问题17：下部结构设计未考虑船撞风险及对应措施。
【原因分析】随着通航船舶变得越来越大、越来越多，桥梁被船撞事故的发生概率越来越高，船舶撞击不仅使结构受损（见图18.22），而且还会引起结构严重变形（见图18.23），甚至桥梁整体倒塌（见图18.24）。同时也严重影响着桥梁的安全运营，不仅带来严重的经济损失，还带来恶劣的社会影响。
图18.22 桥墩受损
图18.23 桥梁上部结构横向错位
图18.24 桥梁整体倒塌
当船舶撞击桥墩时，若撞击力超出墩的承载力，则桥梁的抗冲击能力无法由桥墩或桩基提供。被撞桥墩的刚度较大，不能通过产生较大塑性变形来吸能，且在大的位移发生时也会产生落梁的危险。撞击船舶的船头刚度虽然小，但接触面小，变形量只能由钢板的少量变形来提供，吸能十分有限。若桥梁不设防撞装置，船舶将直接撞击墩身，而桥墩和船舶均不能及时有效地吸收动能，因此产生的撞击力极大，桥墩损毁风险也极大。
【处理措施】对于存在船撞风险的下部结构应考虑以下4个方面：
①对于三级及以上航道，设计时应进行桥梁船撞风险评估。对风险较大的桥墩，应进行防撞装置的设计。
②桥梁防撞装置应阻止船舶撞击力传到桥梁结构，或者通过缓冲消能延长船舶的碰撞时间，以减小船舶撞击力，保障桥梁安全。
③防撞装置的设计需要根据桥梁结构的自身抗撞能力、桥梁结构的外形、水流的速度、水位变化情况、通航船舶的类型、碰撞速度等因素进行。
④可采用柔性防撞设施，同时确保桥梁和船舶的安全性。
防撞装置的类型大致可以分为固定式护舷（见图18.25）、浮动式（见图18.26）。
图18.25 固定式防撞护舷
图18.26 浮动式防撞套箱
问题18：未考虑桩基嵌岩深度的合理性。
【原因分析】违反《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）第5.3.4条关于桩长及承载力、第5.3.5条关于桩身嵌岩深度的规定。
【处理措施】桩基嵌岩深度设计时应从以下两方面考虑：
①根据规范对于桩基承载力的计算公式，严格按照桩身穿越土层进行桩长计算，不得按桩径倍数要求嵌岩深度。
②应对桩身嵌岩深度进行复核计算，除按以上桩基承载力验算确定桩长外，还应该按照地质构造土层参数，严格复核桩身受力，进行抗弯强度复核。
问题19：未考虑普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层厚度的合理性。
【原因分析】违反《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）第9.1.1条关于普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层厚度的规定。
【处理措施】普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层厚度应满足下列3条要求：
①普通钢筋保护层厚度取钢筋外缘至混凝土表面的距离，不应小于钢筋公称直径；当钢筋为束筋时，保护层厚度不应小于束筋的等代直径。
②先张法构件中预应力钢筋的保护层厚度取钢筋外缘至混凝土表面的距离，不应小于钢筋公称直径；后张法构件中预应力钢筋的保护层厚度取预应力管道外缘至混凝土表面的距离，不应小于其管道直径的1／2。
③最外侧钢筋的混凝土保护层厚度应不小于表18.1的规定值。
表18.1 混凝土保护层最小厚度（JTG 3362—2018） 单位：mm
续表
注：①表中数值是针对各类环境类别的最低作用等级，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）第4.5.3条要求的最低混凝土强度等级以及钢筋和混凝土无特殊防腐措施规定的。
②对工厂预制的混凝土构件，其保护层最小厚度可将表中相应数值减小5 mm。
