馮泰鵬

【摘 要】橋梁作為山區(qū)公路建設(shè)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)方案是否合理可影響到項(xiàng)目工程的工期及工程造價(jià)。文章主要闡述了山區(qū)公路橋梁修建特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)劃，對(duì)勘測(cè)后的地勢(shì)地貌進(jìn)行分析探討，重點(diǎn)分析了山區(qū)公路橋梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如對(duì)于橋梁的選擇及橋梁上下結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。結(jié)合實(shí)踐，工作人員需要提前做好地形勘察工作，深入了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、地形及環(huán)境情況，只有這樣才能設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的橋梁，保障橋梁的實(shí)用性及美觀性，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)公路橋梁的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)公路;橋梁方案設(shè)計(jì);特點(diǎn);設(shè)計(jì)要點(diǎn);結(jié)構(gòu)選型

山區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的一個(gè)重要保證便是對(duì)于山區(qū)公路的建設(shè)，因此國(guó)家非常重視山區(qū)公路的修建。山區(qū)地形相對(duì)復(fù)雜，在這里修建公路需要考慮很多因素，對(duì)于修好山區(qū)公路橋梁這一個(gè)過(guò)程不單單是為了更好地修建公路，也是對(duì)山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大力支持及對(duì)山區(qū)人民的負(fù)責(zé)。

1 山區(qū)公路橋梁的特點(diǎn)及修建原則

1.1 山區(qū)公路橋梁的特點(diǎn)

山區(qū)地勢(shì)大多起伏不平，有很多的陡坡和洼地，一旦遭遇大風(fēng)、大雨、大雪等惡劣天氣，便極有可能導(dǎo)致泥石流、山體滑坡及洪水倒灌等自然災(zāi)害的發(fā)生。如果遇到山區(qū)河流經(jīng)過(guò)，便會(huì)引發(fā)較為明顯的沖刷現(xiàn)象[1]。上述這些特殊的地理地質(zhì)現(xiàn)象阻礙了公路橋梁勘察及設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，這就要求工作人員在勘察過(guò)程中盡可能地避免各種各樣的自然障礙，排除人為因素。

1.2 山區(qū)公路橋梁的修建原則

1.2.1 嚴(yán)格遵守環(huán)境保護(hù)原則

在對(duì)山區(qū)公路橋梁勘測(cè)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要把環(huán)境保護(hù)放在重要位置，保證不能破壞原有的生態(tài)環(huán)境[2]。對(duì)于工程建筑而言，可能會(huì)出現(xiàn)比較大規(guī)模的森林損害及農(nóng)田摧毀等特殊情況，這需要在建設(shè)山區(qū)公路橋梁初期進(jìn)行合理準(zhǔn)確地勘測(cè)，然后再進(jìn)行科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)，用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案盡量避免大規(guī)模開(kāi)采山體、破壞綠色植被、損毀大面積森林等破壞生態(tài)環(huán)境的工程再次出現(xiàn)，通過(guò)專家的科學(xué)規(guī)劃及方案設(shè)計(jì)，最大限度地保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)四周的生態(tài)環(huán)境。

1.2.2 保障質(zhì)量的同時(shí)要降低成本

在建設(shè)山區(qū)公路橋梁時(shí)，要在保證工程質(zhì)量不受影響的前提下降低成本。施工單位一定要在保證公路橋梁可以安全使用的情況之下，才可以降低成本。施工單位可以根據(jù)初期調(diào)查的現(xiàn)場(chǎng)情況，以提高資源利用率為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)最佳的施工方案和計(jì)劃，從而降低山區(qū)公路橋梁的施工成本[3]。

1.2.3 提高施工標(biāo)準(zhǔn)及審核標(biāo)準(zhǔn)

山區(qū)公路橋梁及勘測(cè)設(shè)計(jì)一定要符合國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)，選擇施工所需要的材料、施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的新型工藝技術(shù)及新型材料的使用與選擇等情況，都需要向相關(guān)部門(mén)提前報(bào)備，確認(rèn)可以使用后才投入工程建設(shè)中。同時(shí)，工程完成之后要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收工作，充分保證工程質(zhì)量的安全性。

2 山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)施工條件勘測(cè)

2.1 山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)施工條件勘察

通常來(lái)講，公路的分布是以線性狀態(tài)進(jìn)行，是帶狀的建筑物體。然而，山區(qū)地形較為復(fù)雜多變，在修建公路橋梁時(shí)通常會(huì)遇到山凹或雞爪溝樣式的特殊地理地質(zhì)，在這種地形進(jìn)行勘測(cè)及設(shè)計(jì)難度很大，不過(guò)我國(guó)現(xiàn)在的公路勘測(cè)和描繪水平已經(jīng)得到很大提升，絕大部分任務(wù)已經(jīng)可以完成[4]。在完成勘測(cè)工作之后，可以繪制出相對(duì)應(yīng)的地形與地勢(shì)，然后模擬出施工路線，再?gòu)闹刑暨x最為合適的路線，之后進(jìn)行具體施工。

