袁 飛

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

1 高速公路大橋鋼箱梁設(shè)計(jì)形式分析

1.1 主梁高度

主梁是當(dāng)前受力結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在設(shè)計(jì)過程中必須重視設(shè)計(jì)形式的應(yīng)用效果，并按照固定的設(shè)計(jì)形式對(duì)其進(jìn)行分析。根據(jù)常規(guī)性設(shè)計(jì)模式的要求，在設(shè)計(jì)過程中需要考慮到抗風(fēng)穩(wěn)定性因素等特點(diǎn)，按照加工制造模式和受力結(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析。和常規(guī)性受力結(jié)構(gòu)不同，大跨徑柔性結(jié)構(gòu)的鋼索橋其性能比較高，在設(shè)計(jì)階段要以現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范為目標(biāo)，最終確定合理的設(shè)計(jì)形式。

1.2 合理選擇材料

材料的選擇和應(yīng)用過程中有重要的作用，基于鋼箱梁設(shè)計(jì)的特殊性在實(shí)踐過程的中必須確定合理的主體結(jié)構(gòu)，考慮到受力因素的干預(yù)效果，在允許的范圍內(nèi)的對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析。同時(shí)由于鋼箱梁加工制造模式的差異性，在拼接過程中會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差，因此要以附加應(yīng)力為主，按照焊接設(shè)計(jì)形式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析。材料屬性各不相同，為了選擇合理的材料，需要在整體設(shè)計(jì)過程中對(duì)材料類型進(jìn)行合理的分析，最終確定具體設(shè)計(jì)模式。

1.3 鋼箱梁上下底板設(shè)計(jì)

以現(xiàn)有的設(shè)計(jì)形式來看，鋼箱梁頂板設(shè)計(jì)的干擾因素比較多，多采用12 mm 的底板進(jìn)行設(shè)計(jì)，底板比較厚，如果內(nèi)在控制體系不明顯，則會(huì)出現(xiàn)剛度過小的情況，直接對(duì)現(xiàn)有的鋪裝程序造成影響。同時(shí)基于影響因素的差異性，如果存在超載的情況，則會(huì)直接對(duì)路面造成損害，甚至出現(xiàn)控制不當(dāng)?shù)那闆r。針對(duì)設(shè)計(jì)程序的差異性，在后期建設(shè)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出該設(shè)計(jì)體系的應(yīng)用效果，例如、蘇通橋、南京長江二橋均采用了14 mm 頂板(對(duì)應(yīng)8 mm 槽肋)，鋪裝問題就有了明顯的改善。在整體優(yōu)化建設(shè)過程中需要以固定的設(shè)計(jì)形式為目標(biāo)，考慮到影響因素的干預(yù)性。實(shí)踐證明，超過50 t 的載重車在收費(fèi)站則被禁止通行，對(duì)車輛進(jìn)項(xiàng)常規(guī)性檢查能保證公路的質(zhì)量，起到有效的控制效果。

2 高速公路大橋鋼箱梁具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 橫隔板設(shè)計(jì)

橫隔板是重要設(shè)計(jì)形式，在各個(gè)領(lǐng)域有重要的作用，但是受到多種因素的影響，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中忽視了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的銜接性，因此出現(xiàn)應(yīng)用體系管理不當(dāng)?shù)那闆r。以下將對(duì)橫隔板缺陷設(shè)計(jì)形式進(jìn)行分析，基于吊點(diǎn)設(shè)計(jì)和體系的多樣性，在優(yōu)化設(shè)計(jì)階段必須重視間距的設(shè)計(jì)，但是由于設(shè)計(jì)模式的差異性，在具體設(shè)計(jì)階段存在開裂的情況，直接對(duì)設(shè)計(jì)體系總成干擾。其次橫隔板開孔比較大，截面削弱嚴(yán)重，因此在實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)承載力過大的情況，直接對(duì)設(shè)計(jì)體系造成影響。公路橋梁設(shè)計(jì)體系處于一級(jí)荷載模式，要將其和和主干道設(shè)計(jì)在一起，符合具體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。但是在設(shè)計(jì)階段橋梁連接形式不同，同時(shí)存在超載的情況，直接對(duì)高速公路的應(yīng)用程度造成損害。

