桥梁设计分析精选(九篇)

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第1篇：桥梁设计分析范文

关键词：公路桥梁，设计，分析研究

Abstract: this article with the domestic and foreign highway bridge design analysis based on the highway bridge is discussed, analyzed the technical indexes and bridge flat constitute the geometry of the linear, the carriageway width and horizontal arrangement, the safety facilities, environment and other related factors and traffic safety, the relationship of road and bridge built for himself the management, conservation and bridge under construction design construction to provide the technology safety guidelines.

Key words: the highway bridge, design, analysis and study

中图分类号:S611文献标识码：A 文章编号：

国外对桥梁设计强调“3E”，即功效（Efficiency）、经济（Economy）和优美（Elegance）三要素，这和我国实用、经济、美观的原则是一致的。桥梁设计之前，设计师应首先就桥位、桥型方案征求桥位处公众的意见，并说明桥梁的施工可能会对环境和公众带来不便，取得公众的谅解和支持。避免施工中由于公众不理解而出现的安全问题。桥型方案的选择一定要与当地的人文环境协调，使桥梁建成后成为当地一景。桥梁设计能够在安全美，功能美，结构美，经济美，视觉美，环境美等方面做到最优的方案。近年来我国桥梁建设取得了长足的进步，但是，我们在设计中对桥梁的美学要求不够高，缺少建筑师的参与和进行各种比例的多方案比较，留下了不少遗憾。许多缆索承重桥梁的桥塔缺少美学处理，给人以笨拙、呆板和粗糙的感觉。

一、桥梁纵断面设计

1.1纵坡坡度

1.1.1纵坡坡度上限

纵坡过大，对于保持车辆的合理速度，维持连惯的驾驶状态有负面影响，从而对安全不利。为从安全角度以确定纵坡上限的取值，本文研究了较大的纵坡与事故的关系，建议避免1.5度以上的纵坡。

1.1.2纵坡坡度下限

最小纵坡是依据排水的需求而确定的，纵坡过小，排水不畅，雨天导致桥面积水，危及车辆安全。以本次研究的数据为基础，可以得到小于0.5%的纵坡，是较显著的(雨天)事故多发段，建议多雨地区桥梁除了做好横向排水设计外，在设计中要尽量避免小于0.5%的纵坡。

1.1.3纵坡坡度推荐值

桥梁纵坡的选定，一般在上下限之间取值，但是具体设计中根据特定的线形组合、特定的环境而确定。桥梁在平曲线里面且设超高的、跨线桥下等特殊的不利于排水的区段，应控制纵坡相对下限有较高取值。在非机动车交通量较大的桥梁上，则可根据实际情况纵坡适当放缓，以不大于2%为宜。

1.2纵坡坡长

1.2.1最小坡长

纵坡长度过短，出现锯齿形纵断面，这种线形使行车频繁颠簸，甚至可能产业颠簸的叠加与共震，危及安全。视觉上，这种线形使驾车者有路线不连续，线形破碎的感觉。因此，坡长的最小值应予以控制，桥梁最小坡长的规定值可参见下表。

1.2.2坡长上限

坡长过大，下坡时车辆速度渐增，不利于安全。而坡长对于车辆的影响是与坡度共同作用的。以前分析可知，坡度增加，坡长增加，将共同作用产生叠加效果，带动区段事故数的增长。

1.3竖曲线

经研究，桥梁上的竖曲线长度要大于5倍的行车速度，安全行车视觉上所需的竖曲线最小半径和最小长度，桥梁竖曲线指标建议如下表所示。

二、平纵线形组合与衔接设计

2.1平面直线与曲线联接

以往，桥梁设计中由于迁就地形，造成了许多长直线与小半径曲线衔接，安全分析表明，长直线与小半径曲线衔接处常常由于车辆惯性的高速行驶，从而引起安全隐患。具体适当的直线长度与衔接曲线的半径取值，应根据桥梁的设计车速和桥位的地形，确定安全的设计区

间。.

2.2弯坡叠加的桥梁

在平面曲线段，同时有纵坡存在，即形成弯坡叠加情况，这是高速公路桥梁中常见的形式。从直观分析，该种形式是不利于行车的。本文针对弯与坡的组合进行了安全特性研究，首先，利用设计指标求得DC值，再利用经验公式得到预测事故值。对预测事故值相对较大的区段，可以采取工程改造，增设标志等各种措施减少隐患。

2.3纵坡与平曲线的衔接

长下坡，接小半曲线是有危险倾向的设计，易造成车辆在不自觉的高速情况下驶入平曲线，事故隐患大为增加。

纵坡与平曲线衔接时，坡长越大、坡度越陡、所衔接的平曲线半径越小，事故发生概率就越大。根据这一规律，可以在桥梁设计中计算具有相同衔接方式的区段，再加以改进。

2.4桥梁上平面曲线与竖曲线的平衡

当桥梁位于小半径(2000m以下)平曲线上且与竖曲线部分或全部重叠时，应考虑平竖曲线半径的大小平衡，以利于行车的安全。根据己有的研究成果，综合考虑安全和成本之后，得到平竖曲线平衡的半径推荐值，其

三、桥孔布置

3.1通航河流

在通航河流上，桥下通航孔的位置和孔数往往决定桥梁的规模和设计难度。在设计中，要根据船运、筏运的不同特点和要求，充分考虑河床演变所引起的航道变化，将通航孔布设在稳定的航道上，必要时可预留通航孔上。

对于象长江一类的特大型河流，应就通航孔的位置、孔数作专题研究报告并报航道主管部门批准。

3.2流冰及漂浮物河流

位于有封冻及流冰的河段，应首先调查冰厚、冰块最大尺寸、冰块的密度、流冰的速度等基础资料，桥孔布设应充分考虑冰块的排泻，桥梁墩台应设计有破冰和防撞设施。

在有大量飘浮物或有冲积物的河流中，桥孔布设应保证桥梁能顺畅渲泄洪水和泥砂。桥梁墩台的设计应保证遭受撞击时的安全性。

四、桥面横向布置

4.1行车道数

根据我国现有公路行车安全营运调查比较，高速公路桥梁采用四个车道比较符合安全经济的原则。当行车速度为120km/h，交通量超过四车道的饱和交通量时可选择六车道或八车道，行车速度小于12Okm/h时，采用六车道或八车道须进行技术经济论证。

二、三级公路基本采用双车道，四级公路一般采用单车道。二级公路当混合交通量大，可采用两个快车道和两个慢车道组成的四个车道。

城市桥梁一般可选择六车道或八车道，个别采用两个快车道和两个慢车道组成的四个车道。交通事故调查表明，不宜采用三车道的断面布置形式。

4.2行车道宽度

高速公路、一级公路桥梁采用3.75m的车道宽度，四级公路桥梁采用3.5m的车道宽。其余桥梁双向车道取值建议采用下表：

4.3残疾人通道

对于城市桥梁人行道，要专门考虑残疾人轮椅车上、下行走的要求。为满足残疾人自己推行，则人行道的宽度、坡度要考虑便于残疾人轮椅上、下走。

五、桥梁安全设施

5.1交通标志

桥梁交通标志设置场所的选择，首先要考虑到标志的易识别性，标志应设置在容易被发现的地方。其次，要桥梁与接线的几何线形、交通流量、流向和交通组成，道路沿线的状况等对标志设置位置的影响。

交通标志的设置应确保行车的安全、快捷的通畅。标志的布设应以完全不熟悉周围路网的外地司机为对象，使其能够通过标志的警示和指引安全、快捷地到达目的地。道路交通标志所提供的信息应及时、正确，同时避免信息过载，并对重要的信息给予重复显示的机会。

交通标志的照明分为内部照明和外部照明两种，无论是内部照明还是外部照明都要求能够使交通标志在夜间具有至少150m的视认距离，同时外部照明光源不能给路上司机造成眩光而且其灯具和阴影不能影响标志的认读。

5.2防眩设施

高速公路上无照明的大桥、高架桥都应设置防眩设施。对于夜间交通量较大和大型车混入率较高的桥梁、竖曲线上对驾驶员有严重眩光影响的桥梁、长直线桥梁等也要设置防眩设施。

六、结束语

第2篇：桥梁设计分析范文

关键词：软弱土地区；桥梁；桩基础；设计分析；

Abstract: with the development of economy, the construction of the bridge engineering in China enjoy unprecedented development. For bridge pile foundation for design, appear soft soil baseband to hazards role is very extensive. If the improper design will directly affect the stability of the foundation, serious, it is too large or uneven settlement of athletic settlement and lead to the destruction of the bridge was huge, affecting the normal use of the bridge performance. In view of this, this article the author on the land bridge pile foundation weak design in this paper.

