鄒佩

摘 要：公路橋梁的設計是高速公路建設中的關鍵環(huán)節(jié)，在設計前應深入研究當?shù)氐牡刭|和地貌，并詳細收集當?shù)氐臍v史文獻資料，根據(jù)同類工程設計的豐富經(jīng)驗、施工隊伍的技術特點和施工機械設施，對橋梁的建設進行精確的設計，在保證橋梁質量的同時，注重工程承包商的經(jīng)濟效益。本文詳細分析了山區(qū)公路橋梁的設計原則和設計要點，旨在為山區(qū)公路橋梁的建設提供有效參考。

關鍵詞：山區(qū);公路橋梁;設計原則;設計要點

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各個地區(qū)之間的貿易往來日益密切，為了便于人們的通行和物資的運輸，我國對公路的需求量越來越大。由于我國高速公路的路線大多數(shù)需要途徑山嶺重丘地區(qū)，而這些地區(qū)的山丘、河流和峽谷相對較多，地勢變化浮動較大，而且在整條高速公路中，有一部分需要通過橋梁進行連接，尤其是在水文、地質和地形都比較復雜多樣化的區(qū)域，因此，在施工過程中，為了確保施工質量，應因地制宜，從施工方便和養(yǎng)護方便等因素進行全面考量，做好山區(qū)高速公路橋梁的設計工作，從而保證橋梁的使用壽命，并通過交通帶動山區(qū)經(jīng)濟。

1 山區(qū)公路橋梁設計原則

第一，經(jīng)濟合理。在設計山區(qū)高速公路橋梁的過程中，不僅要確保橋梁的質量，還要最大限度的降低橋梁的造價，降低橋梁造價主要有以下方法：改變橋梁的結構;選擇最適宜的橋梁建設材料;采用最佳的施工方案等。第二，環(huán)境保護原則。在設計橋梁結構、 橋梁修建位置和施工方法的過程中，應避免大填特挖等現(xiàn)象，并盡量降低對周邊環(huán)境的影響和破壞。第三，適用耐久。該原則是為了最大化的提高橋梁的質量和使用期限。第四，安全可靠。山區(qū)公路橋梁的安全問題主要包括工程安全系數(shù)和人員的安全[2]。

2 山區(qū)公路橋梁設計要點

2.1橋梁上部結構

橋梁的上部結構應首選預應力混凝土先簡支后結構的連續(xù)結構，如果山區(qū)的地形和地質結構較為復雜，在公路橋梁的設計過程中應結合當?shù)氐膶嶋H情況，選擇橋面連續(xù)結構。

（1）橋梁橋型的選擇

由于山區(qū)的地形和地質結構較為復雜，因此在公路橋梁的設計過程中必須結合當?shù)氐膶嶋H情況，從而進行合理地設計，特別是在公路橋梁橋型的設計方面，應結合項目特點和成本等各個方面對橋型的選擇進行綜合性的考量，從而降低橋梁的施工難度和成本投入[5]。如果墩高比較高，應選擇墩梁固結的結構。在橋墩為70米到80米時，應和連續(xù)剛構橋和拱橋進行必選;在橋梁需要跨越V型溝谷而且橋墩比較高時，應根據(jù)所處地區(qū)的地貌地質，選擇拱式結構或者連續(xù)剛構橋。

（2）跨徑范圍

在山區(qū)公路橋梁常用的標準化設計中，常規(guī)公路橋梁的標準跨徑主要有20米、30米和40米，橫斷面的形式主要包括預應力混凝土T梁和預應力混凝土小箱梁等。根據(jù)上部結構方案的比選，推薦使用預應力混凝土小箱梁和預應力混凝土T梁（詳見表1）。預應力混凝土T梁之間的橫向連接主要包括鉸接和剛接兩種形式，在使用鉸接時，鉸僅傳遞剪力，車輛荷載作用在鉸接縫處時，彎矩的承受力主要在現(xiàn)澆橋面板，因此現(xiàn)澆橋面板必須進行加厚處理，否則很容易導致縱向裂縫。同時，恒載會隨著現(xiàn)澆橋面板厚度的增加而增加，預應力混凝土T梁配筋和鋼束也要增加，從而造成經(jīng)濟性下降，因此預應力混凝土T梁橫向連接應使用剛接形式。

（3）跨徑與墩高的關系

根據(jù)橋梁的經(jīng)濟學原則，通常應選擇0.6180：1的比值，山區(qū)高速公路橋梁應優(yōu)先選擇施工方便和經(jīng)濟合理的標準化、裝配式結構，大多選擇20m、30米和40米的標準化跨徑。具體來說，20米跨徑梁比較適合12米到20米之間的墩高;40米跨徑比較適合24米到40米之間的墩高。由于山區(qū)公路的地形起伏變化比較頻繁，一般應根據(jù)實際地形選擇一種跨徑，并不能根據(jù)橋墩的高度頻繁改變跨徑，在墩柱的高度變化較大時，可以使用20米和30米或者30米和40米的組合跨徑，當一座公路橋梁有多種跨徑方案可供選擇時，應根據(jù)上下構造進行成本分析后再做選擇。

