山區(qū)公路橋梁勘察設(shè)計分析

李波

摘? ?要：山區(qū)公路橋梁施工需要面臨復雜地形、地勢條件，所以對勘察設(shè)計工作提出了較高要求。基于此，本文對山區(qū)公路橋梁勘察設(shè)計要求展開了分析，然后從施工條件勘察、橋位勘察設(shè)計、結(jié)構(gòu)勘察設(shè)計等方面對勘察設(shè)計要點進行了探討，為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：山區(qū)? 公路橋梁? 勘察設(shè)計

中圖分類號：U443? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0018-02

作為綜合性工程，山區(qū)公路橋梁建設(shè)前需要完成沿線地質(zhì)、水文等情況的勘察，為工程施工和車輛通行提供安全保障。加強勘察設(shè)計技術(shù)的運用，采取必要措施進行不利因素處理，能夠工程建設(shè)質(zhì)量得到保證。因此應加強山區(qū)公路橋梁勘察設(shè)計分析，以便為工程建設(shè)提供科學指導。

1? 山區(qū)公路橋梁勘察設(shè)計要求

在山區(qū)進行公路橋梁建設(shè)，需要認識到山區(qū)地勢起伏明顯，沿線多存在陡坡，容易遭遇滑坡、暴雪等地質(zhì)和氣候災害，如果處于河床平坦區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)明顯沖刷現(xiàn)象。在工程勘察設(shè)計階段，還應對各類障礙和災害進行規(guī)避，排除工程建設(shè)和運營受到的干擾。按照國家相關(guān)法規(guī)和技術(shù)規(guī)范標準要求，山區(qū)公路橋梁建設(shè)需要保證工程安全性，滿足在質(zhì)量和安全等方面的強制性要求。如需運用新材料、新工藝等，需要經(jīng)過現(xiàn)場充分論證。與此同時，山區(qū)工程建設(shè)在環(huán)境保護方面提出了一定要求，應確保工程建設(shè)不會破壞大面積森林、農(nóng)田或特殊地址構(gòu)造，能夠做好建設(shè)區(qū)域選擇，避免山體大面積開挖或植被遭到大量破壞[1]。此外，在保證工程質(zhì)量和安全的同時，還應盡量降低成本，完成合理結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2? 山區(qū)公路橋梁勘察設(shè)計要點

2.1 工程施工條件勘察

公路通常為線性分布，屬于帶狀建筑。而山區(qū)地形復雜，修筑公路時容易遭遇溝渠、峽谷等特殊地勢，給工程建設(shè)施工帶來了較大難度，所以需加強施工條件勘察。在勘察工作中，需要完成地形地勢圖繪制，對可以施工的路線進行模擬分析，并通過比較從中篩選出最佳的路線。根據(jù)路線分布，可以確定是否需要建設(shè)橋梁。如果地形起伏明顯，沿途需要對河流等區(qū)域進行規(guī)避，意味著橋梁建設(shè)比例較大，還要在對應區(qū)域考慮填方路基建設(shè)要求，保證工程建設(shè)規(guī)模和總體投資數(shù)量不超過原有計劃。對工程建設(shè)各個環(huán)節(jié)進行了解，如泥砂用量、材料來源等，能夠根據(jù)勘察成果提出科學設(shè)計方案，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)成本節(jié)約，同時避免周圍環(huán)境遭到嚴重破壞。工程建設(shè)還應做到因地制宜，保證符合地勢要求，增強橋梁美觀度，使工程能夠與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，并且能夠為后期維護提供便利。在實際勘察設(shè)計期間，需要完成工程建設(shè)方案的詳細論證，使屏障效應得到盡可能消減。作為復雜工作，山區(qū)公路橋梁勘察需要加強現(xiàn)代外業(yè)操縱技術(shù)的運用，如全球定位系統(tǒng)、遙感圖像處理、地理信息系統(tǒng)等，以便完成山區(qū)環(huán)境的綜合評估，提出合理且可行的設(shè)計方案。

2.2 公路橋位勘察設(shè)計

根據(jù)山區(qū)公路測繪地形圖，需要按照定線完成橋梁平面圖和縱面圖的繪制，實現(xiàn)橋位合理勘測。山區(qū)地形特殊，在勘察設(shè)計階段應更多考慮橋型安全性、實用性等問題，保證橋型穩(wěn)固、持久，能夠達到要求的剛度和強度，從而使結(jié)構(gòu)在遭遇地震等災害后能夠維持使用。根據(jù)圖紙完成防線設(shè)置，對橋梁整個沿線進行現(xiàn)場勘察，完成所處位置縱、橫斷面的地面線測量，能夠進一步掌握地形變化，對橋梁位置地質(zhì)、地貌等條件深入分析，實現(xiàn)橋墩位置的恰當選擇，保證橋梁跨徑、凈空界限等得到合理設(shè)置。根據(jù)路線縱斷與平面設(shè)計方案，需要全面開展調(diào)查工作，掌握相關(guān)資料，完成橋位初步布置設(shè)計。期間，應注意河床壓縮和山體擾動問題，選擇在溝底或水中完成墩臺布置，并開展放樣檢查工作，對橋位勘察設(shè)計效果進行驗證分析。此外，還應加強巖溶、沿線采空區(qū)等特殊地質(zhì)的測繪，完成采礦深度、厚度等資料的全面搜集，并組織人員完成沿線建筑物的實地勘察，提高勘察準確性，為路線優(yōu)化和橋位選擇提供科學數(shù)據(jù)依據(jù)。橋墩位置確定后，需要利用專業(yè)設(shè)備進行地質(zhì)鉆挖勘探，切實掌握地質(zhì)條件，完成地質(zhì)剖面圖的繪制，作為橋梁基礎(chǔ)建設(shè)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.3 上、下部勘察設(shè)計