Keywords: weak soil area; Bridge; Pile foundation; Design analysis;

中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：

软弱土地区主要是抗剪强度较低、压缩性较高的不良性质的地基土，例如淤泥与淤泥质土。软土地基的桥梁地基基础设计，应充分考虑软土地基的变形特征，防止其对建筑物的危害。近年来，我国路桥建设规模不断扩大，其建设规模与速度前所未有，因而愈来愈多地遇到大量而复杂的不良地基及地基处理问题，地基处理日益得到人们重视。地基基础设计与施工是否恰当关系到整个工程质量、进度和投资，合理地选择地基设计方法，避免工程质量遭到破坏。

一、软弱土地区桥梁桩基础设计原则及要求 1、基本设计要求 对桥梁地基的要求主要是以最短的施工工期达到设计安全运行标准。同时符合最少投资计划。即包括三个方面：1)预定功能要求；2)安全性和耐久件要求；3)投资和工期的经济性要求。 2、注意场地条件，防治灾害应充分搜集场地的地形、地质、水文、水文地质等资料，作为设计的依据。场地可能的自然灾害，如暴雨、洪水、地震、滑坡、泥石流等；由于工程建设引起的灾害，如采空塌陷、抽水塌陷、边坡失稳、管涌、交水等；均应在堪察、预测和评价的基础上，采取有效防治措施。 3、合理选用岩土参数选用岩土参数时，应注意其非均质性与参数测定方法、测定条件与工程原型之间的差异、参数随时间和环境的改变，以及出于工程建设而可能产生的变化等。由于土体参数是随机变量与模糊量，故在划分工程地质单元的基础上，应进行统计分析，算出各项参数的平均值、标准差、变异系数；确定其特征值和设计值。在选定测试方法时，应注意其适用性。 4、定性分析与定量分析结合定性分析是岩土工程分析的首要步骤和定量分析的基础。对于下列问题一般只作定性分析：1)工程选址和场地适宜件评价；2)场地地质背景和地质稳定性评价；3)土体性质的直观鉴定。定量分析可采用解析法、图解法或数值法性。考虑安全储备时，可用定值法或概率法。都应有足够的安全储备以保证工程的可靠定性分析和定量分析，都市在详细占有资料的基础上，运用较为成熟的理论和类似工程的经验，进行论证，并宜提出多个方案进行比较。 二、软弱土层中桥梁桩基础负摩阻力的计算

当桩侧软弱土层上有较大竖向荷载作用(如桥头土或路基填土)，且土层的压缩下沉量大于桩的竖向位移值时，该下沉压缩土层会对桩产生一种摩阻力，该力是向下的，从而增大桩所能承受的荷载。当土层中地下水位下降引起地面下沉及土层的压缩下沉速度大于桩身的下沉速度时，也会产生负摩擦力。负摩阻力的大小与土的性质、强度、压缩性、软土层的厚度、桩底持力层的刚性，以及桩长、横断面形状有关系。特别当桩基位于湿陷性黄土和软土地基中，应计算由此而产生对桩受力的不利影响，负摩阻力的计算主要是确定产生负摩阻力的深度范围及负摩阻力的强度大小。

1、负摩阻力的深度计算

桥梁桩身产生负摩阻力的深度，是桩侧土层对桩产生相对下沉的范围，它与桩侧土层的压缩、桩身压缩以及桩尖下沉等有直接关系。一般情况下，并不是在整个土层中产生负摩阻力。比如说打入桩，在桩开始打入时，桩的下沉速度远大于桩侧土层的下沉速度，因此桩周全部出现正摩擦力。经过一定时间后，若桩侧土层逐渐下沉，则以地面起正摩擦力慢慢减少，同时产生负摩阻力。此时会出现桩身上部为负摩阻力，下部为正摩擦力的情况。摩擦力为零的位置即为中性点，此点为桩在该处的变位置与周围土的下沉量相等点，中性点不太容易确定。

设hl为负摩阻力的厚度，即桩侧土压缩下沉曲线与桩的沉降变形交点到地面土层厚度，其值可按下式估算：h1=yh2。h2-软弱土层的厚度；y-深度修正系0.8。

2、负摩阻力强度及桩身总的极限摩阻力的计算

负摩阻力强度与桩的沉降、桩侧土压缩沉降、沉降速率等因素有关，从工程观点出发．最大的安全值是忽略其时间效应取得的。故最大负摩阻力强度的计算公式为。f=l/2qu，qu-软土层的无侧限抗压强度。对位于软弱土层上，由于软弱土层的下沉，也将对桩产生向下作用的负摩阻力。该土层的负摩阻力强度最大值为：fl=rhktgcp，式中r-土的容重；h-计算处深度；k-土的侧压系数，一般取0.5；桩基础极限负摩阻力的计算公式为：Nf=fANf或Nf=（f1+f）Anf

式中: ,r1-桩基础半径。

三、软弱土地区桥梁桩基础设计

软弱土主要分为湿陷性和非湿陷性两种，这两种软土的特性有很大的差异，当湿陷性软土地区放入桩基础在浸水后，不仅正摩阻力完全消失，其湿陷性也会消失，而且还会产生过大的负摩阻力，桩端土承担了该部分负摩阻力，从而导致桩长度增加，也增加了施工难度及工程造价。因此，计算并分析软弱土地区桥梁桩基长度及桩的截面形状是十分必要的。

1、软弱土湿陷性和非湿陷性的判断

黄粘土的湿陷性，主要根据室内浸水有侧限压缩试验所求得的湿陷系数&来判断，黄土地区的湿陷性系数按下式计算：＆=(hp-hp)／ho或&=(ep-ep’)／(1+eo)，式中&一湿陷系数，hp、ep—保持天然湿度和天然结构的土样，在有侧限条件下加压至一定压力时，压缩稳定后的高度和孔隙比；hp’、ep’一分别为上述加压稳定后的土样，在浸水作用下下沉稳定后的高度和孔隙比；ho、eo一分别为土样的原始厚度和孔隙比。测定湿陷系数的压力，一般采用300kpa，但对压缩较高的新近堆积黄土。可采用150kpa。当&0.02时，为湿陷性土质。

2、软土层中桥梁桩基础设计的几点注意事项

位于非湿陷性软土层中的桥梁桩基础和一般土层的桩基础设计相同。位于湿陷性土层中的桥梁墩台桩基础，设计时应穿过湿陷性土层深入非湿陷性土层内的一定的深度。保证地下水位不可能上升到桩底以上，且桩侧湿陷性土层不应该出现局部浸水现象，一般情况下，应按桩侧湿陷性土层可能因地下水位上升或因偶然性的原因出现桩侧整个深度完全浸水的情况进行设计。桩侧极限摩阻力f和桩侧土抗力地基系数的比例系数m，均应根据桩侧湿陷性土层为完全浸水时的液性指数IL来确定，IL=[(0.9eyw／ys-wp]/(wL-wp)，式中IL-液性指数；wp-土的塑限；wL-土的液限；yw-水的容重；rs土颗粒的容重。当IL≤0.4时，取0.4。如果桩侧了发生局部浸水情况，则该部分按上述见确定其f值和m值。桩底位于非湿陷性土层中，则按非湿陷性土层确定桩底极限承载力。因此，桥梁桩基础以下的地下水不会上升到桩底以上，位于桩侧的湿陷性土层不发生浸水现象，则桩侧极限摩阻力、桩底极限承载力和桩侧土抗力地基比例系数米均按天然状态下的实际情况确定。

结束语

软土地质条件下的桩基础，在桥梁设计过程中是经常会遇到的，上文只对桩基础设计的部分内容进行阐述，然而，软弱地质条件下的桥梁桩基础设计中还有许多问题有待解决。

参考文献：

【1】王兴泰．工程与环境物探新方法新技术[M]．北京：地质出版社，2006

第3篇：桥梁设计分析范文

关键词：桥梁 下部结构 结构设计

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0073-02

桥梁的造价、质量及施工工期等往往都深受桥梁下部结构的影响，桥梁发生的事故大多与下部结构设计有着直接的关系，如沉降不均均匀会导致的桥面开裂和桥体倾斜等。在整个桥梁工程的设计中，下部结构设是整体设计的重点，下部结构设计的合理与否关系的整个桥梁工程的安全和成本的控制。目前桥梁的下部结构设计应更注重合理性的设计，而非可行性设计，可行性设计仅考虑了暂时桥梁工程的稳定性，对后期影响后期桥梁工程整体以稳定性的因素较为模糊，合理性设计更注重后期结构的稳定，更趋于安全。对此，笔者通过对比中外桥梁下部结构的设计形式及下部结构的与缺点，针对我国桥梁下部结构设计时应注意的问题和要点进行了分析阐述，对桥梁的下部结构的合理性设计提出一些建议和看法。

1 桥梁下部结构形式

1.1 国外的桥梁下部结构形式

早期的桥梁建设中，国外的大桥的基础以气压沉箱基础为主。随着建设的发展，20世纪40年代，沉井基础得到广泛的推广，成为桥梁下部结构的优选基础类型。随着科学技术的飞速发展，20世纪70年代中期左右，各个国家对桥梁基础都有自己成熟的技术，因此出现了多种类型风格的基础。

在美国，早期桥梁建设中，桥梁的下部基础主要采用气压沉箱，修筑了纽约布鲁克林大桥、Eads大桥。但这种基础基础结构造价高、劳动力需求大、施工较为危险。鉴于以上缺点，美国的工程技术人员对其在基础上进行了改进，发明了沉井基础，如美国旧金山的奥克兰大桥、金门大桥都采用了此基础。二战过后，美国桥梁基础的类型日益增多：1955年，查蒙德・圣莱弗尔（RlchmondSanRafael）首创钟形基础；1957年，美国庞加川湖桥模仿我国武汉长江大桥试验采用了管柱基础；1966年的美国班尼西亚马丁尼兹桥（BeniciaMartinez）采用了钢筋混凝土沉井和钢管桩的组合基础；1983年，俄勒冈桥（Oregon）采用双曲线钟形基础。1994年，切萨比克一特拉华运河大桥采用预应力钢筋混凝土方桩基础；同年，休斯顿航道桥使用钢筋混凝土方桩做为桥下部结构的梁基础[1]。

在桥梁大国丹麦，1935年丹麦小海带桥（TheLittleBelt）采用了钢筋混凝土沉箱基础；到了1937年，斯托司脱隆桥（storstrom）采用了较为成熟的沉井基础；1970年，新小海带桥亦采用了混凝土沉井结构基础；1998年，大海带桥（GreatBeltBridge）的主桥主塔基础采用了高重力的设置基础；2000年，厄勒海峡大桥亦全部采用设置基础装的方案进行。目前丹麦的大桥下部结构设计和施工技术已经处于世界领先地位。

桥梁大国日本，1970年，广岛大桥、神户的波特彼河大桥、歧阜县大桥、早漱大桥、新木曾川桥、日本港大桥等均采用了沉箱基础；1998年，日本建成了世界上跨度第一的明石海峡大桥，此桥采用了圆形设置基础。同时，钟形基础、多柱式基础、锁口钢管桩基础在日本桥梁基础亦有所涉及和发展。

