位置、不同环境类别，其基础设计都会有差别，绝不能直接采用相同的设计方式直接套用，需要不同项目区别对待，认真分析基础条件，这样才能避免出现基础设计质量问题。
（3）加强原因分析，做好配筋设计
桥梁设计中配筋是影响桥梁质量稳定性的关键。桥梁设计本身就是专业性很强的专业，对于配筋设计问题，主要可从以下几个方面进行分析：
①钢筋与预应力筋空间位置冲突或者预应力筋与预应力筋空间位置冲突。
钢筋冲突是设计中常见问题。当普通钢筋与预应力钢筋冲突时，往往通过施工时移动普通钢筋位置处理该问题，当普通钢筋也是受力钢筋时，往往对桥梁质量产生影响。预应力筋与预应力筋冲突时，有时施工人员反馈消息给设计，设计人员重新布置预应力筋，有时没有反馈消息给设计人员而是直接移动其中一根预应力筋，从而造成预应力筋位置与设计偏差加大影响桥梁安全。设计人员在设计过程中应当重视钢筋位置冲突问题，使其在设计工程中消除。
②设计时没设置因施工需求需设置的钢筋。在设计过程中应考虑施工，为了满足施工需求往往需要配置一些钢筋。比如：桩基每隔2～3米沿桩四周布设几根定位钢筋，以保障桩基钢筋笼定位准确。解决此类问题的主要方法是加强施工学习，多向有施工经验的人请教，只有懂得施工的设计人员才是合格的设计人员。
③钢筋搭接长度不符合要求问题。该问题体现在墩台设计、连续板梁设计中出现的问题，主要是受拉钢筋的搭接长度不符合要求。钢筋的搭接长度不够，则会造成构件局部的抗拉、抗弯性能降低。解决此问题的主要措施是要严格按照规范要求进行设计，筋搭接长度应控制在35d以上，增加构件局部的抗拉、抗弯能力，同时，对于直径32mm钢筋宜采用绑扎搭接。
④钢筋保护层不符合要求问题。钢筋保护层厚度太小，则桥梁箍筋与梁侧面的净距就会很小，保护层会出现脱落现象，同时也会减小钢筋受力截面，进而桥梁的安全度会降低。针对此问题的措施是钢筋的混凝土净保护层厚度要求要按照相关规定进行设置，确保混凝土表面至箍筋或防裂钢筋的净距能够足够。
（4）强化结构要求，做好人文美观设计
桥梁设计要充分考虑安全性、耐久性、经济性和美观性要求，重视桥梁设计结构的整体性，在设计中要做好细节设计，自然环境、自然灾害在桥梁设计中的影响要充分考虑，避免出现对桥梁建筑材料的损坏，采取合适的环保措施，保证材料性能稳定，进而提高桥梁设计的寿命。
提高桥梁设计的技术理念，在设计要用新理念武装自己，充分考虑桥梁设计与自然环境的和谐统一，从结构构造、结构材料、结构型式、结构耐久性、环保理念、经济合理性等方面综合考虑，不断创新桥梁设计的方案优化，提高桥梁设计的使用效益。
4、结语
随着我国交通运输条件的不断发展，桥梁的发展规模越来越大，桥梁工程在交通建设中发挥作用越来越大，当然桥梁设计工作是桥梁工程的关键之一，其设计的科学性、合理性将直接影响桥梁的工程质量，设计人员必须高度重视设计工作，对设计中存在的问题进行深入分析总结，寻找相应的改进措施，以提高桥梁设计水平，才能避免出现大的事故。
本文从桥梁设计的基本概念出发，分析了桥梁设计中存在的典型问题，并提出了相应的改进措施，以期为后期设计人员进行桥梁设计提供参考和借鉴。
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[4]高晨.浅谈桥梁设计中存在的问题及解决对策[J].华东科技（学术版），2013（09）.
论文作者:朱伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
标签：桥梁论文; 钢筋论文; 预应力论文; 桥墩论文; 措施论文; 结构论文; 基础论文; 《防护工程》2017年第34期论文;