③表中承台和基础的保护层最小厚度，是针对基坑底无垫层或侧面无模板的情况规定的；对于有垫层或有模板的情况，保护层最小厚度可将表中相应数值减小20 mm，但不得小于30 mm。
问题20：未考虑声测管布置的合理性。
【原因分析】违反《公路工程基桩动测技术规程》（JTG／T F81-01—2004）第6.3.1条关于声测管布置的规定。
【处理措施】声测管的埋设应满足技术规程中的5点要求：
①当桩径不大于1 500 mm时，应埋设3根管；当桩径大于1 500 mm时，应埋设4根管。参考《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106—2014）第10.3.1条，桩径大于2 500 mm时，宜增加预埋声测管数量（多于4根）。
②声测管宜采用金属管，其内径应比换能器外径大15 mm，管的连接宜采用螺纹连接，且不漏水。
③声测管应牢固焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，且相互平行、定位准确，并埋设至桩底，管口宜高出桩顶面300 mm以上。
④声测管管底应封闭，管口应加盖。
⑤声测管的布置以路线前进方向的顶点为起始点，按顺时针旋转方向进行编号和分组，每两根编为一组。
图18.27 声测管布置示意图
问题21：未考虑土岩组合地基的特殊性，导致桥梁的变位和破坏。
【原因分析】土岩组合地基上的桥梁基础极易造成桥墩偏移，引起结构严重变形，甚至桥梁整体倒塌（见图18.28），严重影响桥梁的运营安全，不仅造成严重的经济损失，还带来恶劣的社会影响。
城市建设过程中形成了大量的填土场地，但多数情况是未经填方设计，直接将开山岩屑、建筑弃土等倾倒填筑到河谷地带的填土。当地基的基岩表面坡度较大时，上覆填土在自重及建筑物荷载作用下沿天然坡面滑动，或是由于填土出现新边坡的稳定问题，填土将沿基岩表面滑移，产生下滑力，对桥梁基础造成侧向偏压。填土层体量大、下滑力大，仅通过桩基础本身抗力十分有限，若桥梁不采取相应对措施，桥梁损毁风险极大。
【处理措施】对于土岩组合地基上的桥梁基础应采取以下5点措施：
图18.28 桥梁整体倒塌
①排水：应设置排水沟以防止地面水浸入填土地段，必要时尚应采取防渗措施。在地下水影响较大的情况下，应根据地质条件设置地下排水系统。
②支挡：根据下滑力的大小、方向及作用点，可选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构。抗滑挡墙的基底及阻滑桩的桩端应埋置于滑动面以下的稳定岩层中。(www.xing528.com)
③边坡等级按一级设计；边坡安全系数应考虑增大系数，增大系数可参考坡顶有重要建构筑物的边坡要求执行。
④卸载：在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下，可在滑体主动区卸载，但不得在滑体被动区卸载。
⑤反压：在滑体的滑阻区段增加竖向荷载以提高滑体的阻滑安全系数。
问题22：桥台位于高填方区，未考虑边坡稳定性计算及锥坡填料要求。
【原因分析】城市建设进程较快，一些新建的桥梁需要跨越年份较新的高回填区域，造成桥台在回填区的情况比较常见。由于对高回填土体的认识不够充分，在桥梁桥台锥坡设计中往往忽视桥台后填土带来的更大危害，计算上没有充分考虑土体的荷载。在工程实践中，此类问题多发桥台被土体推移，造成桥梁结构不可接受的大变形，甚至垮塌。
图18.29 典型高填方墩台布置示意图
【处理措施】桥台位于高填方区，应采取以下6种措施确保边坡稳定：
①地勘报告需明确高回填区土力学参数、水文地质情况。
②桥梁计算书中需提供回填区土体稳定性分析和结论。
