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【摘 要】 桥梁下部结构型式选用、桥梁下部结构设计、施工中下部结构技术问题的处理和桥台内力计算等四个方面问题是影响和制约桥梁下部结构设计的关键性因素，在桥梁施工中需要对这些方面有所关注。
【关键词】 下部结构；结构设计；桥台内力
一、前言
笔者对桥梁下部结构设计的各种影响因素提出了具有自己特点的看法，在型式的选用、问题的处理和桥台内力计算各个角度上进行着重论述。
二、桥梁下部结构的施工技术
1.扩大基础施工
第一，测量放样。首先对施工现场进行场地平整，然后根据设计单位交付的经复测后合格的导线点和水准点，使用全站仪和水准仪进行施工放样。桥位勘测阶段所建立的控制网，在精度方面能满足桥梁定线放样要求时，应复测后使用。放样点不满足时要补充。桥梁的施工控制网，除了精密测定长度外，还要用它来放样各个桥墩（基）的位置，即定出基础轴线、边线位置及地面标高。并经监理工程师验收合格后，进行下一步的施工作业。第二，挖基和排水。挖基施工尽量安排在枯水或少雨季节进行。施工前按计划投入劳力、材料、机具，根据工程的施工期限、工地环境及地质情况，基坑拟用机械进行开挖，在机械开挖不到的部位由人工突击挖除，及时检验，随时进行基础浇筑。对埋置深度较大的基础，采取连续作业一气呵成。
2.基坑开挖方法
第一，垂直坑壁基坑：对天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不发生塌滑、移动、松散或者不均匀下沉的基土，基础开挖可采用垂直坑壁基坑开挖法。第二，斜坡和梯形坑壁基坑：基坑深度在5米以内，土的湿度正常、土层结构均匀。采用斜坡开挖或按相应斜坡高、宽比值挖成梯形坑壁。第三，变坡度坑壁基坑：基坑开挖穿过不同土层时，坑壁边坡可按不同土质采用不同坡度。当下层为密实粘质土或岩石时，下层可采用垂直坑壁基。
3.基础浇筑
中桥墩柱基础钢筋运到现场绑扎，并预埋墩柱身联接钢筋；桥台基础采用15#片石混凝土。混泥土由拌合站供應，再由混凝土罐车运送，片石混凝土掺配片石在小于25%，混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，浇筑时注意做好石笋以便上下层连接同时片石摆放位置上下左右均相隔20～30cm。
4.桥台浇筑
桥台浇筑装模采用钢模装模，斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模。浇筑时水平分层，一般浇筑厚度在30cm以内。混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没有蜂窝麻面现象。台帽施工测量放样一定要精确，采用25#钢筋混凝土浇筑，钢筋在现场绑扎，台帽支座顶面浇筑时控制好横坡度。
5.墩柱浇筑
施工前，拉毛基础和墩柱接触面，并把基础预留的连接钢筋和墩柱钢筋笼焊接。中低墩柱采用预制好的圆形钢模桶一次浇筑成型，模板用吊车安装，模板上口高于混凝土面不少于10～15cm，模柱四周用缆风绳对拉，浇筑时用输送泵输或者吊车送入模内，用振动棒震动密实，保证表面没有蜂窝麻面现象。混凝土灌注完毕后，顶面砼应高出设计标高3～5cm。排柱式墩身，各立桩应保持一致。混凝土强度达到0.2～0.5Mpa后，方可脱侧模，采用塑料薄模包裹保水养护。
6.桥墩盖梁浇筑
墩柱顶预留钢筋和墩盖梁连接，桥梁盖梁桥浇筑装模采用钢模装模，斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模，采用钢管和木头配合搭建脚手架，并搭建临时工作台，装好底模后便现场绑扎钢筋，再安装侧模。浇筑时用输送泵输或吊车输入模内，浇筑时水平分层混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没有蜂窝麻面现象，顶面浇筑时控制好横坡度。
三、桥梁下部的结构设计
1.桥墩
