汪 健

（中鐵上海設(shè)計院集團合肥有限公司，安徽 合肥 230000）

經(jīng)濟的發(fā)展，帶動了橋梁建設(shè)的規(guī)模與數(shù)量，也使相關(guān)施工技術(shù)獲得了進一步發(fā)展，有力改善其設(shè)計水平。隨著橋梁建設(shè)工程的增加，為了提升其持久性與穩(wěn)定性，相關(guān)人員應(yīng)改進橋梁設(shè)計，并將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)全面優(yōu)化，從而提高大跨度橋梁設(shè)計的安全性。

1 公路橋梁中大跨度橋梁設(shè)計要點

1.1 斜拉橋設(shè)計方案

大跨度斜拉橋相較于其他橋梁，其結(jié)構(gòu)跨度較大，且承載力與穩(wěn)定性也較高，該優(yōu)勢改進了過去橋梁的跨度問題。通常來講，大跨度斜拉橋由三部分構(gòu)成，如索塔、斜拉索與主梁，工作人員在對大跨度斜拉橋的設(shè)計過程中，可將各個部分自由組合，其橋梁的結(jié)構(gòu)體系也為多種多樣。在實際設(shè)計時，應(yīng)首要設(shè)計出橋梁索面，并利用橋梁承受力設(shè)計出斜索面、雙索面與單索面等?；谛崩瓨虻淖藻^性，若選擇在河流或峽谷地區(qū)進行施工，其橋梁錨碇無需設(shè)置，該斜拉橋的跨度范圍一般在200-800m間。

1.2 懸索橋設(shè)計方案

由于我國內(nèi)陸地區(qū)丘陵較多，在開展山區(qū)公路建設(shè)的過程中，聯(lián)通山區(qū)公路通常會選擇大跨度橋梁。而在設(shè)計大跨度橋梁時，則會選用懸索橋設(shè)計方案，此類型橋梁包含錨碇、主纜與塔柱。山區(qū)路徑較大，若環(huán)境高度較適宜，相關(guān)人員可采用懸索橋結(jié)構(gòu)開展施工。具體來說，在設(shè)計懸索橋時，其橋梁兩端應(yīng)設(shè)置2個塔柱，由于塔架支撐作用較為重要，其材料需選用鋼筋混凝土，該材料可有效改善塔柱承載力。通過連接懸索與塔柱，基于兩邊跨與中跨，可將此類橋梁建筑有機的分為三部分。而橋梁的邊跨長度則應(yīng)依照工程成本與錨固位置而定，設(shè)計人員可合理調(diào)整跨度比，其實際比例可參照懸索橋具體的塔柱高度［1］。

2 公路橋梁中大跨度橋梁的優(yōu)化設(shè)計

2.1 改善橋梁結(jié)構(gòu)

一方面，相關(guān)人員應(yīng)改善橋梁結(jié)構(gòu)的橫截面，對混合梁、疊合梁與鋼梁進行全面強化，當(dāng)前我國多數(shù)主跨梁建設(shè)都選擇鋼梁，而混合梁與疊合梁則較少使用。與此同時，主纜索力與斜拉索也需加強優(yōu)化，公路中的大跨度橋梁使用斜拉橋較為普遍，由于部分索纜的支撐力不高，若受外界影響，其拉索會產(chǎn)生較嚴重的震動問題；而自然災(zāi)害也會引發(fā)拉索與主梁的震動。另一方面，對橋梁基礎(chǔ)與橋墩也要適時優(yōu)化，進而有力保障相關(guān)橋梁的穩(wěn)定?；跇蛄号c橋墩穩(wěn)定性的重要，在設(shè)計的過程中，應(yīng)充分考慮該橋梁的上部結(jié)構(gòu)，在完成橋梁設(shè)計后，針對其運行情況需做出全面考量，在查找出問題的同時，進一步加強大跨度橋梁設(shè)計的優(yōu)化工作。