1.2 国内的桥梁下部结构形式

在我国，解放后桥梁建设才陆续开始，桥梁基础形式主要为沉井基础、管柱基础及钻孔灌注桩基础。例如：杭州钱塘江大桥采用了气压沉箱基础；长江上第一座桥梁，武汉长江大桥首创了管柱基础，鉴于其结构的优越性，国外亦先后把管柱基础应用于实际工程；南京长江大桥采用了沉井基础；襄樊汉江桥、枝城长江大桥和重庆长江大桥等均采用了沉井基础；北镇黄河大桥首次采用了灌注桩基础，随后这种基础类型在我国桥梁广泛采用[2]。

20世纪80年代，我国开始建设跨海大桥。厦门大桥首次采用以嵌岩钻孔灌注桩为桥梁下部结构基础；广东虎门大桥采用的基础形式亦是钻孔灌注桩基础，成为了我国连接珠江三角洲的重要交通工程；我国第一座具有国际影响力的东海大桥，其主通航跨基础采用钻孔灌注桩基础，对于非通航段采用了钢管桩基础，这种类型的基础充分考虑了适用性与耐久性，使造价与工期相互协调，是我国桥梁建设的典范。

世界上第三长的的桥梁和第二长跨海大桥――杭州湾大桥，开创了国内外大直径超长整桩螺旋钢管桩；上海长江大桥是世界最大的桥隧结合工程，采用了钢-混凝土组合结构作为桥下基础。随着我国跨海大桥工程项目的不断开工建设，积累的经验也会越来越丰富，下部结构的设计和施工也会越来越成熟。

2 桥梁下部结构设计内容

桥梁下部结构的设计大致分为：桥台的设计、桥墩的设计、高墩的设计、防撞结构设计、及耐久性等设计。桥梁下部结构设计的好坏，关系着整个工程的质量，下部结构的设计需要做到“合理”，而不是可行。为此，针对上述设计内用予以合理性的分析。

2.1 桥墩与桥台的设计与计算

对于墩台的设计，首先应确定作用在墩台上的荷载，各荷载和外力的计算值，应采用墩台在正常情况下结构上有可能出现的最大荷载值。土压力计算一般采用库伦主动土压力公式，而不是郎肯土压力计算，这在设计中应给与重视，不要用错计算方法，这两种计算方法有着本质的区别：垦理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力.要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大.而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力.墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大.朗肯理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡。活载土侧压力的计算，铁路桥台要考虑其沿横桥向的分布宽度，而公路桥台则按横桥向全宽均匀分布处理。墩台所受的各项荷载中，除恒载外，其他各项荷载的数值是变化的且不一定同时发生。因此在设计墩台时，就需要针对不同的验算项目，确定各种可能的最不利荷载组合，对墩台加以验算，确保设计安全。在荷载组合当中，车辆活载起着支配作用。重力式桥墩计算中，一般需验算墩身截面的强度、墩身截面的合力偏心距及桥墩的纵向及横向稳定性[3]。

2.2 高墩的设计

在桥梁设计中，对于较矮的桥墩，设计中预先考虑的是桥墩的强度，而对于高墩的桥梁，设计的重点集中于桥墩的具体高度、稳定性及墩顶弹性水平位移的验算。其设计方法与桥墩的设计方法大致相同。

2.3 防撞结构设计

防撞结构的设计主要应对的大面积流水对桥墩的撞击力、大面积流冰堆积现象、流水对桥墩的磨损以及过往船只的撞击力等对桥墩的危害。针对流水及流冰的撞击，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5m，流水速度大于1m/s）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体；航宇繁忙的河道，船只的过往及船体的失控或能见度较低都会造成传播与桥墩相撞，为此桥墩设计中不但要有一定的抗船舶冲击荷载的能力，还应进行缓冲和保护设计，预防或改变船只冲击荷载的方向或减少对桥墩的冲击荷载，不使其破坏。以东海大桥为例，其主墩的防撞设计为钢筋混凝土防撞墩的形式，采用钢管桩基础，位于主墩的东西两侧设有防撞墩，护舷牛腿设在防撞墩与主墩承台之间用以将强整体稳定性，每个防撞墩内采用壁厚20mm，直径1300mm的螺旋焊缝钢管作为防撞桩，以应对流水、流冰及船舶的撞击。

2.4 耐久性设计

桥梁下部结构的耐久性设计分为：承台与墩柱的耐久性设计、管桩的耐久性设计、钻孔桩的耐久性设计等。不同地域、不同环境会引起桥梁下部结构的不同腐蚀，腐蚀严重与否直接关系到整个桥梁的安全。承台与墩柱的耐久性设计采用富裕余量、被覆防护材料和涂料、阴极保护等；管桩的耐久性设计可采用包覆层保护、选用高耐久性混凝土提高密实度，减少孔隙率、增加混凝土保护层厚度等方法；钻孔灌注桩的混凝土靠自重压密，因此其密实性难以与经过振捣密实的混凝土相比，为增加钻孔灌注桩的防腐性能，可适当增大钢筋保护层的厚度（至少为75mm），并在灌注桩上部采用掺合料混凝土提高混凝土的密实度[4]。根据腐蚀区域的划分，承台及墩柱结构主要位于浪溅区，将遭受比较强烈的腐蚀作用。采用适当的混凝土保护层厚度，保护层厚度可参考交通部（（海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》中的有关规定，并根据高性能混凝土的设计模型FICK定律来确定一个合适实际需要的保护层厚度。

3 结语

总体讲，在建桥梁工程，其下部结构设计得是否良好关系着桥梁的成本、质量及工期。故设计人员进行桥梁下部结构设计是，要从实际情况出发，注重对桥梁下部结构的合理性设计和概念设计，以保障桥梁质量以及后期的使用安全。

参考文献

[1] 吉亚祥.桥梁的下部结构设计讨论[J].江西建材，2015（2）：132.

[2] 达瓦桑布，旦增赤列.浅述桥梁下部结构设计要点[J].城市建筑，2014（6）：263，283.

第4篇：桥梁设计分析范文

关键词：地质勘察；岩溶区；桥梁；设计

1 岩溶区地质勘察

通常而言，调查与评价岩溶地区项目建设条件的项目地质勘察，能分为4个阶段：首先，选址阶段：对岩溶与土洞的发育情况与产生条件进行初步的查明，对其危害程度与发展趋势作出判断，初步评价场地的稳定性与建筑适宜性。其次，初步勘察阶段：对岩溶与土洞的分布、发育程度与规律进行查明，依照场地稳定性与建筑适宜性实施项目地质分区，为建筑物总平面布置供应根据。再次，具体勘察阶段：对建筑场地内或对建筑物有影响的地段各类岩溶与土洞的部位、形态、埋深、大小、洞隙中充填物的物理力学特点、地下水条件等进行查明，对地基稳定性进行评价，为设计、施工与地基处理供应参数。最后，施工勘察阶段：针对某一地段或还要查明的问题实施补充勘察评价。

2 岩溶地区桥梁项目的勘察技术措施

勘察技术方法的关键内容就是项目勘察的技术人员经过其本身的知识深度与广度，和其对于项目勘察每一个专业之间技术交流、内部沟通的了解状况，还有对于本身的技术发展趋势与技术服务目标的熟悉程度，从而在岩溶地区遭遇到重大或繁杂的桥梁项目勘察工程时可以判断出要经过什么勘察技术方法和措施来处理其所遭遇的技术难题。能够说岩溶地区桥梁项目勘察为项目勘察专业也提出了许多相关的新研究课题，所以简单死抱着传统的项目勘察技术和其设备与措施已经不能再满足时代的要求，而项目勘察技术的进步也是无法阻挡的时代趋势。

某高速公路特大桥为典型的覆盖型岩溶桥梁，全长约11.5km。这特大桥桥址区上覆第四系黏性土与砂类土，相对厚的覆盖层，下伏地层以奥陶系和寒武系石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩为主，一些段落分布有第三系砾岩、泥岩和石炭系石灰岩、泥灰岩、泥岩等。存在可溶性岩石，为这区域岩溶的发育提供先决条件。而地下水频繁活动，加大了水力坡度，加快流速，对这区域岩溶充填情况和覆盖层稳定也有非常大的影响。岩溶区域地质勘察使用物探测试和地质钻探相结合的勘探技术，地质钻探用物探指导，实施地质钻探与物探的互相验证，从而使勘察精度提高。这特大桥勘察使用了电阻率法、电磁波 CT、井中地质雷达、全景钻孔摄像、地震波CT 等几种方法实施测试研究，对场区岩溶的规律性有必然反映。因为受地形、地质特点的限制，一些岩溶段落地面物探探测采电阻率法、地震法不能实施或不理想的物探结果。这桥岩溶勘察在物探测试基础上，使用地质钻探，部分辅以钻孔摄像和钻孔雷达测试的形式，实施了几种方法的互相验证，提升了岩溶勘察精度，对桥址区岩溶发育的特征与分布状况进行查明。参照表1分析，这特大桥岩溶发育以中等～强发育为主，一些弱～微弱发育。

3 岩溶地质桥梁桩基设计原则与要点

对地勘资料进行充分研究，对岩溶情况有清晰的认识，科学优化初步设计的基础方式，尽量使用大而短的群桩基础，防止触碰溶洞，扰动通过几年地质作用已趋于稳定、平衡土体的应力状态，避免岩溶和地基处理时对四周环境和原有岩土体形成新的问题，从而使施工难度增加，使工期拖延，投增加资。

