橋梁工程所承擔(dān)的交通功能也越來(lái)越大，對(duì)于設(shè)計(jì)水平的要求逐漸增加。在整個(gè)橋梁工程設(shè)計(jì)中，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要，通過(guò)優(yōu)化橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以促進(jìn)橋梁工程壽命的增加。因此，對(duì)橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入研究意義重大。

1橋梁上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成部分

橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)為系統(tǒng)工程，在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先需要了解橋梁工程上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成部分，具體包括以下三點(diǎn):第一，橋面、橋面是車輛和行人通行的部分，橋梁工程橋面有一定的不同，第二，橋梁結(jié)構(gòu)在橋梁工程中，橋梁結(jié)構(gòu)是承載結(jié)構(gòu)，橋梁工程設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，橋梁跨越幅度、承載作用對(duì)橋梁工程橋梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式大影響。第三，支架、橋梁工程支架的作用是將上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的支架反力傳遞到橋梁工程支架的中間節(jié)點(diǎn)。

2橋梁型上部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)原則

(1)橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮橋梁工程建設(shè)環(huán)境、地形、道路工程通航能力、運(yùn)行能力、道路等。例如，橋梁工程建設(shè)區(qū)域地表平坦，河流深度淺時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單的支撐結(jié)構(gòu)或先簡(jiǎn)單的支撐后連續(xù)的橋梁結(jié)構(gòu)，在簡(jiǎn)化施工方式的同時(shí)，保證結(jié)構(gòu)受力明確。有些橋梁工程建設(shè)區(qū)域地形復(fù)雜，運(yùn)輸條件較差，應(yīng)盡量采用預(yù)制結(jié)構(gòu)形式。(2)為了盡縮短橋梁工程建設(shè)工期，降低工程成本，同時(shí)保證橋梁工程施工質(zhì)量，應(yīng)采用橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)形式。橋梁工程上部結(jié)構(gòu)應(yīng)用預(yù)制組裝結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)跨度，施工方便。在選擇橋梁工程頂部結(jié)構(gòu)時(shí)，還要注意綜合考慮橋梁施工環(huán)境、施工期要求、施工現(xiàn)場(chǎng)條件等。

（3）在橋型上部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇多種橋型方案，對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較分析，進(jìn)而選擇最適宜的橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。（4）在橋梁工程設(shè)計(jì)建設(shè)中，需綜合考慮橋梁工程抗震性能要求，如果橋梁工程對(duì)于抗震性能的要求比較高，則應(yīng)盡量采用先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)，保證橋梁工程結(jié)構(gòu)耐久性，另外，還需綜合考慮橋梁工程建設(shè)對(duì)于周邊生態(tài)環(huán)境的影響，盡量提升橋梁工程上部結(jié)構(gòu)美觀性。

3高速公路橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高速公路橋工程設(shè)計(jì)中，上部結(jié)構(gòu)體系主要有以下3種(1)拱形體系。拱形系統(tǒng)橋梁工程建設(shè)區(qū)域復(fù)蓋土層薄，基巖承載力高，拱形系統(tǒng)橋梁工程可發(fā)揮成本低的優(yōu)勢(shì)。(2)首先簡(jiǎn)化后結(jié)構(gòu)連續(xù)系統(tǒng)和簡(jiǎn)化系統(tǒng)。這種橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案可以預(yù)制組裝，同時(shí)可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工程，成本低廉，是高速公路工程中常見(jiàn)的形式。常用跨度有25m、30m、40m3種，一般預(yù)制中空板跨度在25m以內(nèi)，建筑高度較小，廣泛應(yīng)用于中型橋梁工程、小型橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)。另外，t梁斷面力合理，經(jīng)濟(jì)性能好，但抗震性和景觀效果差，橋梁工程建設(shè)對(duì)抗震性能要求低，可采用t梁結(jié)構(gòu)形式。(3)連續(xù)剛結(jié)構(gòu)和連續(xù)梁系統(tǒng)。有些橋梁工程需要跨越u形深谷，不能采用組裝式結(jié)構(gòu)形式，可以采用大跨度連續(xù)梁系統(tǒng)方案。橋梁工程橋墩高度在30m以上時(shí)，應(yīng)注意加強(qiáng)橋墩設(shè)計(jì)，改善橋梁工程上部結(jié)構(gòu)受力。