高度小于40m的桥墩多采用柱式墩（最常用）和Y型薄壁墩。前者有圆柱与方柱之分。外观质量在圆柱施工中不难控制，与桩基也方便衔接，大多应用于平原地区。从美观而言，方柱有视线诱导性和棱角，与上构梁体协调，相对美观。从受力角度来讲，在方柱与圆柱有相等截面积的条件下，方柱抗弯刚度要比圆柱大，受力较于圆柱更优。体系是连续刚构时，方柱能够经过对两个方向的尺寸进行调整，从而调整墩柱的刚度，满足调整墩柱受力的需要。圆柱为各向同性，进行调整，其效果相对较差。
方柱的缺点是墩柱和桩基间要经过桩帽连接，加之山区桥梁地面横坡较陡，不仅增加了工程数量和桩帽结构，而且加大了挖方工程量。在设计中，选用方柱或圆柱要综合考虑墩高、地形和上构结构形式。Y型薄壁墩是独柱双支座的一种墩型，相对美观但施工较复杂。由于墩高较矮时，既不美观又未有简便施工，很少使用。墩高较高时，Y型薄壁墩施工仅要一套模板，搭一个支架，在有大量模板需求和地面横坡相对陡的山区桥梁，Y型薄壁墩有明显优势。
2.设计中处理好桥墩与路幅的关系
山区高速公路既有整体式路基也有分离式路基。当前，路线选线注重的理念是环保，注重的是减少占地，大多设置的是整体式路基，只有中长隧道等采用分离式路基。整体式路基的双幅桥，通常下构按分幅单独设计，也就是双幅四柱。至于高墩长桥，整体式下构也就是双幅两柱是一种相对较好的选择。软土地质条件下，桥梁桩基计算不能简单地采用常规的计算方法，而应根据实际的受力特点进行分析。用“假设有效桩长”的计算方法，计算出桩的最大弯矩及弯矩零点，而后进行配筋。在软土地质条件下应慎重采用，以免造成最大弯矩及弯矩零点位置判断的错误，导致配筋长度的不足。
3.桥台设计
山区高速公路桥梁桥台通常使用重力式U型台（最常用）、肋板台以及桩柱式台。山区桥梁U台的明显特点是横向，纵向横坡陡。在设计时按照地形分台阶，U台的高度最好控制在10m。因为桩柱式桥台抗推刚度小，在联长较长，台后填土高度相对高时，最好不使用，通常联长以及台后填土高度最好分别控制在150米以内以及5m以下。埋置式肋板台的适应范围较广，然而，最好不要高于12m。山区高速公路桥梁纵向地形较陡，通常无法设置锥坡，此时使用桩柱式或肋板台会有很大的约束性。在没有较好地质条件时，将产生U台下设置桩基的状况。 四、施工中下部结构技术问题的处理
在众多桥梁调查研究中，桥台的破坏数量最多，这与桥台受力的复杂性有关。破坏主要表现在桩基、台身、台帽、台墙、耳墙等开裂，尤以各构件连接部位的裂缝为多。以往桥台破坏多归结为超载，事实上也与设计时忽略某些因素有关，以下方面须予以考虑：
1.要求盖梁完工后与混凝土底模分开，以免增加自重；
2.台后顺桥向水平土压力对盖梁的水平弯矩是造成盖梁跨中附近前侧面竖向裂缝的主要原因，而横桥向水平土压力易造成耳墙根部弯裂；
3.桥台前移使有缝桥变成无缝桥，大梁就会对桥台背墙产生巨大的推力去平衡台后的土压力，两个力作用的结果导致：a.背墙从根部剪裂；b.盖梁挑出部分从支撑根部斜下弯裂；c.台身与盖梁及桩基与台身连接处弯裂。
4.桥台在土压力、恒载、活载、梁反推力作用下将有很大的扭矩，使盖梁发生扭剪破坏。轻型桥台台身体积较小，多为直立的薄壁墙，两侧设有用于挡土的翼墙，也可以将侧墙做成斜坡。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台通过锚栓连接，构成四铰框架结构系统，并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。
5.桥头路基持续不断地下沉，致使背墙、梁端受活载过大冲击而提前破坏。
6.由于地质钻探资料提供的只是局部地质情况，并且钻探的情况与实际桩孔地质也会有一定的误差，实际工程中对于桩的改变也是难免的。当桩底碰到岩面较高，难以钻进，地质较好时，应允许对桩长进行变更，但必须要求设计人员有丰富的地质经验，根据钻渣分析岩层实际强度，在满足承载力情况下进行桩长调整，以减少施工难度。设计者既不能轻易变更桩长，又要避免过于保守，应针对具体情况慎重处理。
五、结束语
桥梁下部结构设计的讨论，关键在于理论结合实际的进行分析和探究。为了提高桥梁下部结构的稳固性以及保证桥梁下部结构的质量，就需要借助诸如以上详尽的论述为蓝本进行设计施工。
参考文献：
[1]李泽荣.梁式桥高墩设计中有关问题的讨论.科技交流-2011年8月