2.2 山區(qū)公路橋梁的橋位勘測(cè)任務(wù)

根據(jù)地形地勢(shì)圖，可以推測(cè)描繪出橋梁平面圖及縱斷面立體圖等，以此為依據(jù)，對(duì)已經(jīng)確定好的橋梁架構(gòu)線進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，重新確定橋梁架構(gòu)線沿線的地形及地勢(shì)，把原本的地勢(shì)圖補(bǔ)充完整。同時(shí)按照重新測(cè)量確定的橫斷面地面線及縱斷面地面線，分段勘測(cè)橋梁建設(shè)地，從而確定橋梁的墩臺(tái)及墩臺(tái)身的位置，具體的跨越徑度還有凈空的界限[5]。

2.3 山區(qū)公路橋梁的橋位測(cè)設(shè)

將前期工作得到的橋梁平面圖形及立體圖形結(jié)合起來(lái)，然后從數(shù)據(jù)庫(kù)保存的資料中進(jìn)行查找，確定公路橋梁建設(shè)的最初設(shè)計(jì)稿，從而確定橋梁之間的跨徑及分孔規(guī)律。在確定橋體的修建位置后，需要盡量避免破壞原有的自然環(huán)境，盡量把橋梁墩臺(tái)身修建在河水中，有效防止施工對(duì)環(huán)境的破壞。在完成橋位布置后再次進(jìn)行檢查工作，確保不會(huì)發(fā)生意外。

2.4 山區(qū)公路橋梁的橋位鉆挖勘探工作

在確定橋梁墩臺(tái)身的位置之后，便可進(jìn)行地址探測(cè)工作。對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行深入性地鉆挖，充分了解該地區(qū)的基礎(chǔ)地質(zhì)情況，將鉆挖后得到的結(jié)果繪制成剖面圖，并作為正式施工的范本。

2.5 橋梁工程的施工調(diào)查工作

要充分了解公路橋梁建筑中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，比如建筑材料的來(lái)源、水泥砂石的使用量、建筑過(guò)程中材料的質(zhì)量問(wèn)題等，在保證公路橋梁工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量節(jié)約成本。根據(jù)勘察結(jié)果設(shè)計(jì)較為合理的施工方案，同時(shí)考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，防止在施工過(guò)程中發(fā)生占用山區(qū)農(nóng)田、破壞森林植被等現(xiàn)象發(fā)生。

3 山區(qū)公路橋梁的設(shè)計(jì)

3.1 山區(qū)公路橋梁的橋型選擇

山區(qū)情況特殊，在進(jìn)行橋梁選擇時(shí)，要充分考慮橋梁的安全性、實(shí)用性及修建成本。首先，要了解選擇的橋型能否穩(wěn)固并且持久，同時(shí)還要了解橋梁相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)硬程度及剛度，盡量保證橋梁在遭受地震、泥石流、山體滑坡等自然災(zāi)害情況下還可以繼續(xù)使用。其次，橋梁的選擇要因地形而變，選擇的橋梁要滿足當(dāng)?shù)氐牡貏?shì)情況，同時(shí)方便后期的維護(hù)與保養(yǎng)。最后，要考慮橋梁的美觀性，讓橋梁與當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3.2 山區(qū)公路橋梁的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)

山區(qū)修建公路橋梁通常會(huì)面臨建造難度大且造價(jià)高的問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)公路橋梁時(shí)首要考慮施工的便捷性及建設(shè)橋梁的成本問(wèn)題。建造工程師要考慮工形橋、箱梁、“T”形橋等架構(gòu)制作比較簡(jiǎn)單的橋型，這些橋型對(duì)于所受力度的結(jié)構(gòu)比較合理，方便進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的吊裝及預(yù)制，因此，這些橋型被大規(guī)模應(yīng)用于山區(qū)公路橋梁修建之中。

如果橋梁的墩臺(tái)身較低，可以考慮去采用工形橋及T形橋結(jié)構(gòu)，對(duì)橋梁的伸縮縫裝置及支座進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，防止因溫度變化而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)在力度發(fā)生變化。橋梁墩臺(tái)身屬于工程下半部分，它們需要承載橋梁上半部分帶來(lái)的壓力，但是如果僅僅依靠橋梁墩臺(tái)身去支撐這些壓力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這需要將壓力傳遞給地基。因此，橋梁建筑對(duì)于橋梁地基的要求非常嚴(yán)格，對(duì)于地基與基礎(chǔ)產(chǎn)生摩擦力、承載力及沉降量等都有具體的要求，從而減少橋梁墩臺(tái)身的水平位移及橋梁沉降等現(xiàn)象發(fā)生[6]。

3.3 山區(qū)公路橋梁的附屬結(jié)構(gòu)

