羅建江 曹建洋

摘 要：公路橋梁建設是我國進行公路建設的一個重要的組成部分。山區(qū)公路設計的過程中，只有很好地把握公路橋梁結(jié)構(gòu)設計的合理性和科學性，對多方位的因素進行綜合的考慮，保證施工和營運過程中的科學性和安全性。本文主要針對關(guān)于山區(qū)公路中小跨徑橋梁設計問題進行分析和討論。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路;中小跨徑橋梁;設計原則

一、山區(qū)公路中小跨徑橋梁設計原則

1、合理的經(jīng)濟性

山區(qū)地形地貌復雜，橋梁建設的經(jīng)濟性顯得尤為重要。因此橋梁設計時，遵循就地取材原則，應充分考慮地形、地質(zhì)環(huán)境條件、材料、施工、運輸?shù)惹闆r。

2、良好的耐久性

山區(qū)中小跨徑橋梁設計年限一般在100年以內(nèi)，在橋梁設計時，在保證橋梁安全的前提下，盡可能采取有效措施提供橋梁的耐久性。一般可采取增加鋼筋，采用耐久性混凝土，增加保護層厚度，搞好結(jié)構(gòu)設計等確保山區(qū)公路橋梁的耐久性。

3、可靠的安全性

因山區(qū)地形復雜多變，應綜合考慮溝壑深度、地形坡度、溶洞、巖溶、泥石流、滑坡等地形、地貌，還有把握降水量、氣溫等氣候特點。不能只關(guān)心橋梁承載能力問題，應保證橋梁在各種條件下都不會出現(xiàn)破壞。

二、山區(qū)公路中小跨徑橋梁設計

1、主梁的選擇

中小跨徑公路橋梁常用主梁有T梁、小箱梁、空心板三大類：

（1）T梁連接采用橫隔板，有較好的整體性和大的橫向剛度，具有大的跨越能力;由于整體全斷面澆筑，質(zhì)量容易控制，施工簡便，單根梁重量較輕，吊裝安裝簡單;預制T梁為全預應力構(gòu)件，耐久性、安全性好;但橋梁寬度相同時，因T梁寬度窄，需要的主梁片數(shù)比小箱梁多，經(jīng)濟性比小箱梁差。T梁翼板厚度與梁高相比，相差很大，難以實現(xiàn)鉸接，如設置橫向不足，就會造成翼板連接處損壞;按剛接進行橫向連接時，如設置橫向不足，就會造成單梁損壞，設計時必須保證橫梁抗力和數(shù)量足夠，間隔6m左右設一道橫隔板為宜，以加強橫向整體性;為保證計算和實際受力相符，結(jié)構(gòu)設計時，應采用梁格體系進行計算。T梁養(yǎng)護容易，施工工藝簡單，便于曲線布設，有條件時應優(yōu)先選用。

（2）小箱梁與T梁比，同跨徑小箱梁建筑高度低，造價低，尤其對缺乏路基填料段、軟土區(qū)及需要降低橋頭填土時，應優(yōu)先采用，更利于降低工程造價;但重量大，吊裝施工機械要求高。小箱梁抗扭性能好、跨越能力大，但其腹板較薄，內(nèi)部存在空腔，預制施工要求比T梁高。小箱梁能采用后張法施工，但模板較復雜、施工工序較多、吊裝重量重、不易控制質(zhì)量;但其耐久性、整體性，多跨大半徑橋梁應優(yōu)先選用。

（3）空心板結(jié)構(gòu)十分實用于跨徑小于20m的橋梁，但預制空心板使用中易出現(xiàn)支座脫空、混凝土剝落、縱、橫向裂縫、鉸縫開裂、剝落等病害。究其原因是結(jié)構(gòu)設計時，架設板與板橫向通過鉸接，只傳遞剪力，但實際情況是由于鉸縫混凝土體積小，施工質(zhì)量難以保證，受到較大壓力易碎，難以長期傳遞力;若鉸縫施工中采用了鋼筋連接并對板側(cè)面進行了鑿毛，與板形成了良好整體，此時若梁較寬時，會出現(xiàn)雙向板受力情況，板預制時未配制橫向鋼筋，易引發(fā)縱向板底開裂，因此設計時應在縫內(nèi)增加鋼筋、縫處采用鋼纖維混凝土等措施改善鉸縫連接。取現(xiàn)澆空心板能適應各種彎、坡、斜橋的需要，有施工條件時，應盡可能采用現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)，且跨徑不超過8m時，宜采用實心板。

2、橋跨分聯(lián)

