黑龙江省隆兴公路勘测设计有限公司 黑龙江省哈尔滨市150000
摘要：近些年全国许多地方都不同程度的出现了独柱墩桥梁的整体侧翻倾覆事故，造成了一定的影响。本文以当前公路与城市道路的发展现状为依据，对公路桥梁抗倾覆设计的安全要求、标准、基本措施及相关注意事项展开探索分析，并对道路桥梁的抗倾覆设计及施工策略提出建议，以期为行业提供有效参考。
关键词：道路桥梁；坑颠覆；设计要点
1 引言
桥梁主要由下部墩柱基础与上部梁体共同构成。近些年，伴随城市化进程的提速，道桥工程建设数目增多，规模也不断增大，人们对道桥工程建设质量越来越重视。抗倾覆设计是保证道桥安全性、稳定性的重要因素之一，故而相关参建单位应该不断完善抗倾覆设计，提高施工水平，一方面能确保道桥使用的安全性，另一方面也能延长其使用寿命。
2 桥梁抗倾覆设计及施工安全评价
在道路桥梁抗倾覆的设计过程中，需根据标准严格管理并开展安全检查。在我国以往的道路与桥梁建设中，独柱式桥梁建筑占比较多，该桥梁形式在设计及施工中也较为实用。因此，需详细检查该类桥梁的设计方式，对比设计数据与施工现场的实际情况，分析抗倾覆设计的参数与安全性，避免抗倾覆存在的问题对后期的工程施工安全与质量产生不良影响。抗倾覆参数的对比，主要围绕桥梁的结构数据、设计年代及承重的标准展开。通过对比，相关管理部门、施工单位与施工人员，都能详细地了解到桥梁的数据与安全性，从而保证在后期的施工过程中，进一步加强道路桥梁的安全性。根据对过去道路桥梁建设的总结，可以发现道路桥梁两侧的桥墩在寿命和承重方面都明显低于中间的桥墩，且抗倾覆设计会影响到建筑的距离与桥梁的宽度，根据实际的应用分析对比，桥梁自身的抗倾覆性要低于桥梁之间的道路，需及时检查桥梁的安全性，并根据对比数据完善设计及施工。
3 工程概况
对某高速公路独柱墩桥梁横向抗倾覆加固项目进行施工建设，全线共设计5处收费站，全长45.185km，2014年10月底建成并通车，设计时速100km/h(在2016年9月被相关部门批准提速到120km/h)，双向6车道，路基34.0m，桥涵和路基等宽。本高速公路共建设了14座独柱墩桥梁，都是匝道桥，共计21联。历经前期系统的测评分析后，发现局部独柱墩桥梁横向抗倾覆检测值和现行规范要求之间存在出入，需尽早进行加固施工处理。
4 道桥抗倾覆性设计的完善方法
4.1 合理设计墩梁固结和支座数量及施工控制
在道路桥梁工程的设计阶段，设计人员要结合工程现场的实际情况，科学、合理地设计桥墩数量与支座数量。在控制数量的原则上，还要测试桥墩墩柱的承载能力，保证墩柱的质量，只有墩柱的承载能力合格，才能提升桥梁的抗倾覆性。在桥梁建设过程中，需注意建筑的施工分配，桥梁的边支座一般控制在3个以内，以提高其承受力，并能更好地保证桥梁的抗倾覆性。此外，需要全面合理地规划施工内容，保证相关的管理部门、施工部门及施工人员都能明确自身职责，充分发挥出自身能力与作用，在施工过程中按照规范流程开展作业，为加强道路桥梁自身的抗倾覆性打下坚实基础。
4.2 固结墩梁和边支座的设计与控制
道桥项目施工建设阶段，施工方应综合分析主客观多种因素，对边支座、桥墩的数目等做出科学设计，加强墩柱结构承载性能指标的检测，其承载力满足设计要求时，方能使桥梁的抗倾覆能力得到更大保障。施工阶段还需要考虑恒载分配的情况，在采用2~3个边支座的桥梁工程中，边支座通常能产生更大的恒载反力，进而较有效地延缓产生脱空的时间。已知曲线半径对桥梁跨径和边中跨造成的影响明显大于支点反力的影响程度，故而结构抗倾覆设计时应对如上问题加以高度重视。大部分工况下，当恒荷载储备较多的反力时，出现负反力的概率很低，即便有反力出现也均是正反力。