结合地质资料，桩基受力大小，桩基长度依照摩擦桩预估，依据预估桩长确定桩底标高与持力层来对桩基受力性状进行认真分析，假如溶洞埋深大，兜孜挥谘彝敛悖离溶洞间距远，桩侧摩阻力占总的承载力比重大，那么正常桩长依照摩擦桩计算，正常选取容许承载力相对高的岩土作为持力层，这种设计和普通地质桩基设计没有什么差异，应该没有什么困难。在岩溶地质中2种常见的状况是，预估桩基时，桩底一定要进入某一层溶洞，溶洞埋深浅，溶洞顶板薄，不可以确保桩基充足的嵌岩深度，或者，密集的溶洞，而且呈串珠状分布，足够厚的稳定完整基岩埋置又非常深，设计桩基不能到达稳定基岩，这2种状况，桩基能使用摩擦桩设计，这时要关注的问题是一定要对溶洞实施压浆或抛填片石处理，并让其密实而且具备一定的强度，计算时不能思考所穿过的岩层顶板的侧摩阻力，由于其受力不清楚，溶洞填充物的土层参数指标依照打折取用，并合理的提升安全系数，以策安全。

假如预估桩底标高已经到达稳定的饱和单轴抗压强度最少8MPa的基岩时，桩基依照嵌岩桩设计，并依据岩层的倾斜度，思考最少3D 的嵌岩深度。桩底位于溶洞顶板或穿过几层溶洞后还不能穿过全部溶洞一定要置于某一相对厚的溶洞顶板上时，假如溶洞顶板裂隙发育，依照摩擦桩计算； 假如顶板完好，桩基依照嵌岩桩设计，设计时不能考虑穿过的岩溶层的侧摩阻力，把其视作安全储备，而且思考到裂隙水的后期溶蚀功能对岩层的不稳定性与岩溶裂隙的影响让桩底清孔不能彻底、岩层整体承载力低等现实状况，岩石强度一定要依照低于7折取用，并控制桩端支撑力比例相对小； 穿过的小溶洞一定要压浆加固处理，大溶洞处理不了的，施工时使用内护筒穿越，不思考其摩阻力，除此以外，也一定要思考最少3D的嵌岩深度，并依照有关文献的方法验算溶洞顶板的稳定性，并且要依据顶板倾斜状况，确保桩基不发生桩底半边受力来选取最小的溶洞顶板厚度，并确保不小于3D而且不小于5m。还建议依照摩擦桩检验其容许承载力，综合这些原因后，对桩长与桩底标高进行确定。施工图说明一定要写明施工前实施超前钻、加钻、补钻并和设计资料比较，对桩基沉渣厚度进行控制，使用可靠方法探明桩底以下8m区域的桩底岩层情况，并要由专业人士验证桩底岩石质量，如果有异常及时告知设计单位，便于调整； 说明中写明大面积施工前一定要试桩检验，验证使用的计算参数是不是合理，承载力是不是符合设计，同时为选取合适施工方法与施工工艺做准备，此外，需要施工先实施桩长相对长的桩，以对相对短的桩施工时起到支护作用； 依据施工经过中发生的情况，对设计参数进行及时调整，进行动态设计，对保证项目建设质量也是必要的。

4 结语

总体而言，在实施岩溶区桥梁项目施工以前，针对桥梁地质实施超前钻探，以详细的地质勘察数据来保证岩溶区桥梁的可靠性，所以，在岩溶地区建设桥梁项目时，做好施工前期的勘察和设计工作，对于确保桥梁的项目质量起着非常关键的作用。

参考文献：

[1]黄潘，王传雷，刘兵，黄涛.综合物探方法在隧道勘察中的应用[J].工程地球物理学报，2009（04）：43-45.

第5篇：桥梁设计分析范文

关键字：城市道路桥梁；设计；问题；

中图分类号： S611 文献标识码： A

1城市道路设计要求

1.1顺畅、安全

安全问题是国内任一行业中最重要的问题之一，在城市道路设计中应不断提高安全意识，城市道路设计应具有客观合理性，交通安全得到有效控制，社会才能和谐。此外，道路及交通管理水平可通过行驶在道路中上的车辆速度得到客观反映，为保证道路上的行驶车辆安全顺畅，还要对交叉道通科学管理，明确道路性质并采取立体交叉方式进行合理布置。

1.2环保性

随着国内经济的不断发展，人民生活水平得到显著提升，机动车数量不断增加，这也是各大城市不断出现环境质量日益降低、交通日益产生拥堵的一个非常重要的原因。因此在城市道路设计过程中，要采取诸如道路采用降噪路面、将隔音屏加装至桥梁等重要位置及在道路两侧增加绿化面积等较为适宜有效的环保措施，才能明显降低道路对环境产生的各种污染。

1.3经济性

社会经济的快速发展在一定程度上改变了人们的价值观，城市道路建设不只是保证施工质量，还要在相同条件下使工程施工造价尽量降低，进而实现经济效益的最大化。在道路设计过程中，要认真参考交通流量及性质等不同特点，对城市道路现状及公共设施布局进行综合考虑，结合地形实际情况对线路与断面型式进行合理选取，在保证较高车速的同时还要确保具有较大交通量的主干路通行顺畅。而部分道路由于对交通具有集散作用，可降低一定标准，使工程投资成本得到明显节约。

2道路桥梁设计存在的问题

2.1道路桥梁工程设计阶段缺少综合思考

长期以来，道路桥梁工程设计阶段存在的问题一向困惑着设计人员，中国有些桥梁工程项目在设计的过程中，设计人员关于道路桥梁投入使用后的环境要素、温度要素、交通流量要素等方面缺少思考。很多设计人员在进行道路桥梁的设计时，通常只思考了桥梁构造的强度是不是可以满足相关的设计规范与规范，而关于道路桥梁的构造体系、资料、耐久性、抗腐蚀性，以及项目设计阶段、施工时期、使用过程中也许呈现的人为要素、场地条件要素等影响缺少综合思考，以至于设计时的项目实际道路、核算图示不够清晰而形成道路桥梁实体构造的受力不均以及保护层厚度过小、混凝土强度缺乏、钢筋标准不符等问题不断呈现，这些状况的呈现都严重的要挟到了道路桥梁主体构造的耐久性、安全性。

2.2设计方案滞后于道路桥梁的实际发展

在中国，有些城市至今仍在沿袭无法满足现代道路桥梁工程建造的需要的传统的项目设计方案，这种滞后性也为道路桥梁设计埋下安全隐患，设计方案是道路桥梁工程项目的施工根据，这就导致设计方案水平的凹凸是影响工程项目的施工难度与工期、工程量、项目造价、实体质量水平的凹凸的决定性要素。中国现阶段一些道路桥梁工程的建造中并未有效的运用新式的施工工艺与技能、资料与设备等，主要原因即是因为设计周期过紧而形成的。市场经济是寻求经济效益的经济，道路桥梁工程项目的建造方为减缩本钱进步经济效益，在设计部分上的投入相对缺乏。道路桥梁工程是一项复杂的工程体系，如果因使命量过大而缩短设计周期将会给项目的设计部分提出很大的应战，使设计部分在使命重时间短的状况下很难综合思考项目的一切影响要素，更谈不上设计方案的优化。所以，鉴于道路桥梁设计的重要性，建造方一定要留出足够的设计时间或许采纳项目设计招标等方案，采纳最优的道路设计方案来确保道路桥梁的安全性和耐用性。

3、保证道路桥梁质量安全的相关举措

3.1重视结构的耐久性问题

桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上（也即设计上）的缺陷。

3.2重视对疲劳损伤的研究

桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。

3.3积极借鉴国外的经验和成果

国内桥梁设计存在的首要问题是构造正常运用功能差（指与设计希望比较，可归结为适用功能差，包含桥梁的过大振荡、线形不平顺、接头跳车、构造开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包含运用寿命短、维护费用高、安全事故较频频等）。这些问题的发生当然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但公私分明，已然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在重视这一问题的条件，充沛考虑到现阶段的施工和管理水平和资料工艺水平，采用恰当的安全度、恰当的设计方法来确保桥梁运用功能的达到，才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与构造系统或运用资料挑选不合理及构造细节处理不当有关，要灵活学习国外成功的经历和做法，除了加强施工质量管理外，要从桥梁设计理念和构造系统和构造的视点做好耐久性的设计。

3.4设计人员经验总结与知识更新

道路桥梁的设计关系到人民群众的生命财产安全。相关专业人员，要不断通过自学或加强培训，不断增强自已专业知识。实际操作中，对于整个项目要统筹考虑，善于结合实际大胆创新，采用的方法要尽量做到风险低、施工质量容易检查和控制。无论是工程项目大小，一定以科学为准则，以严谨求实的态度做好各项设计和计算，做好相关方案的优化对比，杜绝隐患，确保安全。

结束语

城市道路桥梁最主要的疑问即是工程质量方面的承载才能设计和满意大家出产日子基本功能保证城市开展需要两大因索。难度很大，不同于公路设计，只要满足国家有关的质量等级即是优秀的设计。城市道路桥梁设计以人性化的理念，处理日益膨胀的交通疑问，才能成优秀的设计方案。

参考文献

第6篇：桥梁设计分析范文

关键词:道路桥梁；设计；方案

Abstract: In recent years, with the rapid development of economy in China, the rapid increase of level of science and technology, the construction of domestic transportation system becomes more frequently. Under the condition of road and bridge construction continues to expand the scale, structure is more complex at the same time. The engineering safety problem has become a topic of common concern. To conform to the development trend of city traffic and meets the needs of people of bridge construction, it is necessary to strengthen the design of bridge construction, bridge design is the bridge safety, construction of the whole bridge plays a vital role in the. In this paper, it discuss the feasibility on road and bridge design are analyzed, and the design of road and bridge.

