徐胜龙
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摘要：公路桥梁的设计是否科学、合理，直接关系到公路桥梁后期的使用效果和安全性，所以，重视公路桥梁的设计是工作重点，同时，公路桥梁做好防水措施也降低桥梁破损，提高交通安全性的有效途径。
关键词：公路桥梁；防水措施
1、公路桥梁设计的主要问题
1.1、桥梁结构设计的安全性问题
在公路桥梁设计中，尤其是有关桥梁施工与安全使用方面，还存在许多可改进的地方。进行结构设计时，桥梁结构方案的经济合理是首要任务；在构件的设计分析中，选用规范指标与安全系数，是确保桥梁结构安全的重要保证。而在实际桥梁设计当中，多数设计者仅是满足规范在结构强度安全方面的需要，在结构构造、体系与材料维护等方面，经常存在人为错误，会对公路桥梁结构安全产生重大影响。还有的桥梁设计出现受力路线与计算图式不是很确切的情况，使得桥梁局部受力比较大，也会对结构安全性产生很大影响。
1.2、桥梁结构设计的耐久性问题
有些桥梁设计满足了有关强度规范的要求，但在结构整体性以及延性方面表现不足，其冗余性较小。还有些砼的强度比较低，钢筋太细，保护层的厚度太小，构件截面太薄，这些因素均对桥梁结构的耐久性产生影响，使桥梁在投入使用数年后就开始出现病害。因此，在设计时，结构耐久安全性也是必需要考虑的问题，可从材料与结构等方面入手，以加强桥梁结构的耐久安全性。每个公路桥梁均有自身结构体系与地理位置，以及应用环境，在设计过程，设计师不能仅按照规范来套用有关的设计内容，这样肯定会存在一些人为问题。随着新材料、新科技与新工艺的发展，不论规范更新多快，也无法追赶快速发展的科技，无法有效适应新技术、新材料所带来的影响，这要求设计师进行桥梁设计时，不仅要满足规范要求，还应凭借设计人员在结构方面的丰富经验与正确的认识判断，更大程度地提高公路桥梁的设计质量。
2、公路桥梁结构设计的要点
不同的桥梁具有不同的结构形式，其设计要点也有所区别。本文以高速公路桥梁的结构设计要点为例，通过将桥梁的结构分为上下两个部分论述了桥梁的结构设计要点。上部设计应注重装配化结构体系的选取，下部应注重桥墩、桥台和地基基础的设计。
2.1上部结构设计要点
为了实现快速建造和节约建造成本，通常采用标准化和装配化的形成进行桥梁上部结构的设计。标准化和装配化的设计利于工厂的快速生产，是桥梁结构设计的发展趋势。桥梁的跨径对装配化的桥梁结构体系的选取有重要影响，所以要谨慎地设计或选取。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了进行标准化设计外，当桥梁的跨径不大于50m时，也应采用标准化跨径。
装配化的桥梁结构体系分为结构简支桥面连续和先简支后连续两类。前者适用于桥长小于100m或者单孔跨径不大于20m的桥梁结构，其特点是涵盖了空心板、T梁和小箱梁等截面形式；后者主要适用于桥长大于100m或者单孔跨径超过20m的桥梁结构形式，涵盖了空心板、T梁、小箱梁等截面形式。与结构简支桥面连续体系相比，先简支后连续装配式T梁在实际中比较常用，具有经济性好、建造方便的优势。除此之外，先简支后连续体系还对弯道多、半径小的路况特点具有较强的适应性（通过调整梁板悬臂长度和墩顶连续段长度来实现）。
2.2下部结构设计要点
（一）桥墩
在进行高速公路桥梁的桥墩设计时，要充分考虑各墩稳定性的相互影响，单单抽出某一个桥墩进行分析的结论是不可靠的。在现实分析中，即使我们无法对全桥进行分析，也至少要就一联进行分析。稳定性分析就是获取构件在特定条件下的极限载荷，而极限载荷受各种可能的载荷作用和边界约束条件的影响。由于杆件的计算长度由取杆件的边界约束条件自身刚度一起决定，所以凭借自由、铰接或固接考虑桥墩的约束来确定杆件计算长度的传统算法是不合适的。合理的计算方法是以体系的组合刚度为确定原则，这种方法因为综合考虑了约束条件和墩身刚度，因此明显优于传统算法。
（二）桥台
常用的桥台型式有U台、肋板式及桩柱式桥台，其中在进行高速公路桥梁结构设计时，重力式U台应用较广。因为填土过高会对施工带来很大的难度，所以在进行桥台设计时要尽力降低填土高度（通常不高于10m）。对于采用扩大基础的桥台则一般选用重力式，对于其中横向变化较大情况要进行台阶设置。
