摘要：独柱墩桥梁在应用的过程中能够展现出很多方面的优势，其占地面积相对较少，同时美观性也非常强。所以在城市交通发展的过程中其也得到了十分广泛的应用，但是这种结构的横向稳定性有着非常明显的不足，在规范当中也没有给出一个十分详细而明确的规定，所以在桥梁运行的过程中容易产生一些安全隐患。主要分析了连续独柱墩桥梁抗倾覆安全评价及加固设计方案，以供参考和借鉴。
关键词：连续独柱墩桥梁；安全评价；抗倾覆；加固设计
当前，独柱墩桥梁设计的过程中，设计者通常比较重视桥梁自身的抗弯能力和抗剪能力，但是对桥梁偏心所导致的超载作用却不是十分重视，在汽车运行的过程中，很多汽车都存在着超载的情况，所以这也非常容易出现交通安全事故，在相关的规定中并没有给出一个比较详细的规定，所以独柱墩桥梁非常容易出现失稳的现象，必须要采取更加积极有效的措施对其加以控制。本文以某个桥梁为例，对其抗倾覆的安全性进行计算，同时对安全性能进行计算，同时也按照工程的具体情况对其进行了加固设计。
1结构验算
1.1工程概况
该独柱墩桥梁4孔1联，是预应力混凝土等截面连续箱梁，梁高1.2~1.335m，跨径组合为20m+25m+25m+20m，左右幅桥宽均为7.74m，单面横坡2%。1，2，3号桥墩采用独柱墩，为加强桥梁横向稳定性，2号桥墩采用墩梁固结形式。桥台是肋板式桥台，墩台采用钻孔灌注桩基础。
1.2计算工况
在独柱墩桥梁的设计工作中，其自身的安全隐患通常体现在三个层面。首先是在承受了偏心荷载的时候，梁体自身的转矩会明显提高，跨距越长独柱墩的数量也就会呈现出增多的趋势，而在这样的情况下，如果不能提供足够的抗扭作用，桥梁结构就会产生非常严重的剪扭损坏。其次是独柱墩属于一种偏心受压构件，如果其在运行的过程中承受了相对较大的偏心荷载，就会使得立柱可能会出现损坏。再次是独柱墩梁受到了偏心荷载之后，多支撑点的部分可能会出现脱空问题，影响了桥梁整体的稳定性。1）持久状况下桥梁抗扭承载能力计算。根据相关规范计算截面的抗剪扭承载能力，转矩设计值Td最大为1878kN•m，对应允许值为4963kN•m。剪力设计值Vd最大为2817kN，对应允许值为32160kN。桥上部结构抗扭承载能力符合相关规范，并且结构的抗扭能力较强，所以，抗扭受力最不利位置为固结墩位置。2）桥梁在偏载作用的影响下，上部结构和下部的倾覆性能也会出现一定的变化，独柱墩之所以哦会出现倾覆的事故通常是因为车辆的或在离心力过大，这样也就使得支座结构出现了脱空的问题，在曲线桥梁设计的过程中，这种问题十分的常见。在活载效应的影响下，我们对制作反力敏感性进行了全面的分析，在原公路一级荷载的条件下，支座通常不会出现脱空的问题，而实际应用和运行过程中的情况可能会和设计的情况产生一定的差异，所以，应该适当的增加一些活载效应，每一级增加的荷载都应该是原来荷载的2成，当增加到原来荷载等级的2倍的时候，某些内侧制作出现了脱空的问题，这一桥梁在该荷载条件下有可能会发生倾覆的问题。3）独柱墩偏心受压承载能力验算。在验算的时候，只计算最不利墩柱，墩高9.1m，立柱直径1.3m，立柱箍筋直径10mm，间距100mm；主筋直径25mm，一共36根。计算时，选取立柱对应最大弯矩工况进行验算。
2加固设计方案