橫隔板設(shè)計(jì)形式比較多，包括:實(shí)腹式和桁架式兩種方式，不同的設(shè)計(jì)形式體現(xiàn)出不同的設(shè)計(jì)模式，在具體設(shè)計(jì)階段需要按照工程實(shí)踐設(shè)計(jì)要求進(jìn)行實(shí)踐。必要時(shí)減少干擾因素的影響，為了避免橫隔板在頂板U 肋過焊孔處的疲勞破壞，過焊孔則遵照固定的設(shè)計(jì)形式進(jìn)行分析。

2.2 頂、底板設(shè)計(jì)形式分析

根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)要求，在優(yōu)化設(shè)計(jì)階段需要考慮到影響因素的應(yīng)用效果，包括板厚、槽高等，由于現(xiàn)有設(shè)計(jì)程序的差異性，必要時(shí)可以將槽肋厚度增加到8 mm，使其適應(yīng)第二體系的應(yīng)用效果，進(jìn)而對(duì)路面進(jìn)行改善?；跇蛎嬖O(shè)計(jì)剛度的硬性要求，必須采用8 mm 的頂板槽肋，槽肋上口寬300 mm，下口寬170 mm，高280 mm 的設(shè)計(jì)形式。橫隔板設(shè)計(jì)體系比較復(fù)雜，可以在中間補(bǔ)充一道小隔板，基于三條邊和槽肋內(nèi)側(cè)應(yīng)用體系的關(guān)聯(lián)，需要板單元工廠加工時(shí)上面一塊橫隔板與頂板、頂板U 肋相焊接，鋼箱梁拼裝現(xiàn)場(chǎng)再完成上下橫隔板之間的焊接焊縫，這樣就避免了仰悍。

2.3 梁段的設(shè)計(jì)

梁段設(shè)計(jì)形式比較復(fù)雜，在實(shí)踐中需要以橋面剛度為基礎(chǔ)，考慮到影響因素的特點(diǎn)，根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析，使其達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。橫隔板槽內(nèi)存在小隔板，為了保證頂板的應(yīng)用效果，需要將其和頂板結(jié)合起來，根據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析。小隔板的作用比較明顯，涉及到截面變化及預(yù)應(yīng)力因素，必須按照固定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)突變因素進(jìn)行分析，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中禁止出現(xiàn)變形的情況，U 肋開口寬采用了400 mm 的設(shè)計(jì)模式。

2.4 吊索錨箱設(shè)計(jì)

吊索錨箱設(shè)計(jì)主要是以耳板式設(shè)計(jì)形式為主，該設(shè)計(jì)體系應(yīng)用到錨箱外部相關(guān)因素，為了便于安裝，對(duì)寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。但是由于錨頭不易穿入到箱內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)鋼梁性能不穩(wěn)定的情況，直接對(duì)工程質(zhì)量造成影響。

在焊接過程的中需要考慮到影響因素的干預(yù)性，保證栓接的有效性。栓接的特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)安裝，安裝形式簡單，對(duì)外界干擾因素小，需要工作人員對(duì)其引起重視，應(yīng)用合理有效的設(shè)計(jì)形式，使其適應(yīng)具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。通過對(duì)加工制造的嚴(yán)格要求來保證鋼箱梁的施工質(zhì)量，從而保證箱梁的使用安全與壽命。

3 結(jié)束語

基于影響因素的差異性，在具體設(shè)計(jì)過程中必須重視整體設(shè)計(jì)程序，按照具體設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)其進(jìn)行分析。在優(yōu)化設(shè)計(jì)階段需要相關(guān)工作人員以固定的設(shè)計(jì)形式為研究點(diǎn)，考慮到影響因素的特殊性，在具體應(yīng)用階段按照施工程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。公路大橋鋼箱梁設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍比較廣，必須在現(xiàn)有設(shè)計(jì)體系的要求下優(yōu)化設(shè)計(jì)體系，利用相關(guān)有限軟件對(duì)其進(jìn)行分析，并考慮到干預(yù)因素的效果，使其適應(yīng)具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

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