4高速公路橋架頂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例

4.1工程概況。在某高速公路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中，橋梁工程總長(zhǎng)度為20.1km。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該橋梁工程建設(shè)環(huán)境地形復(fù)雜，周邊建筑工程多，地質(zhì)變化大。對(duì)于這座橋梁工程的上部結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用跨度在25耀30m之間的組裝式小箱梁、40mT梁，如果跨度在20m以內(nèi)，可采用預(yù)制中空板。采用先簡(jiǎn)單后連續(xù)方式的預(yù)制結(jié)構(gòu)方案，在保證橋梁工程路面通行穩(wěn)定性和舒適性的同時(shí)，橋梁工程和運(yùn)行維護(hù)變得容易。t梁腳高度在35m以上時(shí)，需要腳梁固定形式，縱坡大時(shí)也需要腳梁設(shè)計(jì)方案。另外，高速公路橋梁工程建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，施工難易度高，在具體施工過(guò)程中，需要調(diào)整橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。例如，橋梁高度大時(shí)，應(yīng)盡量采用t梁結(jié)構(gòu)形式，橋梁高度小時(shí)，應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱。

4.2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比較。在該高速公路橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比較時(shí)，需將跨徑為25m、30m、40m的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行比較，同時(shí)對(duì)T梁和裝配式小箱梁兩種上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，最終確定最符合實(shí)際需要的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。比較部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下5點(diǎn):4.2.1施工便利性。在施工方面，小箱梁施工工藝比較復(fù)雜，在混凝土澆筑施工過(guò)程中，要保證內(nèi)模板放置平穩(wěn)，并且在端頭斜交時(shí)，處理難度比較大。t梁施工技術(shù)比較成熟，結(jié)構(gòu)耐久性高，與小箱梁相比，施工方式方便，可有效提高橋梁施工結(jié)構(gòu)耐久性。

4.2.2經(jīng)濟(jì)造價(jià)。在對(duì)不同跨徑小箱梁與T梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較時(shí)，跨徑有3種，包括25m、30m、40m，在經(jīng)濟(jì)造價(jià)方面，40m的T梁和小箱梁造價(jià)相同，另外，25m、30m的小箱梁與T梁相比經(jīng)濟(jì)性更好。4.2.3功能使用優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分析各結(jié)構(gòu)形式的橋梁工程功能，T梁跨中橫隔板的數(shù)量較多，橫隔板與主梁連接，影響橋梁工程的外觀美觀。此外，T梁跨度適用范圍廣，特別是在抗彎剛度方面，橋墩大跨度的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。4.2.4結(jié)構(gòu)受力。通過(guò)比較小箱梁和t梁，t梁?jiǎn)螐埧椎恼�體抗彎剛度高。在橋梁工程施工中，若遇到斜交結(jié)構(gòu)形式，若采用T梁結(jié)構(gòu)形式，則需設(shè)置多個(gè)隔斷，因此抗受力效果較好。另外，在扭轉(zhuǎn)剛性方面，單個(gè)孔的小箱子的扭轉(zhuǎn)剛性好，單個(gè)小箱子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，施工方式方便，可以有效提高橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

4.2.5腳的高影響。在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，橋墩高度也是非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。橋梁工程腳高時(shí)，應(yīng)盡量采用大跨度上部結(jié)構(gòu)。4.3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)高速公路橋梁工程的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，綜合分析了上述各種影響因素，制定了橋梁工程腳高在15m以內(nèi)的情況下，采用20m以上的先簡(jiǎn)后橋面連續(xù)預(yù)制中空板結(jié)構(gòu)的橋梁工程腳高在15耀35m之間的情況下，可以采用25m、30m以上的先簡(jiǎn)后橋面連續(xù)小箱結(jié)構(gòu)的橋梁工程腳高在35耀60m之間的情況下，可以采用40m以上先簡(jiǎn)后結(jié)構(gòu)連續(xù)(或者橋梁固定)T梁工程腳高在60m以上的情況下，應(yīng)該采用T梁方案。5結(jié)語(yǔ)綜上所述，主要對(duì)高速橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。在高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須綜合考慮地形、交通運(yùn)輸條件等設(shè)計(jì)，選擇多個(gè)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)最佳方案。