[2]罗余良.讨论桥梁下部结构的选型及设计.河南建材-2013年9月
[3]何志锋.桥梁下部构造的破损原因分析及設计方法.广东科技-2013年11月
【关键词】 下部结构；结构设计；桥台内力
一、前言
笔者对桥梁下部结构设计的各种影响因素提出了具有自己特点的看法，在型式的选用、问题的处理和桥台内力计算各个角度上进行着重论述。
二、桥梁下部结构的施工技术
1.扩大基础施工
第一，测量放样。首先对施工现场进行场地平整，然后根据设计单位交付的经复测后合格的导线点和水准点，使用全站仪和水准仪进行施工放样。桥位勘测阶段所建立的控制网，在精度方面能满足桥梁定线放样要求时，应复测后使用。放样点不满足时要补充。桥梁的施工控制网，除了精密测定长度外，还要用它来放样各个桥墩（基）的位置，即定出基础轴线、边线位置及地面标高。并经监理工程师验收合格后，进行下一步的施工作业。第二，挖基和排水。挖基施工尽量安排在枯水或少雨季节进行。施工前按计划投入劳力、材料、机具，根据工程的施工期限、工地环境及地质情况，基坑拟用机械进行开挖，在机械开挖不到的部位由人工突击挖除，及时检验，随时进行基础浇筑。对埋置深度较大的基础，采取连续作业一气呵成。
2.基坑开挖方法
第一，垂直坑壁基坑：对天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不发生塌滑、移动、松散或者不均匀下沉的基土，基础开挖可采用垂直坑壁基坑开挖法。第二，斜坡和梯形坑壁基坑：基坑深度在5米以内，土的湿度正常、土层结构均匀。采用斜坡开挖或按相应斜坡高、宽比值挖成梯形坑壁。第三，变坡度坑壁基坑：基坑开挖穿过不同土层时，坑壁边坡可按不同土质采用不同坡度。当下层为密实粘质土或岩石时，下层可采用垂直坑壁基。
3.基础浇筑
中桥墩柱基础钢筋运到现场绑扎，并预埋墩柱身联接钢筋；桥台基础采用15#片石混凝土。混泥土由拌合站供應，再由混凝土罐车运送，片石混凝土掺配片石在小于25%，混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，浇筑时注意做好石笋以便上下层连接同时片石摆放位置上下左右均相隔20～30cm。
4.桥台浇筑
桥台浇筑装模采用钢模装模，斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模。浇筑时水平分层，一般浇筑厚度在30cm以内。混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没有蜂窝麻面现象。台帽施工测量放样一定要精确，采用25#钢筋混凝土浇筑，钢筋在现场绑扎，台帽支座顶面浇筑时控制好横坡度。
5.墩柱浇筑
施工前，拉毛基础和墩柱接触面，并把基础预留的连接钢筋和墩柱钢筋笼焊接。中低墩柱采用预制好的圆形钢模桶一次浇筑成型，模板用吊车安装，模板上口高于混凝土面不少于10～15cm，模柱四周用缆风绳对拉，浇筑时用输送泵输或者吊车送入模内，用振动棒震动密实，保证表面没有蜂窝麻面现象。混凝土灌注完毕后，顶面砼应高出设计标高3～5cm。排柱式墩身，各立桩应保持一致。混凝土强度达到0.2～0.5Mpa后，方可脱侧模，采用塑料薄模包裹保水养护。
6.桥墩盖梁浇筑
墩柱顶预留钢筋和墩盖梁连接，桥梁盖梁桥浇筑装模采用钢模装模，斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模，采用钢管和木头配合搭建脚手架，并搭建临时工作台，装好底模后便现场绑扎钢筋，再安装侧模。浇筑时用输送泵输或吊车输入模内，浇筑时水平分层混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没有蜂窝麻面现象，顶面浇筑时控制好横坡度。
三、桥梁下部的结构设计
1.桥墩
高度小于40m的桥墩多采用柱式墩（最常用）和Y型薄壁墩。前者有圆柱与方柱之分。外观质量在圆柱施工中不难控制，与桩基也方便衔接，大多应用于平原地区。从美观而言，方柱有视线诱导性和棱角，与上构梁体协调，相对美观。从受力角度来讲，在方柱与圆柱有相等截面积的条件下，方柱抗弯刚度要比圆柱大，受力较于圆柱更优。体系是连续刚构时，方柱能够经过对两个方向的尺寸进行调整，从而调整墩柱的刚度，满足调整墩柱受力的需要。圆柱为各向同性，进行调整，其效果相对较差。
