隨著全國各等級(jí)公路的蓬勃發(fā)展和橋梁分析技術(shù)的不斷提升，大跨徑、新結(jié)構(gòu)橋梁層出不窮，公路橋梁設(shè)計(jì)也進(jìn)入一個(gè)鼎盛時(shí)期。在橋梁設(shè)計(jì)中，各家設(shè)計(jì)院都非常重視結(jié)構(gòu)分析，采用靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、整體分析、局部分析，多種分析手段相互校核補(bǔ)充，設(shè)計(jì)質(zhì)量大大提高。但是與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了很多細(xì)部設(shè)計(jì)的盲區(qū)。由于國內(nèi)耐久性設(shè)計(jì)還沒有得到足夠的重視，對(duì)于橋梁的細(xì)部設(shè)計(jì)不夠重視不夠細(xì)致，從而導(dǎo)致相當(dāng)一部分橋梁并不是因?yàn)檎�體結(jié)構(gòu)安全不足出現(xiàn)問題，而是因?yàn)榧?xì)部設(shè)計(jì)不到位而引起了局部構(gòu)件損壞，進(jìn)而大大降低了整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

　　橋梁是公路的安全重點(diǎn)，橋梁細(xì)部設(shè)計(jì)的安全性不容忽視，本文針對(duì)這些影響安全和耐久性而又容易被忽視的細(xì)部設(shè)計(jì)進(jìn)行一些研究和探討。

　　1．上部結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì) 

　　1.1橋面鋪裝橋面鋪裝是橋梁與車輛直接接觸的部件，也是橋面排水的第一道防線。橋面鋪裝一方面承受著汽車的沖擊碾壓剪切作用，另一方面又承受著主梁傳遞的反復(fù)應(yīng)力和撓變，經(jīng)常出現(xiàn)早期損壞，進(jìn)而破壞橋面防水系統(tǒng)，最終導(dǎo)致主梁受橋面水影響而腐蝕主筋，鋪裝混凝土逐漸與主梁剝離，削弱了主梁的受力性能，影響了整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

　　在設(shè)計(jì)中常通過增厚鋪裝厚度和加強(qiáng)鋪裝鋼筋來解決這一問題，這樣也確實(shí)增強(qiáng)了鋪裝受力性能。其實(shí)問題的另一個(gè)重要原因在于橋面鋪裝難以承受反復(fù)變形而形成疲勞破環(huán)，與主梁結(jié)合不好而不能協(xié)同主梁共同承擔(dān)應(yīng)力。因此相應(yīng)的設(shè)計(jì)思路是，改善橋面鋪裝的抗疲勞性能，增強(qiáng)橋梁鋪裝與主梁的結(jié)合方式。在設(shè)計(jì)中可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行相應(yīng)的改善，橋面鋪裝混凝土中摻入鋼纖維，可以明顯提高混凝土的抗疲勞性能，減少開裂；在預(yù)制板頂增設(shè)抗剪連接鋼筋，可以有效保證橋面鋪裝整體化混凝土與預(yù)制板緊密結(jié)合，同時(shí)有利于橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)的定位；橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)采用冷軋帶肋鋼筋網(wǎng)，可以有效提高鋪裝混凝土的強(qiáng)度和保證施工質(zhì)量。

　　1.2橋面防水層橋面鋪裝與主梁之間的防水層是防止橋面水滲入主梁的第二道防線。不少設(shè)計(jì)中僅單一采用防水混凝土進(jìn)行防水。由于防水混凝土屬于剛性防水層，一旦開裂后防水性能便大為下降。因此，建議采用采用防水混凝土與防水層相結(jié)合的雙重防水型式，剛?cè)岵��?jì)，可以有效阻斷橋面裂隙滲下的水，另一方面還可以加強(qiáng)上層瀝青混凝土與下層鋼筋混凝土的結(jié)合。

　　1.3橋面排水一般的辦法是縱向每隔一定間距設(shè)置一個(gè)泄水管�？墒菍�(shí)際當(dāng)中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)泄水管往往成了清掃公路后的垃圾堆放口，大量的橋梁泄水口因此而堵塞，從而導(dǎo)致橋面積水無法及時(shí)排放，最終加大了橋梁的水害腐蝕。故而建議采用縱向盲溝配合鐵柵格型式，泄水管盡量采用直管或大半徑彎折曲管，泄水管內(nèi)徑應(yīng)大于15 cm，既可加快排水進(jìn)程，又可便于后期養(yǎng)護(hù)清堵，有效防止堵塞泄水管從而保證橋面泄水順暢。