鉴于以上情况，在对道桥结构进行抗倾覆设计时，针对容易出现负反力墩台侧，应适度拓展其跨径，或者采用减小临近跨径的办法，均能取得增加墩台恒荷载储备量的效果，减少或规避桥梁投用阶段发生倾覆的情况。
4.3 钢立柱施工
岸上施工的钢立柱相对简单，按设计图纸施工。河中的钢立柱施工难度比较大，其中严埭河桥左幅5#墩6#墩、右幅6#墩7#墩4根立柱均在河中。需先派遣潜水员下水排查，探清淤泥情况，然后用定位装船长臂挖机进行开挖清淤，为了防止清除完成后淤泥回拢，清除范围需要扩大。清淤完成后，再对承台顶面进行二次清理，采用水下凿除工具，对承台顶面立柱安装位置凿除整平。完成后将钢立柱下放至承台顶面，上部用千斤顶顶住梁底，施加50KN压力，然后再进行横向连接，完成后安装盆式支座。
4.4 抗倾覆支撑点传力功能实现
作为抗倾覆支撑，是在不改变原桥传力方式条件下作为预防性作用的支撑。独柱墩一般为连续梁的中墩，所以抗倾覆的支撑不能限制桥梁梁体的横纵向位移活动，也不能改变桥梁正常运营条件下原支座的受力状况。增加的支座需满足:①双向活动功能;②支座要与梁底始终保持密贴以防止桥梁正常运营下梁底与支座频繁动态接触，并且不能受力(相对原支座而言)。具体措施如下。1)采用四氟板橡胶支座为双向活动支座，满足双向活动需要。通过二次灌浆的方法实现支座与梁体密贴，具体做法是在增设的墩柱浇筑至顶部约50cm时，先采用千斤顶将支座预顶使之与梁底密贴后进行固定锁死，再进行支座底部二次灌浆。2)采用可调高支座用可调高支座安装到位后向支座内腔压入合成材料实现一定(远小于原支座力)的预顶力，确保支座与梁底始终密贴。
4.5 重视道路桥梁设计方案选择
在选择桥梁设计方案时，尽可能选择支座间距较大的选项；如果道路桥梁建设的桥面较宽，则避免选择独柱式的桥梁。建设斜交道路跨度时以道路的整体稳定性为设计根本，而双柱跨径的应用则需要通过考察判定是否需要增加跨径。经济型的小跨径设计，在抗倾覆设计没有得到完全保障时不做考虑。由于道路车辆的增加，在设计桥梁时，需针对车辆多且超载情况较为严重等现象全面考量，对道路桥梁抗倾覆的稳定性展开深入的分析与研究，不能以工程工期、桥梁外观及建筑造价等原因为借口，选择不合理、抗倾覆性不高的设计方案。在设计方案指导下进行道路桥梁施工，是桥梁建设的基础。在施工之前，施工单位要全面掌握施工图纸和其他相关设计资料，防止出现施工人员安排不合理及防落梁设施遗漏等情况。施工时，需保证不同型号支座的摆放及桥梁定位的精准度。如果在施工过程中存在疑点，施工单位需及时与设计人员沟通，保证道路桥梁施工的顺利进行。
5 结束语
总之，做好道桥的抗倾覆设计，是有效保护公路桥梁完整性、确保其投用阶段安全性及延长道桥使用年限的有效措施之一。为规避桥梁项目的倾覆失效问题，设计人员应立足于工程实际状况，综合分析多种因素，扎实掌握抗倾覆的设计方法，在此基础上对桥梁结构的抗倾覆进行科学设计，使桥梁的应用安全性和稳定性得到更大保障，为社会经济发展做出更大贡献。
参考文献：
作者简介：
李鹏
性别：女
出生年月：84年8月11日
民族：汉
籍贯：山东省宁津县
学历：大学本科
现有职称：中级工程师
研究方向：道路与桥梁
单位：黑龙江省隆兴公路勘测设计有限公司 黑龙江省哈尔滨市150000