橋梁分為上、下部結(jié)構(gòu)，結(jié)合勘察結(jié)果還要實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理選擇與設(shè)計，在保證施工安全和質(zhì)量的同時，增強施工便捷性，使工程造價得到有效控制。在上部結(jié)構(gòu)中，包含主梁、搭板等，需要根據(jù)施工難易程度進行設(shè)計。主體采用鋼筋混凝土，需要保證單孔跨徑不超過10m。超出這一范圍，需要采用預應力結(jié)構(gòu)。如果長度不超過100m，跨徑超出20m，可以采用簡支空心板結(jié)構(gòu)。無法實現(xiàn)支架澆筑，需要完成后連續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。地形干擾較大，現(xiàn)澆施工將遭遇困難，可以采用預制類的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)相對簡單，受力合理，可以進行標準化吊裝和預制。但如果橋墩較低，需要采用T型梁或拱形梁結(jié)構(gòu)，重新設(shè)置橋梁伸縮縫裝置和支座，以免因溫度急劇變化造成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大應力。下部結(jié)構(gòu)主要包含橋墩和橋臺，需要對上部結(jié)構(gòu)壓力進行承載，通常采用框架式結(jié)構(gòu)，設(shè)計有蓋梁的柱式墩。在橋梁斜交角不超過30°的條件下，需要采用雙柱式橋墩，否則可以采用三柱式。在橫向坡度較大的區(qū)域，需要采用樁柱式結(jié)構(gòu)，減少開挖面積，并加強橋臺填土高度控制，以免工程整體受到影響。

2.4 附屬結(jié)構(gòu)勘察設(shè)計

在橋梁附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計上，需要結(jié)構(gòu)抗震、承載力等方面的要求選擇適合的結(jié)構(gòu)。在山區(qū)公路橋梁設(shè)計過程中，連續(xù)和簡支多采用T型梁和預制空心板，盡管能夠使施工難度得到降低，但卻導致結(jié)構(gòu)抗震性受到了影響。在加強勘察的基礎(chǔ)上，還應按照相關(guān)規(guī)定和結(jié)構(gòu)抗震原理實現(xiàn)改進設(shè)計。比如在墩梁交接區(qū)域，需要增加配筋，合理進行構(gòu)造設(shè)計，如采用防震錨栓、連桿或緩沖墊塊等，使結(jié)構(gòu)抗震性得到增強[2]。采用混凝土材料進行橋梁施工，將導致材料因溫度變化出現(xiàn)收縮問題，造成結(jié)構(gòu)伸縮量受到影響。因此在勘察設(shè)計階段，應對伸縮縫進行合理設(shè)計，需要結(jié)合實際長度完成綜合性計算。如果為曲線橋梁，需要根據(jù)內(nèi)外側(cè)梁長進行伸縮縫設(shè)置，因此需要通過勘察掌握橋梁縱、橫變形情況，并與矢量結(jié)合起來。在預制體系中，需要考慮行車平穩(wěn)性問題，確定伸縮縫對橋梁平直度的影響。針對跨徑不超過16m的橋梁，通常只設(shè)置一個伸縮縫，以免影響通行穩(wěn)定。超出16m的橋梁可以在橋墩位置完成伸縮縫的設(shè)置，并做好橋臺處理，降低橋梁通行事故發(fā)生的可能性。在支座設(shè)計上，高墩橋梁使用混凝土將造成底座不穩(wěn)，需要采用鋼結(jié)構(gòu)體系或連續(xù)結(jié)構(gòu)矮墩，也可以采用交接墩得到簡支結(jié)構(gòu)的支座。橋梁架設(shè)將受地貌等因素影響，通常采取曲線型，因此支座結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮扭矩帶來的支座反力差和變形造成的方向變位差異。

3? 結(jié)語

在山區(qū)建設(shè)公路橋梁，能夠起到帶動山區(qū)經(jīng)濟文化發(fā)展的重要作用。但能否順利完成工程建設(shè)工作，取決于前期勘察設(shè)計工作開展情況。在實踐工作中，人員需要明確工程勘察設(shè)計要求，加強山區(qū)施工條件的勘察分析，合理進行橋位測設(shè)，并做好橋梁上、下部及附屬結(jié)構(gòu)勘察設(shè)計，繼而使工程后期施工的安全性和實用性得到提高。

參考文獻

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

[2] 馬波.山區(qū)公路勘察設(shè)計與環(huán)境保護[J].黑龍江交通科技，2019，42（6）：79-80.

[3] 劉琦.山區(qū)公路勘察設(shè)計中的問題及對策[J].科技與企業(yè)，2017（2）：121.