在公路中小桥的建设与使用过程中，由于桥梁承受车辆、超载、地震、风等因素的作用，桥梁自身的材料也处于不断退化中，桥梁结构的各部分会受到损伤，影响桥梁安全与交通通行。在影响桥梁安全、使用的诸多因素中，桥梁设计上的缺陷是影响结构耐久性的决定性因素。因此，应改进桥梁结构设计，选择合适的设计方案，确保桥梁的安全可靠、耐用，满足可持续发展、环境保护的要求。
1实际地勘察与调研工作
公路中小桥的设计涉及诸多因素，设计者、建设者需要对各个因素全面把握，掌握公路中小桥的具体情况，以此制订合理的设计计划，拟定正确的计划任务书。对于桥梁的规划设计而言，需要有关人员收集相关资料，对实施地点进行实地勘察，提出合理的设计建议。首先，对公路中小桥的具体指标进行调查研究，例如，调查研究通行车辆的荷载等级、人行道要求、车道数目、交通流量等，结合公路中小桥上的交通种类及其具体要求，设定桥梁承载力、宽度、走向等。其次，对桥的位置进行选定，对于中桥而言，应根据路线的总方向，并结合公路与桥梁的综合因素选择桥位。对于小桥涵而言，桥位的选定应遵循公路的路线走向，如果施工场地的水文、地质、地形条件不适合，可采取适当的施工技术，但不应改变桥涵路线。然后，调查测定施工点附近的河流水文情况，在桥梁设计时，以此为依据确定桥梁的跨径、桥面高程、基础埋深等。再者，调查测量桥位附近的地质地形情况，在此基础上绘制地形图、地址剖面图，为桥梁的设计与施工提供参考。最后，对与公路中小桥建设有关的其他情况进行调查，如附近旧桥的使用情况、当地桥梁施工材料的来源与供应情况、施工场地的运输状况、当地有关部门及群众对桥梁的要求等。通过对公路中小桥施工地点的勘测调查，收集、记录资料数据，根据资料拟定不同的桥梁设计方案。桥梁设计方案的比选、确定步骤包括:确定桥梁高程的要求、拟定桥型方案草图、详绘桥梁方案、筛选方案、编制概算、选定方案、汇总文件等，认真执行各个步骤，选定最为合理的公路中小桥设计方案。
2公路中小桥的设计
2.1中小桥平面设计
确定桥位是公路中小桥设计的首要任务，应依据公路工程设计标准的要求，在符合线路总走向的基础上确定小桥的线形与位置，在符合桥路需求、路线走向的基础上确定中桥桥位。在桥梁平面设计的过程中，应满足桥梁自身的稳定性与经济性的要求，将桥梁位置选择在河面较窄、水流稳定、冲刷较小、地质良好、河道顺直的河段上，这样不仅可防止因冲刷过大引起的桥梁倒塌现象，而且能使桥梁的造价与养护费用降低。此外，还应从整个路桥网方面着手，减少车辆绕道，使交通更加方便，同时还应尽量避免桥梁、河流的斜交，以此减少桥梁长度。对于桥梁的变速车道、平曲线变径、缓和曲线、平曲线加宽与超高设置等，均需使其符合相应的路线规定。同时，应保持桥梁桥头与线形的平顺，保证车辆平稳通过，桥梁与公路的衔接等也应严格按照路线的要求设计。
2.2桥梁横断面设计
不同桥跨结构的横断面形式与桥面宽度影响着桥梁横断面的设计，桥面的宽度直接影响行人、车辆的通行状况。因此，在公路中小桥的设计中，应确保桥梁的交通服务水平，尽量保持桥面宽度与所在路线路基宽度一致。对于城市交通的公路桥梁而言，根据城市交通的状况与工程规划要求，可适度加宽桥面宽度。对于弯道上的桥梁而言，在横断面设计时，应根据路线的具体要求，设置合适的宽度。同时，应根据车辆、行人量的需求，结合前后路线的布置，设计人行道、自行车道的横断面，并增加适当的分隔设施。一般情况下，人行道的宽度在0.75一1.0m，而未设人行道的桥梁应设置安全带。