　　1.4主梁主梁是全橋的主要承力構(gòu)件，一般在設(shè)計(jì)當(dāng)中均要進(jìn)行整體分析和局部分析，重視程度很高，從理論計(jì)算角度均能滿足規(guī)范要求�？墒窃趯�(shí)際運(yùn)營當(dāng)中，主梁（主要是箱梁）箱體內(nèi)長期大量積水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，甚至積水灌滿箱體的情況也有發(fā)生，極大地?fù)p傷了主梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋，使得主梁安全性大大下降。究其原因，很大程度上是對(duì)于主梁細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的不到位，主梁排水構(gòu)造設(shè)置不夠完善，橋面積水在長時(shí)間不能排出橋外時(shí)便通過梁頂裂隙進(jìn)入箱體，進(jìn)而在箱體內(nèi)不斷積累，最終形成箱體內(nèi)積水。對(duì)于箱內(nèi)水，必須要設(shè)置排氣孔，一方面可以使得箱體內(nèi)外氣溫相近，減小局部溫差效應(yīng)引起的局部應(yīng)力，另一方面還可以排出施工及運(yùn)營過程中產(chǎn)生的積水。對(duì)于箱外水，建議對(duì)于主梁懸臂端設(shè)置滴水槽，使梁頂水止于懸臂端，不能順梁體外側(cè)流下，避免侵蝕梁體外側(cè)。

　　主梁中鋼筋避讓也是設(shè)計(jì)中應(yīng)該特別重視的問題。對(duì)于受力復(fù)雜的主梁，承受多個(gè)方向的應(yīng)力，所以通常設(shè)計(jì)有三向預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通縱橫向鋼筋，容易出現(xiàn)鋼筋打架現(xiàn)象。如果施工中處理不當(dāng)，調(diào)整了主要鋼筋位置，就會(huì)降低主要應(yīng)力方向的安全儲(chǔ)備，存在安全隱患。因此，在設(shè)計(jì)中須根據(jù)具體應(yīng)力情況，對(duì)主要鋼筋空間位置進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，避免主筋打架。還要在相應(yīng)鋼筋圖中，具體說明鋼筋避讓的先后順序，以避免施工中誤操作。

　　主梁應(yīng)力集中、局部承壓區(qū)域，主要通過主筋來進(jìn)行抵抗承受。但是由于配筋方向和間距的局限性導(dǎo)致剩余應(yīng)力通過混凝土釋放，進(jìn)而表現(xiàn)為相應(yīng)區(qū)域混凝土的開裂。這部分應(yīng)力通過計(jì)算很難算準(zhǔn)，有必要在主筋設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，增加一些細(xì)節(jié)處理方式。如混凝土錨具的局部承壓區(qū)、連續(xù)剛構(gòu)橋的0號(hào)塊、箱梁1/4L附近等可采用鋼纖維混凝土，以抑制裂縫和抵抗疲勞破壞，從而增加結(jié)構(gòu)的耐久性。

　　1.5鉸縫空心板鉸縫是梁體的薄弱環(huán)節(jié)，通常采用加大鉸縫企口寬度，加強(qiáng)鉸縫鋼筋來強(qiáng)化鉸縫。這樣做固然是有效的，其實(shí)對(duì)于鉸縫混凝土摻入鋼纖維，其效果也是非常明顯的，可以有效減緩鉸縫的開裂，保證空心板處于整體受力狀態(tài)，有效加強(qiáng)鉸縫內(nèi)骨架筋，使鉸縫砼整體性加強(qiáng)，改善橫向分布性能。

　　1.6保護(hù)層厚度橋梁上部結(jié)構(gòu)一般多為兩種，特殊結(jié)構(gòu)采用內(nèi)部通用圖或自行開發(fā)設(shè)計(jì)，普通結(jié)構(gòu)多采用通用圖設(shè)計(jì)。對(duì)于特殊結(jié)構(gòu)，一般設(shè)計(jì)中都能對(duì)保護(hù)層進(jìn)行特殊考慮。對(duì)于普通橋梁結(jié)構(gòu)，考慮到施工和設(shè)計(jì)的便利，一般直接采用通用圖設(shè)計(jì)，這樣做通常也是合理的。但對(duì)于一些特殊環(huán)境，如對(duì)于高腐蝕性的鹽漬土特殊土質(zhì)、大量使用除冰鹽的特殊環(huán)境地區(qū)，通用圖的保護(hù)層厚度就不能盲目套用了，需要特殊加以考慮并進(jìn)行相應(yīng)的加大修改，否則上部結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能大大降低，橋梁的安全性和耐久性均大打折扣。保護(hù)層的厚度應(yīng)參照《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTG/T B07-01—2006）執(zhí)行。