（三）基础
针对高速公路的桥梁结构设计而言，常用的基础形式有钻（挖）孔桩基础和扩大基础两种，具体选取要根据实际情况判断。
3公路桥梁的防水措施
3.1对混凝土表面进行合理的处理
（一）在处理混凝土表面工程的过程中，首先，施工人员必须要根据施工单位以及国家的相关标准规范来进行合理的处理，除此之外，施工人员还必须要保证止水带位置，然后采取有效措施将其固定，并在周边浇筑混凝土，并捣实，这样才能够保证止水带的位置，其次，施工人员还需要将一些防水材料填充到变形缝当中，并用密封膏将其填塞，最后，在工程的迎水面位置采用防水卷材，并在其表面覆盖一层防水砂浆，这样能够有效的保证其防水性能。
（二）在对防水材料施工过程中，为了达到其防水性能，我们需要在水泥稳定碎石中掺入适量的胶结材料，当胶结材料的含量达到一定程度之后，材料内部各个颗粒之间就会产生一定的约束效果，此时其温缩系数也就有所降低，最终减少材料之中的次生矿物含量，将这种材料应用在公路桥梁工程可以有效的提高其防水性能。
（三）要想保证混凝土工程达到防水的目的，就需要施工人员在路面内部结构的排水系统中采用纵向布置的方式，在水泥稳定碎石排水基层的两侧边缘安装一定的集水沟等，这样可以分散路面深入的积水，避免路面内部结构因积水而导致各个部件损坏，最终出现安全事故。另外，施工人员还需要采用横向形式在出水口的位置安装一定的集水井，这样就能够保证深入的水直接流向地下排水系统当中，避免内部构件受到锈蚀而无法正常使用。
桥梁防水的最终目的是为了防腐蚀，延缓桥梁的施用寿命，增加桥梁建设投资的经济效益最大化，保证桥梁的行车安全，我们应该在设计、施工、养护的各个环节都加以重视。为彻底解决好桥面排水，应注意以下3个方面的构造问题：①排水体系的连续性；②连接边缘的密封；③防水层与上下层之间的紧密粘结。以上无论哪一点出现了问题，都可能造成雨水的渗透，从而造成桥梁桥面早期破坏。
3.2防水系统保护层的处理方法
（一）对路基进行防水处理是防水系统保护层处理的关键环节，在实际工作过程中，施工人员必须要将混凝土的设计强度考虑在其中。其次，在施工过程中，施工人员需要保证其保护层达到施工单位的相关规定，对混凝土进行取样试验之后，等到其试验结果达到设计标准之后再进行实际操作，此时我们还需要校对混凝土的配合比。最后，在浇筑混凝土的过程中，施工人员应该要求混凝土的强度满足设计要求，这样才能够真正保证防水工程的施工质量，达到防水的目的。
（二）在工程的实际施工中，为了使混凝土的强度得到有效保证，必须根据设计中所规定的配合比进行施工，而且还必须对原材料的管理力度进行有效加强。另一方面，应对保护层中的涂料进行均匀搅拌，使用小刷把基层进行2～3遍的涂刷，然后在公路桥梁路面上大面积地涂刷涂料。需注意的是，桥面涂料的厚度通常为0.4mm～0.8mm，每平方米通常使用1.3～1.8kg涂料。
（三）为了使防水砼表层的裂缝、毛细孔以及孔洞得到有效封堵，应根据工程的实际情况适当增加防水封闭层，当防水层把裂缝、毛细孔以及孔洞封堵到一定程度时，再渗入砼毛细孔，并使之能够和结构砼进行有效粘结，如此一来，就能在一定程度上避免结构防水砼中细裂缝及毛细孔中有水渗入。在工程的实际施工中，为了使变形缝的填充得到有效保证，使用衬垫材料对封闭层进行堵塞时，应在其上部加上盖板。
参考文献
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[2]王文华,赵文丁. 高等级公路桥梁设计的美学初探[J]. 长春工程学院学报(自然科学版),2002,02：32-33+53.
[3]章日凯. 公路桥梁设计与抗震措施分析[J]. 中华建设,2011,12：102-103.
论文作者:徐胜龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
标签：桥梁论文; 结构论文; 公路论文; 桥台论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 桥墩论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;