Keywords: Road and bridge; design; scheme;

中图分类号：[TU997]文献标识码：A 文章编号：

引言

随着城市道路建设的发展，道路桥梁的建设成为交通发展的重中之重，其不仅关系着道路桥梁工程的建设质量，而且直接关系着人们的出行安全。因此，道路桥梁的设计工作必须要得到高度的重视，在提高道路桥梁的设计标准的同时，要确保工程的施工质量，进而提高整个道路交通建设项目的安全。

1 道路桥梁设计方案的选择

道路桥梁设计方案的选择是其设计的前提和基础，因此若想在设计中达到预期的使用目的，方案的选择首要也是重要的。道路桥梁设计方案涉及的因素较多，其相互促进又相互制约，所以如何在这纷杂的系统中寻找一个平衡，进而选择一个最优化的方案是承建单位工作的重点。

1.1 设计方案选择要素

一般在道路桥梁设计方案的选择上，决策往往会从设计方案的经济性、技术性以及适用性考虑。（1）经济性，即设计方案体现出的工程成本，工程工期要求等，比如若某项道路建设需要 2 年，决策者就会考虑这 2 年内各种施工材料的市场行情变动等；（2）技术性，即方案中的设计能否在具体施工中得以实现，尤其是方案中设计新技术情况时，更是决策者主要审核的地方；（3）适用性，首先其是否符合国家相关法律法规的要求，同时建成之后能否对区域经济进行有益的促进。比如，若考虑不当，没有正确估计当地经济发展的后劲，进而导致道路或桥梁应用不久便超负荷运转，因此埋下不安全因素。

1.2 设计方案选择方法

设计方案涉及的因素过多，选择上难度很大，那么如何在形式各样的方案中选择最适合的。笔者建议决策者使用层次分析法与模糊综合评判理论相结合方法进行方案选择。

（1）在充分分析工程特点以及实际需求的基础上，将复杂的决策问题按照重要程度逐层分解，并将其影响工程的程度以及彼此间相互影响的关系抽象出来，并在不同层次予以组合，进而形成层次分明、各影响因素直观的方案选择模型；（2）基于成型的多层次模型，结合相应的工程案例以及实际工程的需要，进行筛选。这种层次型方案选择方法不但可以全面地比较设计方案的优劣，而且较为客观和科学，消除了主观意识选择的盲目性和片面性，进而极大提高了方案选择的水平。

2 道路桥梁设计的关键

在选择道路桥梁设计方案之后，就要对设计方案的关键问题进行具体分析，其主要内容包括两方面，一是道路桥梁的质量，即道路桥梁的坚固性和耐久性；另一方面是道路桥梁的美观性。

2.1 道路桥梁设计中的质量问题

确保道路桥梁设计中出现质量问题，首先应对各施工阶段实施有效的监管，尤其是各种材料质量是否符合标准应严格把关，在此基础上开展工作。

2.1.1 道路桥梁设计的加固性

①地基的加固，即应在项目施工之前，对施工地点进行详细的地质勘查，然后根据地质状况以及施工需求，结合实际做出较科学和合理的设计图，尤其应注重地基易发生不均匀沉降的区域，并在设计中明确针对性地处理措施。

②裂缝的加固，即对路桥面的设计应严格把关，在具体的施工中，设计应要求施工所用车辆的载重，以免因为过度碾压而出现裂缝。另外，针对已经出现的裂缝，要联合公司管理层，查出导致裂缝产生的真正原因，进而实施相应的修补。

③伸缩缝的加固，比如梁端头局部破损的情况，应在设计时给予特殊的重视，在保证施工用料的质量以及施工方法的正确性的基础上，结合当地的气象天气针对性地设计符合实际的伸缩缝结构。

2.1.2 道路桥梁设计的耐久性

目前，我国道路和桥梁设计中，对于路桥耐久性设计并没有实际的效果，只存在概念性范畴，这不但是一些道路桥梁工程出现事故的主要原因之一，而且从综合经济的角度看，其也是十分不合理的。

从对当前反映的道路桥梁耐久性差来看，其主要表现在水泥选用不合理，混凝土配合比不对，维护保养不当以及预应力施加不合理等现象。

由此可见，施工质量以及施工质量管理是导致道路桥梁耐久度无法达到预期目标的重要原因，因此，为了能使道路桥梁达到预期的使用寿命，必须严格监控施工质量。虽然，这些缺陷在短期不会对道路和桥梁造成明显影响，但是从长期来看，其后果是非常严重的。因此，各施工队有必要设置专业的质量监督部门。

影响道路桥梁耐久度的因素很多，比如，结构整体性和延性不足，冗余性小；计算图式和受力路线不明确，以至于局部受力过大；混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄⋯⋯这些都是降低道路桥梁结构耐久性降低的因素，严重影响了其安全性。因此，在设计上应在满足经济合理、结构可行的基础上，保证材料质量合格、保证施工操作规范、保证结构整体协调统一，进而使道路桥梁实现长久安全。

2.1.3 道路桥梁设计的美观性

目前，中国道路桥梁建设已经日趋成熟，各种高难度作业工艺技术已经获得突破，与此同时，随着投资方对工程审美要求的不断提高，施工公司在保证质量的前提下，亦开始追求道路桥梁的美观性。对于道路桥梁的美观性一般工程公司都会参照周围建筑的建筑风格，力图融入整个建筑的大环境的前提下，成为新的标志性建筑。当然，在追求道路桥梁美观的同时，切不可以影响质量为代价，因小失大。

3 道路桥梁设计应考虑维护的可行性

从道路桥梁的关键指标加固性和耐久性来看，道路桥梁设计离不开施工的质量管理，尤其应重视桥梁和道路的维修养护工作，因为路桥面的铺装层是车辆的直接碾压和受力部位，长期的碾压下极易引起路桥面出现损坏。

美国道路业曾做过关于高速公路的相关性实验，结果证明一条新修的、质量合格的高速公路，其使用功能会在其寿命达到 75% 时下降 4 成，若此时不能及时对高速公路路面进行相应的养护，那么公路剩下的寿命时间即会再次下降 4成，直至彻底失去使用功能。比如一条高速公路的使用寿命是40年，那么第 30 年，其寿命便达到了 75 %，路况功能性便下降了 40%，如此就大大增加了公路维修成本，甚至造成不得不重建的尴尬局面。而若此时或在道路建设之初即采取合理的预防性维护，那么就会大大增加道路的使用寿命，经济上更能为后期维护省下几倍的金钱。

对于道路桥梁的维护工作，可采取相应的措施，比如严格控制过往车辆的载重，坚决制止超载现象。另外，应以桥梁结构予以重点维护，进行定期的维护和保养，并进行有效的监督，对于已经出现的裂缝应及时采取措施。比如，对已建好的伸缩缝，应进行严格管理和保养，并加强日常的养护工作，实施定期的检查，若在伸缩缝中发现有杂物应及时予以清理。

良好的道路桥梁维护保养工作，不但可以延长道路桥梁的使用寿命，而且保证了道路桥梁质量一直良好，同时大大降低了道路桥梁建设和养护成本。

4 总结

道路桥梁设计是道路桥梁延长其使用寿命的重要保证，针对当前我国经济的高速发展，对于承建方而言，应努力钻研道路桥梁的施工质量，做好质量监督工作，并进行科学的、定期的道路桥梁防护保养工作，如此才能让道路桥梁更好地体现其使用价值，为我国经济建设的快速发展提供助力。

参考文献：

[1]刘子魁.我国道路桥梁设计中关键问题探讨[J]新课程改革与实践，2011（14）

[2]黄军.我国道路桥梁设计中关键问题探讨[J]大观周刊，2011（6）

[3]齐心.杨海涛.关于道路桥梁设计隐患问题的几点研究[J]价值工程，2012,31（6）

第7篇：桥梁设计分析范文

关键词：桥梁；设计；测量；位置选择

中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：

1 概述

随着社会主义经济的繁荣，我国交通事业得到了前所未有的发展，大量的桥梁工程投入建设。在桥梁设计中桥梁位置的选择占有十分重要的地位，对于整个桥梁工程的安全和稳定都有较大的影响。因此，桥位选择必须认真贯彻党的方针政策，从政治、经济、国防的需要出发，结合当地的实际情况，全面考虑各种影响因素，经过深入的现场调查与勘测，选择几个可能的桥位方案，征求有关部门的意见；既要考虑当前的需要，又要照顾将来的发展，经过全面分析研究和经济比较后，再确定推荐方案。

2 桥位的测量

要确定桥梁的位置，首要任务是对现场进行详细的勘察，掌握科学的数据，在数据的基础之上绘制相应的图纸，主要包括以下几个方面：

2.1 桥位总平面图

是以较小的比例尺测绘桥位附近较大范围的总图，供布设水文基线、选定桥位与桥接线、布置调治构造物与施工场地等总体布置使用。根据测量范围大小的实际情况来确定平面图比例尺的大小。

2.2 桥址地形图

根据桥梁相关的设计参数来对桥址附近的地形进行测量，范围应该根据桥梁的实际设计需要来确定，从而绘制地形图。一般在桥轴线的上游约为桥长的 2 倍，下游约为 1 倍，在顺桥轴线的方向为历史最高洪水位以上 2m或洪水泛滥边界以外 50m。在绘制地形图的过程当中应该充分的考虑有可能对桥梁的设计产生影响的地形，进行详细的标注。如果有需要，可以对河底的等高线进行测绘。

2.3 桥址纵断面图

根据河流历史洪水位的实际情况，确定测量的范围，绘制桥址的纵断面图，为河滩路基以及桥孔设计提供参考。一般应测至两岸历史洪水位以上 2～5m 或引道路肩设计高程以上。当桥梁墩台位于陡峻斜坡时，应在桥位上、下游增测辅助断面。