（4）橋梁設計要點

橋梁必須使用標準化的跨徑，跨徑范圍必須和墩高協(xié)調，跨越溝谷橋梁的橋臺應伸入挖方段，不能在陡坡上布設較高的橋臺;跨越河道時，應將橋位設置在河道比較順直、地質較好、較穩(wěn)固和較窄的河段;應注重施工的環(huán)保性，優(yōu)先選擇集中排水的方式，設置油水分離池等設施，并盡可能的減少開挖山體;應對施工成本進行嚴格控制，最好將橋長控制在500米以內;使用一種標準跨徑，如果墩高變化幅度較大，應考慮使用不同的跨徑組合，然而最好低于兩種。

2.2橋梁下部結構

結合橋墩高度和橋梁位置的地質條件，橋梁下部結構形式大多使用鋼筋混凝土圓柱墩。墩高通常為12米到20米;30米跨徑橋梁的墩高通常為18米到30米;40米跨徑橋梁的墩高通常為24米到40米。在實際設計過程中，應根據(jù)橋梁的長度和橋墩的高度等方面，采取多種上部結構跨徑進行綜合性的對比，進而得出最合理的上下部結構比例。選擇橋墩時，應綜合考量各個方面的因素，如果墩高的高度較低時主要使用柱式墩，柱式墩一般分為圓墩和方墩;如果墩高的高度比較高，應選擇鋼筋混凝土方墩和薄壁空心墩，鉆孔灌注樁或者挖孔樁基礎，在實際設計過程中，應根據(jù)少數(shù)服從多數(shù)的原則對樁柱類型進行統(tǒng)一，從而便于施工。同時在高墩設計過程中，應注重穩(wěn)定性問題，在保證高度較低的橋墩穩(wěn)定的前提下，由強度決定其截面尺寸。高度較高的橋墩采用混凝土會導致底座不牢固，應選用鋼結構或連續(xù)結構的高度較矮的橋墩，或者選用交接墩獲取簡支結構的支座[1]。

2.3重視抗風抗震等安全性設計

山區(qū)的地理環(huán)境和平原地區(qū)不同，周邊環(huán)境對公路橋梁的建設影響較大，特別是地形地質，發(fā)生地質災害的幾率非常大，極易出現(xiàn)施工安全事故甚至導致人員傷亡[3]。此外，由于受到山體的阻擋，山區(qū)中的個別地方很有可能會出現(xiàn)較大的陣風風速，因此，必須要對纜索承重橋梁實施抗風檢測，包括動風分析、靜風分析、強風載荷、水力、凍脹力、主梁的抗扭轉性能和拉索的風雨振動等方面，從而確保有充足的安全儲備應對偶然作用下導致的不良后果。

2.4墩柱的施工工藝

（1）復核測量與放樣

在橋墩施工以前，監(jiān)理人員應要求相關人員根據(jù)誤差進行精準的復核測量和放樣，保證高型墩柱的形狀和位置，并著重考量多個施工階段的復核測量和放樣，從而保證施工過程中的每一個環(huán)節(jié)都沒有誤差，使整個墩柱的質量均滿足相關要求。

（2）支架的搭設與驗收

在高墩柱的施工過程中，支架是不可或缺的，首先，支架搭設的基礎必須牢固，并全面進行支架基礎的相關筑造;其次，由于山區(qū)的地質比較復雜多樣，因此監(jiān)理人員必須要評估所選用的支架是否符合當前的施工要求;最后，一般情況下，支架的搭設通常會承包給比較專業(yè)的企業(yè)進行施工，同時監(jiān)理人員也應在搭設過程中加強監(jiān)督力度，并在搭建完成后對施工情況進行驗收，從而保證墩柱施工人員的安全。

（3）墩臺模板的制作

山區(qū)橋梁墩柱的模板涉及到很多內容，一方面，必須要嚴格按照當?shù)氐匦蔚孛驳奶卣骱蛥?shù)要求進行繪制;另一方面，在制作墩臺模板的過程中，應嚴格把控各項施工材料，比如建材的選擇、板面的尺寸和厚度等規(guī)格[4]。除此之外，在驗收模板時，應針對各項細則進行認真檢查，從而保證后續(xù)施工的順利進行。

（4）鋼筋的加工與安裝

首先，鋼筋的長度、筆直度和彎曲度都必須符合相關標準;其次，監(jiān)理人員應深入掌握施工設計圖紙，明確各個情況下適用的鋼筋規(guī)格;最后，監(jiān)理人員還應在鋼筋的加工和安裝過程中做好詳細的記錄。

（5）混凝土的澆筑

盡管當前我國的橋梁施工技術已經(jīng)十分成熟，但是仍然要注重基礎施工，混凝土的澆筑是墩柱建造的關鍵環(huán)節(jié)，很難一次性完成澆筑作業(yè)，因此應使用分段澆筑的方式。在澆筑作業(yè)的順利進行的前提下，監(jiān)理人員不僅要確保個分段之間必須嚴絲合縫，還要保證澆筑時沒有錯臺和漏漿現(xiàn)象，同時在澆筑過程中使用的混凝土應保持前后一致，以免出現(xiàn)較為明顯的色差。