在原桥梁结构的盐酸当中，独柱墩偏心承受压力的能力不是很强，此外，结构自身的承载力也比较差，所以结构自身也不是十分的安全和稳，如果活载效应超过了承载的极限，独柱墩就可能会存在着十分严重的安全问题，为了避免这种现象，在实际的工作中应该对独柱墩支撑在横向的两侧分别设置支撑点，从而体现出加固的效果。其主要有以下特点：首先，在对结构进行加固处理的过程中设置了竖向的支撑点，而竖向支撑对结构具有一定的约束作用，这样也就明显的减少了全桥的转矩设计值。在以往的设计工作中，上部结构通常比较容易受到转矩结构的负面影响，在设置了竖向的支撑点以后，上部结构的稳定性大大的提升，这样也改善了结构整体的安全性。其次，在设置了竖向支撑点之后，立柱的横向弯矩大大的下降，以前的独柱墩在应用的过程中比较容易受到偏心受压的影响而产生非常严重的破坏现象。在加固处理之后，独柱墩受到损坏的可能性明显下降，这样也就使得独柱墩结构自身具备更强的抗荷载能力，从而提升了结构自身的安全性和稳定性。再次，在使用了这种加固方案之后，因为上部结构的转矩设计值在不断的下降，原来双制作的位置就可能会产生一定的负反力，这样也就使得支座的稳定性明显提高，桥梁结构在运行的过程中安全性明显的提升，为了更好的保证结构加固的最终效果，结合施工方案自身的经济性，提出了以下两种设计方案。方案一：增设钢管混凝土立柱，为了更好的确保桥梁的横向稳定性，减小原来桥墩立柱在施工的过程中所承受的偏心受压作用，在桥墩原来的立柱横向两侧加设一根钢管混凝土立柱，这样的加固改造方式使得结构自身的安全性和稳定性明显的提升。因为桥墩承台的尺寸相对较大，在设钢管混凝土立柱的过程中，我们可以将其直接搭设在原结构的承台上面，柱脚施工中主要借助的是植筋的处理方式，将其和原来的承台紧密的连接在一起。在钢管立柱的类型方面，在施工中可以选择螺旋钢管，其直径达到了711mm，同时壁厚度也达到了13mm。为了更好的保证承台和钢管立柱连接的质量和效果。在钢管当中还加设了植筋。为了有效的提高结构的整体性，工程施工的过程中采用了H型钢进行加工。在原混凝土立柱和新增的立柱上都要设置钢箍，这样就可以非常好的确保其和H型钢横系梁能够得到十分有效的连接。方案二：设置预应力盖梁。这一方案是按照独墩柱具体的情况而提出的另一种加固设计方案。以往的独柱墩立柱的直径是130cm，这一方案在立柱的顶面上设置了盖梁，砌块高度为130cm，厚度为160cm。为了更好的保证工程的质量，一定要按照工程的具体情况，采用后张预应力钢筋施工的方法，预应力钢筋采用的是直径长度为32mm适当的高强精扎螺纹钢筋，在预应力筋孔道施工的过程中，采取定向取芯的方式，施工要在原来的墩柱之内完成。
3结论
独柱墩桥梁在很多方面都能展现出其自身的优势，所以在桥梁建设中也得到了广泛的关注和应用，但是在设计的过程中，其所存在的安全隐患也必须要受到人们的重视，在相关的规定中也没有对这一问题给出非常详细的标准，在这样的情况下，我们提出了两种可行的方案，这两种方案一方面可以很好的保证结构的安全性和稳定性，同时，其也具有非常好的经济性。无论如何，设计者在设计的过程中一定要充分的考虑到结构的安全性和可靠性，这样才能确保交通的安全运行。
参考文献
[1]王希超.4-20m独柱墩连续梁桥抗倾覆设计浅析[J].北方交通，201商业经济期刊3（2）.
[2]吴玉华，蔡若红，杨育人.独柱墩连续梁桥的稳定影响因素分析[J].公路工程，2011（6）.
作者：唐宇 单位：辽宁大通公路工程有限公司