3 水文调查、勘测及工程地质勘察

在此之前，为了对当地的气象资料有一个很好的了解，应该向当地的气象部门进行沟通，获取当地的历史气象情况。同时对桥位附近的现有桥梁和水工建筑物也应进行必要的调查。水文调查与勘测的目的在于了解河流的水文情况，为桥位设计提供必要的水文资料。一般情况下，应进行下列各项工作：a.水文站观测资料的收集；b.形态调查；c.水文观测及其它。其中，桥梁设计对于所在位置的水文情况具有较高的要求，需要对附近的水文情况进行详细的调查和测量，只有对附近的水文环境有一个详细的了解才能够进行桥梁建设。水文调查勘测主要包括以下几个方面的工作:第一，调查和收集现有的相关的水文资料，通过掌握现有水文资料能够有效的了解当地历史水文情况，可以提供有力的参考。第二，形态调查。第三，进行相应的水文观测，如果还有其它的要求，可以根据实际需要进行相应的测量。

工程地质勘察主要进行桥位区域的地质调查和测绘，地质勘探和测试，天然建筑材料的调查和料场的测绘，以及必要的试验工作。对于地质情况复杂的地基，配合设计和施工，进行施工检验，鉴定岩土地基特性，并提出处理措施的建议。最后，应编写工程地质报告，阐明桥位区域的工程地质条件，作出评价，提出建议。

4 桥位选择

桥梁位置的选择对于后期的施工以及施工完毕桥梁投入使用之后的安全性和稳定性都有直接的影响，因此在进行桥位选择时，应考虑下列各项基本原则：

4.1 基本原则

4.1.1 桥位服从路线的总方向并满足桥头接线的要求。4.1.2 应从政治、国防和国民经济发展的要求出发，结合公路、铁路、水利、航运、市政等各方面的近远期规划，尽可能互相协调配合。4.1.3 要照顾群众利益，尽量少占良田，避免拆迁有价值的建筑物，避免桥前壅水威胁河堤安全和淹没农田、村镇。4.1.4 应考虑到施工场地、材料运输、设置便桥等方面的要求，以及建桥后养护的方便。4.1.5 桥轴线一般应为直线，否则宜采用较大的平曲线半径和较小的纵坡。

4.2 水文和地形方面的原则

4.2.1 应尽可能选在河道顺直、水流稳定、滩地较窄较高、河槽较深且能通过大部分设计流量的河段上。4.2.2 应避免选在河岔、岛屿、沙洲、旧河道、急弯、石梁、汇河口以及容易形成流冰、流木阻塞的河段。更不能选在支流河口的下游，以免造成桥下大量淤积。4.2.3 桥轴线应尽量与洪水主流流向正交，宜设在河滩与河槽流向一致的河段上。否则，在不通航的河流上，当河槽流量占 70%以上时，则以河槽流向为准，当河槽流量占 30%以下时，则以河滩流向为准，介于两者之间时则以平均流向为准。4.2.4 与河岸斜交的桥位，应避免在引道上游形成水袋与回流区，以免引道路基遭受水害；不可避免时，应设置截水坝将其封闭。4.2.5 应考虑到河床在桥梁使用期限内可能发生的变形。

4.3 地质方面原则

4.3.1 应尽可能选在河床有岩层或土质坚实、覆盖层较浅的地段，避免选在岩层有断层，溶洞，石膏，侵蚀性盐类的地段，以及其它不宜于建造墩台基础的地段。4.3.2 应选在地质条件较好，河岸土质稳定的地段，避免桥头引道通过滑坍、泥沼及其它地质不良地段。4.3.3 地震区的桥位选择应按交通部颁发的有关规定执行。

4.4 航运方面的原则

4.4.1 应选在远离浅滩急弯的顺直河段上，其顺直长度，在桥轴线的上游不宜小于最长拖队或木排长度的三倍，顶推船队长度的四倍，在桥轴线的下游则不宜小于最长拖船队或木排长度的一倍半，顶推船队长度的两倍。4.4.2 一般应选在航道稳定、具有足够水深的河段上，如不稳定，通航孔布置应留有余地。4.4.3 桥轴线应与航迹线垂直（设计通航水位时），如斜交时，桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于 50，否则应增大通航跨径。4.4.4 在流放木排的河段上，宜选在码头、贮木场或木材编排场的上游。

4.5 其它方面的原则

4.5.1 在城镇附近的桥位，既要考虑城镇规划的要求，又要尽量避免通过市区；并应与治河、防洪、环境保护等规划相配合。4.5.2 在旧桥附近的桥位，一般宜选在旧桥的下游，如旧桥下抛有片石或有落梁等情况时，则宜选在上游，两桥的间距应根据通航、施工等的要求而定。选择桥位时，应注意保持桥梁和桥头引道线型的平顺性；一般情况下，桥梁和引道的平面线型最好都为直线，如两端引道必须设置曲线时，在两端桥头以外必须保持不小于规定长度的直线。在山岭和重丘区，若桥头地形复杂难以设置足够长的直线时，可允许从桥台起在引道上设置平曲线，也可以采用曲线桥型。位于平曲线上的桥梁，桥面的加宽和超高应按路线的同样要求设置，还需计入路线中心的圆弧和桥面中心的折线形之间的差值，且全桥应按最大加宽值予以加宽。

结束语

综上所述，桥梁的建设施工是为了适应不断发展的经济需求和人民日益提高的出行需要而组织建设的。为了保证桥梁建设施工的社会效益、经济效益以及环境效益等多方面的利益，在进行选址的过程中需要综合相关的经济因素、政治因素、社会因素和环境因素等，桥位选择是桥位勘测中的一项重要工作。桥位选择不但对桥梁的稳定、工程造价、施工与养护等有直接影响，而且与桥头的线路工程、当地的农田水利、建设规划、航运和群众利益等都有密切的关系。因此，桥位选择必须认真贯彻党的方针政策，从政治、经济、国防的需要出发，结合当地的实际情况，全面考虑各种影响因素，经过深入的现场调查与勘测，选择几个可能的桥位方案，征求有关部门的意见；既要考虑当前的需要，又要照顾将来的发展，经过全面分析研究和经济比较后，再确定推荐方案，为国家建设更多更好的桥梁，不断繁荣我国的交通建设事业。

参考文献：

[1]薛晓红，周凯.谈桥梁位置的选择[J].路遂木森林工程，2009-04-15.

[2]庄东一,崔克飞,刘洪昌.桥梁设计方案优选模型的研究与应用[J].珠江现代建设,2009(6).

[3]徐旭东.关于公路桥梁设计中标准图的合理使用[J].科技信息,2010(22).

[4]张清民.桥梁设计中若干问题研究[J].科技创新导报,2010(8).

[5]徐胜义，徐华伟.桥梁设计方案优选模型的研究与应用[J].山西建筑,2011(7).

[6]张炎培.关于公路桥梁设计中标准图的合理使用[J].现代建设,2010(22).

[7]王德胜.桥梁设计中若干问题研究[J].科技信息,2008(6).

第8篇：桥梁设计分析范文

关键词：悬索桥；钢箱梁；顶推法；吊装；施工工艺

Abstrct : Gushan bridge of fuzhouis one tower and double-cable self-anchored steel-box suspension bridge , the overhead subject of the main bridge used steel-box ,and the anchored subject used concrete-box . The steel-box of tha main bridge used incremental launching construction technology , the equipment of steel-box hoisting is a settle-hanger which is designed to haunch 250t . It is insructed the designing ideology ,assembing technology and the hoisting technology .

key words : suspension steel-boxincremental launching hoisting consruction technology

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

工程概况

福州鼓山大桥主桥为独塔双索面自锚式悬索桥，跨度组成为：50+150+235+35＝470m。主桥按双向八车道设计，两侧设非机动车道、人行道，主桥桥面宽度42米。主桥的上部梁体主要采用钢箱梁，其中锚固段采用混凝土箱梁。自锚式悬索桥需要通过主梁承担主缆的水平力，施工时先架设主梁，接着架设主缆，然后安装吊索，再逐步张拉吊索（使梁体自重逐步传递至主缆主跨主梁），从而形成悬吊结构。在考虑经济节约、施工进度、现场地况等因素最后主梁施工选用顶推法施工。

自锚式悬索桥主梁设计采用混合梁，即主要采用钢梁，其中钢梁顶推长度371.5m，两侧边跨锚固段采用混凝土梁，这能充分发挥钢和混凝土材料的特性，有效地节省投资。桥梁中线处梁高3.5m。两吊索在钢箱梁上横向间距是34m，纵向索距7.0m，因此钢箱梁的标准节段长度也是7.0m。全桥共分53个钢箱节段，包括S20(块段重量218.5t)、S19～S2（边跨标准段,块段重量122.9t）、S1、S0、M1～M31（中跨标准段，块段重量122.9t）、M32(块段重量295.6t)。其中钢梁竖向线形分两种，一种为R=7500m圆曲线上的标准段，一种为2.05%斜坡上的标准段。

所有钢箱梁块段起吊采用以双层贝雷梁为吊装主梁拼装而成的固定吊架。固定吊架设计吊重250t，跨度30m，起吊高度35m。

2、设计分析

图1固定吊架外观图

2.1设计理念

（1）确保钢箱梁顶推和锚跨箱梁同时施工，采用承台支撑钢管桩，架设贝雷梁方案； （2）根据贝雷梁力学特性，采用双层四排一组贝雷梁为吊架主横梁；（3）主梁与立柱连接采用铰接构件，释放弯矩，保证竖向荷载传递至承台上；（4）主梁上布置轨道，保证箱梁滑移方便、稳定；（5）支腿下同样布置钢轨，保证箱梁顶推过程产生最小的摩擦力，不至于破坏支腿结构，顶推过程形成梁走架不移的受力结构；（6）吊装S20、M32，采用双线吊装，即采用四组千斤顶，对荷载内力分配，减小集中力产生内力值；（7）新制支撑架和组间连接的设计保证贝雷梁横向弯曲挠度最小；（8）钢管桩和墩身加固，采用框架结构形式，采用安装墩身附着进行加固，但是受拉杆抗拉强度的限制，应考虑在墩顶利用垫石加固。