方柱的缺点是墩柱和桩基间要经过桩帽连接，加之山区桥梁地面横坡较陡，不仅增加了工程数量和桩帽结构，而且加大了挖方工程量。在设计中，选用方柱或圆柱要综合考虑墩高、地形和上构结构形式。Y型薄壁墩是独柱双支座的一种墩型，相对美观但施工较复杂。由于墩高较矮时，既不美观又未有简便施工，很少使用。墩高较高时，Y型薄壁墩施工仅要一套模板，搭一个支架，在有大量模板需求和地面横坡相对陡的山区桥梁，Y型薄壁墩有明显优势。
2.设计中处理好桥墩与路幅的关系
山区高速公路既有整体式路基也有分离式路基。当前，路线选线注重的理念是环保，注重的是减少占地，大多设置的是整体式路基，只有中长隧道等采用分离式路基。整体式路基的双幅桥，通常下构按分幅单独设计，也就是双幅四柱。至于高墩长桥，整体式下构也就是双幅两柱是一种相对较好的选择。软土地质条件下，桥梁桩基计算不能简单地采用常规的计算方法，而应根据实际的受力特点进行分析。用“假设有效桩长”的计算方法，计算出桩的最大弯矩及弯矩零点，而后进行配筋。在软土地质条件下应慎重采用，以免造成最大弯矩及弯矩零点位置判断的错误，导致配筋长度的不足。
3.桥台设计
山区高速公路桥梁桥台通常使用重力式U型台（最常用）、肋板台以及桩柱式台。山区桥梁U台的明显特点是横向，纵向横坡陡。在设计时按照地形分台阶，U台的高度最好控制在10m。因为桩柱式桥台抗推刚度小，在联长较长，台后填土高度相对高时，最好不使用，通常联长以及台后填土高度最好分别控制在150米以内以及5m以下。埋置式肋板台的适应范围较广，然而，最好不要高于12m。山区高速公路桥梁纵向地形较陡，通常无法设置锥坡，此时使用桩柱式或肋板台会有很大的约束性。在没有较好地质条件时，将产生U台下设置桩基的状况。 四、施工中下部结构技术问题的处理
在众多桥梁调查研究中，桥台的破坏数量最多，这与桥台受力的复杂性有关。破坏主要表现在桩基、台身、台帽、台墙、耳墙等开裂，尤以各构件连接部位的裂缝为多。以往桥台破坏多归结为超载，事实上也与设计时忽略某些因素有关，以下方面须予以考虑：
1.要求盖梁完工后与混凝土底模分开，以免增加自重；
2.台后顺桥向水平土压力对盖梁的水平弯矩是造成盖梁跨中附近前侧面竖向裂缝的主要原因，而横桥向水平土压力易造成耳墙根部弯裂；
3.桥台前移使有缝桥变成无缝桥，大梁就会对桥台背墙产生巨大的推力去平衡台后的土压力，两个力作用的结果导致：a.背墙从根部剪裂；b.盖梁挑出部分从支撑根部斜下弯裂；c.台身与盖梁及桩基与台身连接处弯裂。
4.桥台在土压力、恒载、活载、梁反推力作用下将有很大的扭矩，使盖梁发生扭剪破坏。轻型桥台台身体积较小，多为直立的薄壁墙，两侧设有用于挡土的翼墙，也可以将侧墙做成斜坡。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台通过锚栓连接，构成四铰框架结构系统，并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。
5.桥头路基持续不断地下沉，致使背墙、梁端受活载过大冲击而提前破坏。
6.由于地质钻探资料提供的只是局部地质情况，并且钻探的情况与实际桩孔地质也会有一定的误差，实际工程中对于桩的改变也是难免的。当桩底碰到岩面较高，难以钻进，地质较好时，应允许对桩长进行变更，但必须要求设计人员有丰富的地质经验，根据钻渣分析岩层实际强度，在满足承载力情况下进行桩长调整，以减少施工难度。设计者既不能轻易变更桩长，又要避免过于保守，应针对具体情况慎重处理。
五、结束语
桥梁下部结构设计的讨论，关键在于理论结合实际的进行分析和探究。为了提高桥梁下部结构的稳固性以及保证桥梁下部结构的质量，就需要借助诸如以上详尽的论述为蓝本进行设计施工。
参考文献：
[1]李泽荣.梁式桥高墩设计中有关问题的讨论.科技交流-2011年8月
[2]罗余良.讨论桥梁下部结构的选型及设计.河南建材-2013年9月
[3]何志锋.桥梁下部构造的破损原因分析及設计方法.广东科技-2013年11月