3 結語

綜上所述，公路橋梁的設計質量直接決定著橋梁的施工質量和使用期限，由于山區(qū)公路地形的復雜性和多變性，進一步加大了橋梁的設計和施工難度，因此在設計過程中，必須根據(jù)山區(qū)當?shù)氐膶嶋H情況，并結合山區(qū)公路橋梁的設計原則和設計要點，從而選擇最合理的橋梁上、下部結構體系，在保證橋梁高質量的同時設計出安全環(huán)保、經(jīng)濟耐用的設計方案。

參考文獻：

[1]李波.山區(qū)公路橋梁勘察設計分析[J].科技創(chuàng)新導報，2020，17（2）：18-19.

[2]劉燁迪.山區(qū)公路橋梁設計的特點和方法研究[J].建材發(fā)展導向（上），2020，18（6）：209.

[3]丁菊.淺談山區(qū)高速公路橋梁設計問題[J].建材與裝飾，2020，（16）：284，287.

[4]陳志聰.山區(qū)高速公路橋梁施工技術要點與質量管理[J].裝飾裝修天地，2020，（11）：248.

[5]張建.山區(qū)高速公路橋梁設計的關鍵問題優(yōu)化分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2020，（16）：86-87.

[6]尹永杰.山區(qū)公路橋梁抗震設計與抗震加固措施研究[J].工程建設與設計，2020，（17）：113-115.

[7]郝軒.山區(qū)高速公路橋梁設計要點分析[J].城市建筑，2020，17（23）：150-151.

[8]牛睿.關于裝配式橋梁設計重點研究分析[J].黑龍江交通科技，2020，43（07）：120-121.

[9]曾霽.山區(qū)公路中小跨橋梁設計關鍵問題研究[J].工程建設與設計，2020，（11）：88-90.

[10]張建.山區(qū)高速公路橋梁設計的關鍵問題優(yōu)化分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2020，（16）：86-87.

[11]王宏.山區(qū)高速公路橋梁設計的安全性及耐久性問題探討[J].工程建設與設計，2020，（09）：130-131+134.

[12]劉云霞.山區(qū)公路中小跨橋梁設計關鍵問題研究[J].交通世界，2020，（13）：90-91.

[13]趙守哲.探究山區(qū)高速公路橋梁設計的特點和方法[J].科技創(chuàng)新導報，2020，17（13）：24-25.

[14]江林雁.山區(qū)中小跨徑橋梁選型設計研究[J].交通世界，2020，（10）：96-97.

[15]吳正安，曹一山，張杰.山區(qū)公路橋梁養(yǎng)護通道建養(yǎng)方案研究[J].公路，2020，65（03）：295-298.

[16]魯四東.淺談公路橋梁設計和施工的注意事項[J].四川水泥，2018，（05）：57.

[17]肖洪生.公路橋梁設計施工的注意事項[J].中國公路，2017，（14）：118-119.

[18]袁野.公路橋梁設計和施工的注意事項分析[J].科技風，2017，（11）：115.

[19]李軍佚.公路橋梁設計和施工的注意事項分析[J].城市建筑，2014，（02）：289.

[20]何寶軍.淺談公路橋梁設計和施工的注意事項[J].黑龍江交通科技，2011，34（10）：264.

[21]潘俊.柳江至龍南公路定良清水河中橋設計及施工注意事項[J].民營科技，2010，（07）：209.

[22]崔鵬飛.研究山區(qū)高速公路橋梁設計的特點和方法[J].黑龍江交通科技，2019，（11）：129-130.

[23]陳楠.山區(qū)高速公路橋梁設計特點與方法[J].工程建設與設計，2019，（21）：114-115+119.

[24]金城.山區(qū)高速公路橋梁建設特點及優(yōu)化設計[J].交通世界，2019，（30）：124-125.

[25]陶鵬飛，嚴克魁.山區(qū)高速公路常規(guī)橋梁設計要點研究[J].黑龍江交通科技，2019，（08）：102-103.

[26]嚴克魁，陶鵬飛.山區(qū)中小跨徑橋梁選型設計研究[J].黑龍江交通科技，2019，（08）：118-119.

[27]左祥紅.山區(qū)高速公路橋梁勘察設計技術分析[J].工程建設與設計，2019，（15）：123-124.

[28]方國強.山區(qū)超高墩超小半徑橋梁設計[J].公路交通科技（應用技術版），2019，（07）：145-147.

[29]肖耀東.探討山區(qū)高速公路常規(guī)跨徑橋梁上部結構設計問題[J].建材與裝飾，2019，（19）：275.

[30]王志云.山區(qū)公路深水橋梁棧橋及平臺設計與施工技術[J].福建建筑，2019，（07）：73-77.

[31]李平，陳卓.探究山區(qū)高速公路橋梁設計的特點和方法[J].低碳世界，2019，（06）：243-244.

[32]趙智.山區(qū)公路鋼混組合橋梁設計施工要點[J].建筑技術開發(fā)，2019，（12）：57-58.

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