2.2结构计算分析

2.21荷载分项计算

设计荷载包括：恒载、钢箱梁起吊荷载、风荷载、水平冲击力。

主梁恒载：包括贝雷主梁、新制支

撑架和组间连接、分配梁、分配梁加强支撑 ，按均布荷载计算其荷载集度。

钢箱梁起吊荷载（集中荷载）分为

标准块段和非标准块段。

风荷载（均布荷载）：极限风速取

40m/s 计算公式： 工作风速作用力计算 按6级风考虑，此时最大容许起吊风速为20.7m/s。根据贝雷梁实际布置情况，单位迎风面积系数取0.4，考虑风荷载作用的方向重叠性，故取增大系数1.3 单位面积风荷载：

水平荷载：大型临时吊装结构水平

冲击荷载计算包括纵向和横向计算，根据《建筑结构荷载规范》5-5.1吊车竖向和水平向荷载计算规定，计算水平荷载如下：

纵向水平荷载：按照最大吊重的10%取值

横向水平荷载作为贝雷架横向变形控制计算荷载

吊挂系统荷载（集中荷载）

吊挂系统提升分配梁、连续千斤顶、箱梁提升吊具

荷载组合计算中各种系数如下：

荷载动力系数：1.05偏载系数：γ=1.15

组合I： 恒载+台风期风荷载 （停止作业）

组合II：恒载+风荷载 （顶推过程） 组合III：恒载+风荷载+起吊荷载 （吊装过程）

计算过程中集中力计算考虑冲击荷载和偏载影响，固定吊架设计按组合三控制设计。

2.22 结构受力分析

固定吊架结构受力分析从整体稳定性

和局部结构受力分析两个角度进行计算验证，整体稳定性利用MIDAS软件进行建立模型分析，局部结构受力从贝雷组主梁、吊架门腿立柱、铰接构件、墩身附着、吊挂系统进行设计检算。

2.221局部结构受力分析

1）主梁受力分析验算包括走行轨道验算、枕梁验算、贝雷梁所受内力验算。钢轨型号为P50，根据天车接触有效长度计算荷载作用下的剪切应力满足设计要求。枕梁计算时，由于枕梁作用于悬空的贝雷主梁上，为空间结构受力体系，需要进行三维立体建立模型分析，算得弯曲应力和剪切应力均满足要求，此外钢轨作用于枕梁上所产生的局部压应力根据钢结构局部承压验算满足要求。贝雷梁受力计算根据其力学特性，在不考虑旁弯变形基础上单组主梁（共四组）所抵抗弯距为6530.8KN・m，抵抗剪力981KN。根据工况三进行控制分析：

钢梁标准块段吊装：

图2 产生弯距5256 KN・m

图3 产生剪力658KN

所以在吊装标准应力计算如下：

弯曲应力

剪切应力：

非标准块段吊装：

集中力：（按S20取值 一个吊点）每组设置两个吊点，吊点间距控制在2m。

图4 产生弯距6141 KN・m

图5 产生剪力796 KN

内力值满足要求。

2）吊架立柱受力验算

立柱下部采用直径1000mm壁厚10mm，上部14m采用1200mm壁厚14mm钢管。

图6 立柱模型

水平力按照荷载10%计算取值，经MIDAS建

立模型分析，最大应力为89MPa，满足要求。

3）铰接构件受力计算

图7 铰接构件

销子计算：销子采用φ80直径，40CrMnTi材料，受力为双剪切状态，

则

满足要求

对铰接面进行挤压计算

满足要求

铰接构件与分配梁焊接焊缝长度计算：

水平力在铰接点引起的剪力V=54.6KN

引起的弯矩M=54.6×0.22=12.01KN・m

全部焊缝有效截面对中和轴的惯性矩为

焊缝由弯矩作用引起的最大应力：

焊缝由剪力作用引起的最大应力：

则所受的共同应力为：

满足要求

4）墩身附着计算

根据钢管桩以墩身为附着对象进行反力计算，验算附着拉杆受力，由建立模型计算得最大反力为52.6t，拉杆采用精轧螺纹钢φ25，墩顶处布置上下两层共6根拉杆，3×26.5t=80t>52.6t,拉杆受力满足要求。

2.222整体建立模型分析

图8 固定吊架MIDAS模型

图8 固定吊架MIDAS模型

最大应力出现在贝雷主梁上为130MPa，满足受力要求。

3、固定吊架拼装工艺

3.1固定吊架制作

固定吊架制作分为贝雷主梁组拼、立柱焊接、支腿制作、分配梁焊接、铰接构件制作。其中贝雷梁采用双层贝雷片按四排一组组拼，每排12片，每组共计96片，共4组，端头采用新制支撑架连接，贝雷片组之间采用组间连接加以固定保证控制横向弯曲。

分配梁采用工40型钢焊接而成，在确保尺寸准确情况下与支腿立柱焊接。钢管桩立柱根据受力特点采用两种直径管桩焊接，上部管桩处于悬臂状态，受力复杂，故采用直径1.2m ，壁厚14mm管桩（由2.2m废弃护筒改制）。铰接构件确保开孔准确，焊接牢固，焊缝质量保证。

3.2吊架拼装步骤

3.21准备工作

固定吊架施工前准备工作主要从以下几个方面进行；1）对图纸的审核，根据图纸定出施工的优化方案；2）根据现场实际情况，进行机械和人力的布置；3）根据现场状况进行附属加固设施的设计；4）现场安全设施的布置，避免高空作业带来危险损失；5）方便施工的基础上进行布置步梯；6）方便吊装要进行加宽栈桥。

3.22墩身附着安装

墩身附着安装在作业机械履带吊配合下，采用打设临时作业平台方式进行空中作业施工，首先拉杆保证穿插到位，其次型钢焊接焊缝质量满足要求，为了防止锈蚀，对墩身造成外观污染需要粉刷油漆。

3.23立柱、支腿吊装焊接

立柱在加工完毕，由运输车运至现场，由履带吊配合作业，进行吊装施工。立柱施工时要从顺桥向和横桥向在测量组配合下控制其垂直度，并在异型接头处加焊加劲板保证受力满足。立柱安装完毕要测量桩顶标高，保证桩顶高度统一，为安装分配梁做准备。

支腿吊装一样由履带吊配合作业，首先由测量组在顶推平台上放处具置点，位置点根据吊架设计跨度（30m）而定，保证其在顺桥向和横桥向上下游支腿的位置相对应，为组间连接和贝雷梁准确安装做铺垫。

3.24贝雷主梁吊装

图9 固定吊架主梁吊装图

吊装解决问题：吊装机械的吊高和有效吊重是否能够满足要求、施工场地的空间范围是否能够满足起吊的要求、贝雷梁的拼装合理顺序（满足机械作业允许值）、高空作业的安全防护措施。

图10固定吊架主梁吊装图

采用两台50t履带吊进行固定吊架主梁的吊装，根据履带吊的作业性能指标，在考虑现场场地布置情况而进行吊装。一次吊装一组贝雷梁48片，共计15.7t。50t履带吊在吊装时，吊高扒杆43m，控制在最大角度，最小幅度值进行作业。为了保证履带吊有充足作业空间，要对临时栈桥在原有6m基础上进行加宽至10m。

3.25、附属结构安装

附属结构安装包括枕梁和钢轨的安装，在进行枕梁安装过程中，由于贝雷梁的挠曲变形导致螺栓眼孔位置偏差，所以要配置小5t导链进行纠偏。此外还有天车和连续千斤顶的安装和钢铰线的穿束，以及动力系统的调试安装工作，所以需要在吊架上部合适的位置搭设工作平台和吊架提升控制操作平台。贝雷主梁的两边设置人行走道，便于检查维修人员工作。

4、结语

福州鼓山大桥钢箱梁顶推工作的重要一环就是钢箱梁的吊装，所以固定吊架的设计合理性是顶推工作能否顺利进行的关键所在。设计过程中，充分利用了贝雷梁的力学特性和拼装方便的优势，采用端部设置成铰接构件从而释放弯距保证荷载竖直传递，保证受力合理。此外施工中根据履带吊作业性能，采用抬吊的吊装方式，大大缩短施工工期，降低劳动成本，是一个比较成功的施工方案。

参考文献：

[1] 邬晓光. 刚架桥[ M]. 北京 :人民交通出版社 ,2001.

[2] 铁道部大桥工程局桥梁科学研究所. 悬索桥[ M ]. 北京 :科学技术文献出版社 ,1996.

[3] 孙训方 ,方孝淑 ,关来泰. 材料力学[ M]. 北京 :高等教育出版社 ,1993.