3.3.1 抗震設(shè)計(jì)

一般來(lái)講，在設(shè)計(jì)山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑工程師大部分會(huì)選擇“T”形橋及預(yù)制空心板作為橋梁的連續(xù)結(jié)構(gòu)或簡(jiǎn)易支架結(jié)構(gòu)，這樣雖然降低了橋梁施工的難度，但是相對(duì)應(yīng)的橋梁抗震性能也隨之降低。因此，工程師一定要按照與之相關(guān)的規(guī)定及橋梁的抗震原理改進(jìn)方案，通過(guò)提高墩臺(tái)身和橋梁連接區(qū)域的構(gòu)造設(shè)計(jì)及配筋情況，或者利用緩沖墊塊、防震錨栓及連桿等設(shè)備合理加強(qiáng)公路橋梁的抗震性能。

3.3.2 橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)

公路橋梁建設(shè)需要用到混凝土，而混凝土?xí)軠囟鹊挠绊懚l(fā)生伸縮現(xiàn)象，這導(dǎo)致橋梁伸縮量的改變。面對(duì)橋梁伸縮縫的情況，建筑工程師大多會(huì)采取將伸縮縫進(jìn)行重新裝置的解決方法。為了確認(rèn)這一方法的可行性，需要在上述設(shè)計(jì)過(guò)程中從橋梁實(shí)際的基礎(chǔ)長(zhǎng)度進(jìn)行改革，綜合性地進(jìn)行計(jì)算考量，這樣可以有效確定其伸縮的具體形式。此外，在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，其伸縮量由內(nèi)到外的梁長(zhǎng)決定，而直線橋大部分比伸縮量小，這便需要綜合橋梁的縱向變形及橫向變形情況，并將矢量結(jié)合在一起進(jìn)行綜合考慮。

3.3.3 橋梁的支座設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)高墩橋梁時(shí)，如果僅僅是應(yīng)用混凝土這種材料會(huì)導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)底座不穩(wěn)現(xiàn)象，對(duì)此要進(jìn)行整改，選擇剛性結(jié)構(gòu)的材料或進(jìn)行連續(xù)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建議利用交接墩進(jìn)行整座公路橋梁的設(shè)計(jì)。山區(qū)地形地勢(shì)比較特殊，公路橋梁的修建總會(huì)受到地形地勢(shì)因素的影響，因此山區(qū)公路橋梁大部分都是按照曲線形進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)橋梁支座時(shí)，不但要考慮扭矩所形成的支座反差力，更要充分考慮因曲線橋發(fā)生形變而導(dǎo)致方向變位的差異。所以，在進(jìn)行橋梁支座設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)側(cè)重考慮山區(qū)公路橋梁不同的方向發(fā)生不同變位的要求[7]。

4 注意人員素質(zhì)對(duì)勘察與設(shè)計(jì)工作的影響

山區(qū)公路橋梁勘察及設(shè)計(jì)工作是工程順利開(kāi)展的前提條件，只有將勘察和設(shè)計(jì)工作做好，才能為施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓其可以按照計(jì)劃順利實(shí)施，并減少施工過(guò)程中可能發(fā)生的意外狀況。地形地勢(shì)勘察工作對(duì)于工作人員的專業(yè)素養(yǎng)有著很高的需求，需要工作人員具備專業(yè)且豐富的地理知識(shí)及勘探技術(shù)手段，并且具備一定的繪畫(huà)技術(shù)，只有專業(yè)的技術(shù)人員才能根據(jù)結(jié)果設(shè)計(jì)出科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案，提高后期施工的實(shí)用性及安全性，這樣有效避免了因工作人員的個(gè)人失誤而影響后續(xù)工程的進(jìn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)公路橋梁建設(shè)要面對(duì)很多復(fù)雜的地形、地勢(shì)、地貌等因素影響。為了更加完美地修建山區(qū)公路橋梁，提高公路橋梁作業(yè)的實(shí)用性和安全性，工作人員一定要深入了解地勢(shì)、地貌、交通等因素，這樣才能設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的橋梁，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)橋梁建筑事業(yè)發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張穩(wěn).山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)與抗震加固措施研究[J].工程技術(shù)研究，2020（4）：239-240.

[2]張鋒.山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法研究[J].交通世界，2017（9）：88-89.

[3]符文俊，付詩(shī)喻.山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及心得體會(huì)[J].交通世界，2017（9）：112-113.

[4]馬馬.山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn)初探[J].建設(shè)科技，2016（3）：91-92.

[5]陳曦.山區(qū)公路橋梁伸縮裝置行車安全評(píng)估技術(shù)研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2011.

[6]蔡昌明.探討山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問(wèn)題[J].黑龍江交通科技，2014（6）：134.

[7]李莉.關(guān)于山區(qū)公路常規(guī)橋梁的設(shè)計(jì)探討[J].價(jià)值工程，2014（31）：91-92.