　　1.7伸縮縫伸縮縫是橋面的重要組成部分，直接影響著橋梁的伸縮性、舒適性。由于對(duì)主梁收縮徐變考慮不足，經(jīng)常出現(xiàn)的問題是型號(hào)選擇不當(dāng)，導(dǎo)致梁端或在最高溫度時(shí)擠壓損壞，或在最低溫度時(shí)拉壞梁體。因此在設(shè)計(jì)中必須控制每聯(lián)長度，根據(jù)不同地區(qū)的氣溫條件合理進(jìn)行選用，不可千篇一律，并且伸縮量應(yīng)適當(dāng)有所富余。

　　伸縮縫主要承受車輛的反復(fù)沖擊作用，屬于易損構(gòu)件。對(duì)于槽口混凝土應(yīng)采用鋼纖維混凝土以抵抗疲勞損壞。對(duì)于伸縮縫鋼板，建議采用進(jìn)口伸縮縫，其力學(xué)性能質(zhì)量和耐久性均明顯比國產(chǎn)伸縮縫要好，常見的有毛勒伸縮縫。

　　伸縮縫在保證梁體縱向伸縮的同時(shí)，也應(yīng)重視防水設(shè)計(jì)。在很多設(shè)計(jì)中，采用直線式伸縮縫，這樣做固然設(shè)計(jì)比較方便，但在橋梁兩端的護(hù)欄處成為主要的漏水區(qū)域。因此，建議選用橫向兩端有翹頭的伸縮縫，使得整個(gè)伸縮縫形成一個(gè)閉合良好的U型槽，可以有效避免橋面積水沿伸縮縫這個(gè)排水薄弱環(huán)節(jié)下泄到分聯(lián)梁端及分聯(lián)墩蓋梁上。

　　1.8板式橡膠支座板式橡膠支座也是易損構(gòu)件，通常使用壽命只有10～20年左右，然后就需要進(jìn)行更換。在以往的設(shè)計(jì)中對(duì)于更換支座的操作空間考慮不足，墊石和支座總厚度只有十幾厘米甚至更小，更換時(shí)十分困難甚至無法更換，而破損的支座改變了其他支座的受力分配，還改變了下部結(jié)構(gòu)的剛度引起墩頂水平力的重分配，帶來了下部結(jié)構(gòu)的安全隱患。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)將墊石支座總厚度至少控制在30 cm以上，以保證支座的順利更換。

　　支座還經(jīng)常出現(xiàn)脫空的問題，導(dǎo)致支座分力不均，受力大的支座早期損壞，進(jìn)而使得主梁所受支反力分布不均，主梁局部應(yīng)力增大，進(jìn)而引起局部損壞。從設(shè)計(jì)角度看，支座脫空的問題主要是兩方面的原因，一是四角墊塊高度計(jì)算錯(cuò)誤，墊石頂面不平；二是設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，每片主梁兩端對(duì)應(yīng)的墊塊和墊石的四角高度均各不相同，這種設(shè)計(jì)理論上固然可行，但在實(shí)際實(shí)施中大大增加了施工的難度，施工時(shí)很容易出錯(cuò)，最終導(dǎo)致支座脫空現(xiàn)象的出現(xiàn)。建議在超高緩和段落橋梁設(shè)計(jì)中，在超高橫坡不是很大的情況下，梁底橫坡盡量采用平坡，梁頂橫坡不足部分通過各梁現(xiàn)澆部分進(jìn)行調(diào)整，簡化墊塊墊石的施工設(shè)置難度，保證支座在運(yùn)營中能夠處于正常受力狀態(tài)。

　　2．下部結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計(jì)

　　2.1分聯(lián)墩蓋梁分聯(lián)墩處由于上部結(jié)構(gòu)設(shè)置伸縮縫，橋面水經(jīng)常通過伸縮縫薄弱環(huán)節(jié)泄漏到分聯(lián)墩蓋梁上，尤其是采用除冰鹽的地區(qū)，分聯(lián)墩蓋梁長期承受著腐蝕性除冰鹽水的腐蝕。因此，分聯(lián)墩蓋梁頂面應(yīng)該設(shè)置橫坡以便排走橋面流下的水，并且要在蓋梁保護(hù)層厚度方面重點(diǎn)考慮防腐蝕要求。另外，為了防止腐蝕性鹽水順墩身流下，避免對(duì)墩身和樁基產(chǎn)生不利的影響，設(shè)計(jì)中可在蓋梁挑檐上設(shè)置滴水槽。