[4] 黄绍金，刘陌生. 装配式公路钢桥多用途使用手册[M] 北京：人民交通出版社

第9篇：桥梁设计分析范文

【关键词】公路桥梁；设计；桩基沉降

中图分类号：S611文献标识码： A

一、前言

地基是建筑物的重要组成部分，由于其隐藏在地下，不易发现，一旦出现问题就会对建筑安全造成巨大影响。因此，在进行工程作业施工中，要正确认识桩基的沉降，并采取有效措施进行控制。

二、建筑施工中桩基沉降的一般规律

软土天然含水率一般等于或大于液限，空隙比大于1，土具有结构性，土体的含水率随液限成正比增大；软土的压缩性也随液限的增加而增加，软土的渗透性弱，地基受荷后，会形成较高的超静孔隙水压力，这是在很大程度上决定软土变形延续时问长且具有流变特性的原因。因此，在软土地基上修建多层和高层建筑物，可能产生较大的沉降量，而且软土地基的沉降是一个历史很长的过程，并不随着建筑施工的结束而结束。某地区曾统计了数十幢建筑物在施工阶段完成最终沉降量的百分数Kb，和最终沉降量的关系。Kb一般为20％一4O％。

地基发生较大沉降时，往往伴随着建筑物在使用和外观上的破坏，但真正影响建筑物使用和外观性能的往往不是较大的沉降量，而是因为不均匀沉降和短时期内发生的较大沉降。不均匀沉降产生的上部结构裂缝、扭曲或倾斜，严重时倒塌破坏的事故都有发生。由于环境因素或临近基坑开挖等因素造成短期内建筑物大幅度沉降而产生工程事故也曾有发生。因此，在软土地基上修建建筑物，地基变形问题显得尤为重要。另一方面，在建筑的设计和施工中，如能事先预估并妥善考虑地基的变形问题并加以控制和利用，是可以防止和减小地基变形带来的不利影响。

三、单桩的沉降分析计算

1、荷载传递分析

单桩荷载分析最常用的方法就是荷载传递分析法，它从规定的负荷承载变形传递方法对其反应镜像计算。其工作的基本理念就是：把桩基础分散为一系列相同长度的桩基础段（弹性单元），每一个桩基础段和土层之间的联系全部都用非线性弹簧来模拟，并且桩基础端处土体也采用非线性弹簧与其联系。

负荷承载传递运用曲线中，这个法假定任意点的桩基础位移只与该点的摩擦阻力相关，与桩基础的其它位置点的摩擦阻力无关，如果不考虑土体的连续性，分析桩群的荷载沉降关系就不适用。

如果要获得工程施工现场的负荷承载传递曲线，那么就需要安装多种不同功能的设备仪器进行桩基础的负荷承载试验。但是实验成果推广到其它场地却不能百分百成功。

2、剪切变形传递

1974年，库克提出了关于摩擦桩负荷承载传递的模型，这种模型为了简化计算做了许多假设并认为：当荷载水平比较小的时候，桩基础的在轴向负荷承载做下沉降也会小，桩沉降的时候四周土体也会发生剪切变形，即桩土之间不会发生相对的移动，而且剪应力会沿径向桩基础侧面的表层扩散到桩基础周围和四周的土体中。在使用负荷承载时，摩擦桩段承载的比例要小的多，其沉降大多是由桩侧所传递的负荷承载造成的。

3、弹性理论法

弹性理论法就是利用弹性理论对桩土系统研究单桩基础在纵向的符合承载作用力与桩基础土层之间的作用力和相对位移之间的关系，从而得到土对桩、桩对桩以及桩对土还有土对土之间的所有的共同作用方式。依据弹性理论方法能偶拓展出一系列的单桩沉降计算方法，这些拓展的计算方法都是基于桩基础的位移和相近的土层的位移之间的协调条件。基于此，桩基础的位移能够根据轴向承载下桩基础桩身的压缩而得到，桩周围土体的位移能够根据某点所长生的Minidlin位移得到。根据沿界面诸多的相邻点的桩基础位移与土层位移相等，在弹性理论中加上桩基础土界面一般都满足弹性这一个条件，最后得到桩身摩擦力的分布和桩端阻力的分布以及桩位移的分布。

4、单向压缩分层总和法

单向压缩分层总和方法是依据周边土层的参数计算得到各层的沉降和总的沉降量。在桩基础设计中，这种浅基础的计算总沉降量的常用方法通常用于直径比较大的单桩，因为其桩侧的阻力负荷承载分担比相对比较小，桩基础底端半径大，荷载分担也大，所以可以采用单向压缩分层总和法来计算沉降量。例如，当深基计算的其他条件一样时。利用明氏应力分布计算出总沉降量和设计过程中的推算量比较接近，用布氏公式计算出的值则略比实际测量值约大二分之一到三分之一。用分层总和法分析单桩沉降量时，依据压缩层的计算深度，参照相关规定，或者实际经验来确定。

四、群桩的沉降分析计算

1、弹性理论法

弹性理论法群桩沉降分析的塞本假定与单桩相同，其主要依据是MindIin解的位移与应力解，以此为基础形成位移法和应力法，此外还发展了一种简化弹性理论位移法，以位移解为基本解，但采用应力法中关子桩侧摩阻力为线性的假定，叠加法是比较成熟和应用较广的一种简化方法，详细阐述了其原理和计算过程，该法在忽略桩对土位移的加强效应简单的假定基础上，把单桩的分析扩展到桩群，

2、实体深基础(等代墩基)法

实体深基础法是现在工程界应用最广泛的一种计算群桩沉降的方法该计算模式是将承台下的群桩及桩间土看作一个等效墩基的一个实体深基础，在此等代墩基范围内，桩间土不产生压缩如同实体墩基一样工作，然后按照扩展基础的沉降计算方法来计算群桩的沉降。

由于计算时考虑的前提条件不同，研究者提出和使用着计算的不同模式，其主要差别在于选用的假想实体基础底面的位置不同，以及对地基土中附加应力的考虑和计算不同根据桩距地基土的性质不同，桩间土实际上是会产生不同程度的压缩变形，另一方面假想的实体基础存在着侧面剪应力的扩散作用为了消除这些差别对群桩沉降计算的影响人们采取了一些措施，集中表现在所采用的模式上。这些措施是：

（1）变动假想实体基础底面的位置，以考虑桩间土存在压缩变形的可能，这是Peck和Terzaghi等人建议的模式Peck等建议将假想实体基础底面置于桩端平面以上高度处，取为桩长的1／3处(桩位于均匀并土中时)或进入持力层深度的1／3(柱穿过软弱土层并进入坚硬土层时]这种建议涉及的影响因素过于单一，因为假想基底位置上升的因素很多，采用此法不能全面反映这些情况。

（2）从群桩桩顶按一定斜率(例如角或1：4斜率)向下扩散增大假想实体基础底面积，以考虑桩群总剪应力对沉降分析的影响，这是TonlLLnson等人的模式。

（3）为了改善地基土附加应力估计的精度，近年来国内外根据半无限弹性体内集中力的Mindlin公式发展了一些估计桩基荷载作用下地基土附加应力的方法，还有一种将Mindlm解与Boussinesq解对比来估计等代墩基的等效基底附加应力。

3、等效作用分层总和法

等效作用法最早由黄强，刘金砺，(1940)提出，随后被健既桩基技术规范推荐采甩此法系将均质土中群桩沉降的Mindlin解与均布荷载下矩形基础的Boussinesq解之比值用以修正等代墩基的基底附加应力，然后按一般分层总和法计算群桩的沉降。

五、建筑施工中桩基沉降控制的案例分析

1、工程概况

某建筑的主建筑占地空间为308m×125m的矩形地块，建筑的柱基采用桩承台基础，基桩为500mm的钻孔灌注桩，桩长32.6m，由于生产工艺对地面平整度要求较高，该建筑地面采取了无缝设计，地面板为连续的钢筋混凝土结构整板，结构层厚250mm，面层厚40mm，双层双向配筋。地面地基选用粉喷桩复合地基：粉喷桩桩径500mm，桩长15m，桩间距1.2m。在柱基承台部位，设计采用了搭接方式处理。该建筑交付使用的第三年经过勘察监测，发现地面和结构均发生不均匀沉降的现象。

2、施工控制措施

（1）主要施工技术工艺：经过多方面的查阅研究资料，对该建筑的沉降做出了使用TSC桩成桩的施工技术来进行处理，为了验证TSC桩成桩工艺在主建筑地基土中成桩的可行性和成桩质量的可靠性，要在建筑内选定一块空闲场地进行TSC桩的成桩试验，试验桩数5根。经过试桩检测发现，效果完全满足预想的加固设计，所以经过多方协定后决定使用该方法对该多层建筑的基础进行处理。

旋喷钻头钻进：地面板开孔完成后，将工程钻机就位，安装旋喷钻头，启动高压注浆泵开始钻进。为使钻进顺利进尺，确保钻进效率，钻进进尺应和注浆泵的泵压和泵量相匹配。现场试验结果，当泵压(5一1OMPa)、泵量(120—150L/min)时，钻进效率较高。旋喷钻进深度达到要求后，停钻准备压灌粉煤灰砂浆。

压灌粉煤灰砂浆成桩：钻孔达到设计深度后，用循环液清孔，并检测孔径和孔底沉渣是否满足要求。提出钻杆换上注浆钻头放人孔底，自下而上压灌粉煤灰砂浆成桩。为保证成桩的完整性，钻杆的提升速度应水泥砂浆的泵送量相适应，以保持注浆钻头在浆液面lm以下。结合现场试验结果，室内确定的砂浆配比能够满足泵送要求，具体的工艺参数为：泵压≤2MPa，泵量≥150L/min。钻杆提升速度

（2）地面抬升试验：地面抬升平整度控制标准：地面板面积较大，柱与柱之间高程不一致。很难制定整体平整度控制标准。为此，根据现场实际情况，制定了以下平整度控制标准，以便指导施工作业；注浆孔的布设及要求：为减少对混凝土地面的破坏，注浆L布设时应避开地面板45°线，而且孔的直径应尽可能的小，现场采用的钻孔直径为63mm。现场试验时，根据设备、堆载以及生产情况，对注浆孔的布设进行了相应调整；抬升注浆修复过程中的抬升观测在注浆抬升的过程中为随时准确地反馈地面变形值，采用量程为50mm的百分表进行观测，并随时提供抬升数据，当抬升量达到设计抬升高度时，停止注浆。注浆同时，应对注浆区附近货架及设备基础进行观测，发现异应立即停止注浆并进行及时处理。抬升注浆结束，待浆液完全凝固后，再次进行地面高程测量，检查各地块的平整度是否在控制范围内。

六、结束语

综上所述，桩基沉降作为公路桥梁工程设计难点，在施工过程中要对相关技术参数、技术要点进行控制，保证公路桥梁施工质量，促进公路交通事业的快速发展。

参考文献