2.3桥梁纵断面设计
影响桥梁纵断面的设计因素诸多，包括基础的埋置深度、桥道的高程、桥梁的总跨径、桥头与桥上引导的纵坡、桥梁的分孔等。对于桥梁高程的确定，应根据桥下通车净空的需要、设计水位，结合桥梁跨径、桥型因素而确定，其中自设计通航水位算起的净空高度应低于通航孔桥跨架构下缘的高程，而桥梁结构地缘的高程不应低于设计所规定的车辆净空高度。应根据水文计算确定桥梁总跨径，同时要确保洪水顺利宣泄，避免桥梁总跨度缩短而引起浅埋基础不稳定等问题。应根据地质地形情况、通航交通、技术紧急等条件确定桥梁分孔。同时，由于公路中小桥的总造价直接受桥梁分孔的影响，桥梁孔数与跨径不同，桥梁墩台与上部结构的总造价也会发生改变。例如，桥墩较高时，增加了基础工程的复杂度，工程造价增加，桥梁跨径加大。而桥梁的分孔还应满足桥下的通航要求，应在航行最方便的河流处布置中小桥的通航孔，当河流的变迁性较强时，可根据具体情况增加通航孔的数量。在一些体系中，为了加大桥梁跨径可采用悬臂施工法，因此，山区地区的公路中小桥桥梁跨度往往较大。
3公路中小桥质量加固方法
3.1上部结构的加固
加固桥梁的上部结构，常用的方法有增大截面与配筋、改变结构受力体系、增加横向联系、桥面层补强等。其中，增大截面与配筋加固法主要是通过增大构件截面面积、提高配筋率来提高钢筋混凝土的稳定度、刚度和强度，如加大桥梁侧面或梁底面的尺寸，在桥梁中增加主筋的配置，从而提高主梁截面的高度，提高其承载力。而桥面层补强加固法多在主梁刚度不够时运用，通过在桥梁顶部增加一层钢筋混凝土层，将梁顶与主梁相连接，使主梁的有效高度增加，其抗压截面的强度也随之增加。
3.2下部结构的加固
对于桥梁下部结构的加固，常用的方法有扩大基础、防治墩台和基础冲刷等。其中桥梁基础扩大底面积的方法适用于基础埋置太浅、基础承载力不足的情况，当结构基础发生不均匀沉降时，可利用扩大基础的方法进行加固。但如果在扩大部分基础时，出现地基承载力不足的问题，可通过将一定数量的桩打人扩大部分基础中的方法提高其承载力，而装桩的参数应根据地基的具体变形计算确定。
3.3质量加固的具体方法
以某公路跨河桥为例，由于该桥已建设多年，且维修较少，需要进行质量加固。对于中小桥而言，质量加固的重点是提高桥的结构承载力，并保证车辆通行顺畅，加强表面病害维修，提高桥的耐久性、使用性。首先，可进行拱肋加固，对桥梁局部开裂、锈蚀现象进行整顿维修，并借助外包混凝土增大截面加固法对拱肋进行加固，绑扎钢筋网、浇筑混凝土。其次，对于桥梁人行道部位的缺陷，可清除处理混凝土表面，用混凝土防锈浸渍剂保护钢筋，用水泥浆涂刷修补区外表面，使其结实、美观。
4结语
当前我国的公路中小桥的耐久性、安全性较差，应不断提高、完善桥梁设计方法，保证设计前的实地勘察与调研，在此基础上对桥梁的平面设计、横断面设计、纵断面设计进行完善，确保桥梁安全性、经济性、耐久性，同时保证其美观，满足可持续发展的要求。
作者：赵军 蔡晓芳 单位：江西省公路科研设计院
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