③墩台计算需充分考虑土体水平滑移力对墩台结构的受力影响，包括基础强度和刚度指标。
④桥台锥坡设计选择合理的坡率，并要求采用透水性好的填料，明确级配，采用分层回填夯实或碾压密实，要有明确的分层厚度和压实度要求。
⑤大填方区桩基应重视负摩阻力和位移计算，桩基础应采用群桩，不应采用独桩。需在设计说明中明确桥梁下部基础施工前，地基应回填压实完成，以免桥墩桩基倾斜，造成损失。
⑥位于填方护坡段的桥台，施工前应结合《桥台锥坡示意图》要求，施工至不低于桩顶设计高程线并压实后，方可进行桥台桩基施工。
问题23：轨道交通桥梁设计未考虑桥梁车辆走行安全性和行车的舒适性。
【原因分析】违反《城市轨道交通桥梁设计规范》（GB／T 51234—2017）第6.0.7条关于车辆走行安全性和行车舒适性要求的规定。
【处理措施】根据规范要求，跨度大于100 m的桥梁宜按实际运营列车进行车-桥系统或风-车-桥系统耦合振动分析检算，最大检算速度应采用1.2倍的本线最高运营速度，列车走行安全性及乘客乘坐舒适度指标应满足下列公式要求：
脱轨系数：
轮重减载率：
车体竖向加速度：az≤0.13g（半峰值）
车体横向加速度：ay≤0.10g（半峰值）
式中 Q——列车轮对一侧车轮的横向力，kN；
P——一侧车轮垂直力，kN；
ΔP——一侧车轮轮重减载量，kN；
——车轮的平均轮重，kN；
g——重力加速度，m／s2。
问题24：刚构桥主应力未考虑计入无缝线路轨道纵向水平力的影响。
【原因分析】对轨道桥梁的荷载取值分类了解不充分，缺失轨道纵向水平力的作用。
【处理措施】无缝线路的伸缩力、挠曲力和断轨力，应根据轨道结构及梁-轨共同作用的原理分别按下列3条规定计算：
①单线及多线桥宜仅计算一根钢轨的断轨力；
②伸缩力、挠曲力、断轨力应作用于墩台上的支座中心处，不应计其实际作用点至支座中心的力矩影响；
③当梁的内力效应中需计入伸缩力、挠曲力、断轨力的影响时，应进行专项研究。
问题25：未考虑局部冲刷的影响，涉水桥墩基础承台基坑回填表层在长期局部冲刷下露出桩基（甚至露筋）。
【原因分析】由于桥墩和桥台占据河道会对过水面积造成压缩，导致桥位处河流横断面的有效行洪面积减小。当洪水来临时，大量水流携带泥沙在桥墩上游一定范围内产生壅水，使河段水位局部抬高（图18.30），壅水程度随流量的增大而增加。由于桥墩阻挡了一部分水流，水流绕桥墩而过，会产生强烈的紊动现象，桥墩上游侧向下的水压会引起水流向下流动，并且随水深而流速变大，使桥墩最下部出现很大的向下流速并伴随漩涡（图18.31），从而对桥墩基础造成很大冲刷，久而久之，会造成桥墩基础稳定性降低，危及桥梁结构安全（图18.32、图18.33）。
图18.30 桥墩附近的水流形态
图18.31 桥墩局部冲刷示意
图18.32 桥墩桩基础局部冲刷情况
图18.33 桥墩桩基础局部冲刷露筋情况
【处理措施】桥梁设计时应从以下6个方面控制局部冲刷：
①在进行桥梁的选址和桥位布置时，要尽量保证桥梁与河流的水流方向正交布置，使桥墩轴线与水流方向保持一致。
②应尽量减小桥墩顺桥向结构尺寸，并将承台布置在河床水流断面以下，以减小对行洪断面的占用。
③充分优化桥墩外形，最大限度地减小桥墩对水流的阻力，使水流更加平顺。
④在进行桥梁布跨时，桥墩要尽量远离河岸和防洪堤，以减少水流对河岸和防洪堤的局部冲刷。
⑤在进行涉水桥墩基础设计时，应进行冲刷计算或要求有关单位提供冲刷深度结果，并将墩台基底埋置于冲刷线以下一定深度。
⑥对于涉水桥墩防冲刷的保护，可以采用在桥墩所在边坡设置石笼防护网（图18.34），对于涉水桥墩承台基坑，可采用大块石回填，并在顶部浇筑混凝土固化。
图18.34 桥墩防局部冲刷的石笼防护网
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