2.2 改進設(shè)計方案

首先，設(shè)計人員需對大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)進行徹底優(yōu)化，在設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)時可選用容許應(yīng)力法。隨著我國設(shè)計理論的不斷發(fā)展，設(shè)計方法多種多樣，如全概率設(shè)計法、半概率設(shè)計法與概率法等，進而使得橋梁設(shè)計更為可靠。工作人員在采用可靠度設(shè)計法時，可根據(jù)建筑材料的失效模式與可靠度進行設(shè)計，從而完善相關(guān)設(shè)計方法。其次，針對結(jié)構(gòu)可靠性式的優(yōu)化理論，可將橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部中的多種不確定因素描述出來，確定競技性與安全性指標，使相關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)既滿足工程建設(shè)需求，又提升了橋梁的安全性，使橋梁結(jié)構(gòu)實現(xiàn)其自身價值。最后，為了使橋梁設(shè)計獲得最優(yōu)算法，在開展設(shè)計的過程中，除了要依照具體情況，還要采用科學(xué)、合理的優(yōu)化算法?；趦?yōu)化算法種類較多，優(yōu)化設(shè)計大跨度橋梁結(jié)構(gòu)時，通常可選用仿生學(xué)法、最優(yōu)準則法和數(shù)學(xué)規(guī)劃法等［2］。 例如，某公路勘測院在改進橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時，設(shè)計人員為了徹底優(yōu)化其橋梁結(jié)構(gòu)，采用多種設(shè)計方案，如半概率設(shè)計法與全概率設(shè)計法等，增強橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性，同時，在算法上，其采用最優(yōu)準則法與仿生學(xué)法，使橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計方面獲得最優(yōu)算法，提升了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

2.3 完善墩臺塔吊結(jié)構(gòu)

工作人員在設(shè)計墩臺塔吊時，應(yīng)采用翻模技術(shù)，在某個平臺上將模板支架固定，通過塔吊實現(xiàn)模板的拆卸與運送，進而科學(xué)測量并安裝上層模板。為了進一步改善墩臺塔吊結(jié)構(gòu)，對施工平臺間的距離要合理控制。由于墩臺塔吊大多屬直線運動，在保障橋梁整體質(zhì)量的同時，可適當(dāng)簡化施工工程，并將塔吊墩臺時刻放置在直角坐標系中。

2.4 加強橋梁上部結(jié)構(gòu)

其一，在設(shè)計橋梁上部結(jié)構(gòu)的進程中，工作人員需依照橋梁的實際特點與使用情況進行全面優(yōu)化，針對橋梁施工工藝與橋梁承載力的經(jīng)濟性進行全面了解。若橋梁上部結(jié)構(gòu)含有空心板，該結(jié)構(gòu)的施工工藝較為簡單與成熟，但其結(jié)構(gòu)較矮。此類型的箱梁剛度大，且承載力強，而與之對應(yīng)的T梁的剛度較小，其承載力也不強。

其二，基于大跨度橋梁的復(fù)雜性，設(shè)計時應(yīng)充分考慮每種變量，部分橋梁結(jié)構(gòu)的特征為高次超靜定，工作人員在設(shè)計的過程中很難掌握相關(guān)信息，因此，為整體橋梁設(shè)計增添了難度。為了更好的優(yōu)化總體橋梁，工作人員可實行局部優(yōu)化，進而保障橋梁結(jié)構(gòu)的整體性。在評判橋梁質(zhì)量時，管理人員需從橋梁結(jié)構(gòu)的整體出發(fā)，對其運作情況與使用效果進行綜合評價。

3 結(jié)語

綜上所述，我國運輸行業(yè)發(fā)展速度的加快，使橋梁行業(yè)獲得進一步發(fā)展，對于大跨度橋梁的設(shè)計，相關(guān)人員應(yīng)在滿足多種需求的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化大跨度橋梁的整體結(jié)構(gòu)，使其變得愈發(fā)穩(wěn)固與安全，從而使我國的橋梁設(shè)計工作變成可持續(xù)發(fā)展。