（1）伸縮縫應按照分聯(lián)長度、橋面延伸量等選擇伸縮縫型號。聯(lián)長度在180～250m范圍內(nèi)時，應采用D240型模數(shù)式伸縮縫;聯(lián)長度在100～180m范圍內(nèi)時，應采用D160型模數(shù)式伸縮縫;聯(lián)長度在40～100m范圍內(nèi)時，應采用D80型模數(shù)式伸縮縫;聯(lián)長度在20～40m范圍內(nèi)時，應采用D40型模數(shù)式伸縮縫;橋長小于20m時，只在一端采用伸縮縫。（2）對連續(xù)體系橋梁，應按照橋梁跨徑大小情況進行分聯(lián)，單孔跨徑為40m時，聯(lián)長應低于200m;單孔跨徑為30m時，聯(lián)長應低于180m;單孔跨徑為20m時，聯(lián)長應低于100m。（3）采用標準跨徑的橋梁，應按照單孔跨徑、墩高、橋梁縱坡等選擇上部結(jié)構(gòu)體系。橋梁橋墩高度不小于20m或縱坡不小于2.5%時，應采用墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系;橋墩高度小于20m時，應采用結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。橋梁單孔跨徑不小于20m時，應采用連續(xù)剛構(gòu)或先簡支后連續(xù)體系;橋梁單孔跨徑小于20m時，應采用橋面連續(xù)體系?？鐝讲恍∮?3m的橋梁，應采用預應力結(jié)構(gòu);跨徑大于20m的橋梁應采用T梁或小箱梁（當跨徑≥40m時則采用T梁），不采用組合箱梁;小半徑曲線橋梁不采用預制拼裝結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)澆箱梁。（4）當墩高大于45m時，應選用40m連續(xù)T形梁橋;當墩高大于15m而不超過40m時，應選用30m連續(xù)T形梁橋;當墩高小于15m時，跨越山溝、山凹、壩區(qū)河流和水溝時，無凈空要求時，應選用20m連續(xù)T形梁橋，有凈空要求時，應選用16m預應力窄幅空心板橋。

3、橋型

考慮山區(qū)的公路地形和運輸條件，為方便施工和降低造價，山區(qū)公路中小跨徑橋梁的橋型設計盡可能采用梁板組合裝配式結(jié)構(gòu)和標準跨徑。梁板組合結(jié)構(gòu)架設方便，易于標準化施工，適合不同寬度的路基，能減輕預制重量，減小施工工期?？鐝綖?～20m的小跨徑山區(qū)公路宜采用預制空心板?？鐝綖?0～40m的可考慮采用預制T梁。山區(qū)曲線橋梁，由于存在彎扭藕合，為方便施工，降低彎扭作用，宜采用抗扭能力強的封閉箱梁，并加強橋梁橫向連接，以提升結(jié)構(gòu)性能;橋梁的滑移和會變形梁體支座受力不均，結(jié)構(gòu)錯動，高墩橋梁設計時應重點關(guān)注墩柱的變形和穩(wěn)定性，為提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減小后期養(yǎng)護工作宜盡量采用剛構(gòu)。

4、下部結(jié)構(gòu)

下部結(jié)構(gòu)選取應充分考慮地質(zhì)、地形、水文等自然條件，對墩型及墩高，跨徑等進行選擇。如果橋梁高度小于40m，山區(qū)公路中小跨徑橋梁一般采用矩形墩、十字墩、柱式墩，但雙柱式墩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工簡單宜優(yōu)先選用。如果橋梁較矮，就采用薄板式墩或柱式墩，但柱式墩構(gòu)造簡單，施工外觀質(zhì)量易于控制，與樁基礎銜接方便，宜優(yōu)先選用。山區(qū)公路中小跨徑橋梁基礎一般采用柱樁、嵌巖樁等樁基礎和擴大基礎。橋位處地質(zhì)條件好時宜采用擴大基礎。地質(zhì)條件好但地面橫坡大以及地質(zhì)條件復雜時宜采用樁基礎。對巖溶發(fā)育段，基礎應采用單樁，以縮減樁基數(shù)量，減小施工難度。受水流沖刷、滾石等河谷中的橋墩，設計時應注意考慮墩柱抗沖刷和抗撞擊能力，盡量采用單樁。山區(qū)中小跨徑橋梁橋臺一般采用重力臺、肋板臺和樁柱式橋臺。重力臺高度在10m左右為宜，常需配合設置縱橫向臺階，以適應山區(qū)的地貌、地形。樁柱式臺高度宜為5～10m，在山區(qū)地形陡峭的情況下，常與重力臺配合使用。肋板臺需要設置透水性材料填充壓實，上鋪設格柵的過渡段。

結(jié)束語

山區(qū)公路設計受到很多因素的影響和制約，會遇到許多的技術(shù)難題和疑難工程。我們在進行山區(qū)公路中小跨徑公路橋梁設計時，應該考慮其本身的具體特征，確保中小跨徑公路橋梁的結(jié)構(gòu)設計能夠達到相應的標準，從而為后續(xù)的橋梁施工、建設管理提供幫助，保證整個橋梁工程建設的質(zhì)量和安全。

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