山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)及策略探討

吳遠(yuǎn)致

摘 要 公路橋梁是山區(qū)高速公路的重要組成部分，其工程施工質(zhì)量對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要，設(shè)計(jì)難度也相對(duì)比較大，如果不能把握設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，往往難以保證設(shè)計(jì)效果。為此，筆者將要在本文中對(duì)山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)及策略進(jìn)行探討，希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)山區(qū)高速公路事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路;橋梁設(shè)計(jì);策略

前言

高速是山區(qū)溝通外界的主要紐帶，由于山區(qū)的地形相對(duì)比較復(fù)雜，這對(duì)山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)有著不同的要求，需要根據(jù)山區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能保證設(shè)計(jì)安全性和耐久性，還應(yīng)該考慮橋梁的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。如果在山區(qū)高速公路建設(shè)的過(guò)程中，采用了過(guò)低的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)理念，就難以保證橋梁的耐久性，橋梁維護(hù)費(fèi)用也相對(duì)比較高，難以保證橋梁外形美觀程度[1]。

1山區(qū)高速公路的特點(diǎn)

山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)難度相對(duì)比較大，需要根據(jù)當(dāng)?shù)貜?fù)雜環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能保證橋梁使用的安全性和使用壽命。為了保證山區(qū)高速公路盡量順暢，就需要在開(kāi)展路線規(guī)劃的過(guò)程中，盡量避開(kāi)各種障礙物。在山區(qū)高速公路建設(shè)的過(guò)程中，往往需要建設(shè)高墩，坡度設(shè)計(jì)也相對(duì)比較大，橋梁跨徑相對(duì)比較長(zhǎng)。

山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的原則和設(shè)計(jì)理念。在山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螤顩r進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該遵循以下的原則：①應(yīng)該保證橋梁的耐久性和安全性。只有在橋梁設(shè)計(jì)中認(rèn)真考慮這兩個(gè)要素，才能進(jìn)一步減少橋梁后期維護(hù)費(fèi)用，提升橋梁使用的經(jīng)濟(jì)性，保證橋梁的美觀程度。②在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該盡量與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境相適應(yīng)。在開(kāi)展橋梁設(shè)計(jì)中，應(yīng)該避免對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，避免出現(xiàn)私自挖山的現(xiàn)象[2]。③橋梁工程設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量得到最大的經(jīng)濟(jì)效益。在保證橋梁質(zhì)量和建設(shè)工期的前提之下，應(yīng)該盡量減少橋梁的建設(shè)費(fèi)用，提升方案的優(yōu)化效果。

伴隨著橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)和理念的不斷進(jìn)步，應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題引起足夠的重視，保證橋梁設(shè)計(jì)的耐久性，保證橋梁使用安全性。只有保證橋梁工程的耐久性，才可以有效降低在橋梁維修和檢測(cè)中的費(fèi)用消耗。

2山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法

在開(kāi)展山區(qū)高速鞏固橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真做好橋梁上部的選型工作，從支座設(shè)計(jì)和墩柱設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行探討，這些對(duì)橋梁的使用壽命，有著非常直接的影響。

橋梁上部結(jié)構(gòu)的選型設(shè)計(jì)。在橋梁上部選型設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)不同地形區(qū)域的情況，合理對(duì)橋梁的跨徑進(jìn)行選擇，如果橋梁跨徑設(shè)計(jì)不夠合理，不僅對(duì)工程經(jīng)濟(jì)投入影響較大，還容易導(dǎo)致各種橋梁病害問(wèn)題的產(chǎn)生。在我國(guó)當(dāng)前山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常會(huì)采用小型跨徑橋梁設(shè)計(jì)，其中很大一部分屬于空心板梁，其對(duì)各種地形的適應(yīng)性較強(qiáng)。在工程設(shè)計(jì)人員開(kāi)展工程設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該制定詳盡的設(shè)計(jì)方案和預(yù)制設(shè)計(jì)方法，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的施工質(zhì)量問(wèn)題。只有保證橋梁結(jié)構(gòu)的合理性，才能保證橋梁的使用壽命，對(duì)于不同的橋梁跨徑，應(yīng)該采用不同的工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。如果橋梁的跨徑超過(guò)了13米，就可以采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式，如果橋梁跨徑超過(guò)了20米，可以采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系的設(shè)計(jì)方式。對(duì)于不同的橋梁跨徑，應(yīng)該采用不同的結(jié)構(gòu)，這樣才能保證橋梁的整體性能和抗扭性能。

認(rèn)真做好支座的設(shè)計(jì)。橋梁的制作會(huì)在很大程度上決定橋梁的承載能力。在開(kāi)展橋梁制作建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該保證橋梁的豎向承載性能，還應(yīng)該考慮上部結(jié)構(gòu)的水平變位能力。對(duì)于多跨連續(xù)橋梁，為了避免支座產(chǎn)生的變形，可以在中間墩位置處設(shè)計(jì)一些固定支座，還可以在橋臺(tái)與其他橋墩中間設(shè)計(jì)縱向滑動(dòng)支座，讓橋梁的承載力分布變得更加均勻，避免出現(xiàn)一側(cè)受力過(guò)大的現(xiàn)象。對(duì)于獨(dú)柱墩的支座，應(yīng)該對(duì)橋梁傾覆問(wèn)題引起足夠的重視。對(duì)于曲線橋梁的中間墩，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該考慮車(chē)輛的偏載效應(yīng)，可以通過(guò)采用橫向偏移來(lái)改善該問(wèn)題。

下部墩柱的設(shè)計(jì)。由于山區(qū)的環(huán)境相對(duì)比較特殊，對(duì)墩柱設(shè)計(jì)有著比較高的要求，如果采用較多墩柱設(shè)計(jì)形式，往往會(huì)占用較多的農(nóng)田面積，橋段的施工難度就會(huì)相對(duì)比較高。因此，在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)山區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算來(lái)得到墩高。例如：墩高在15米以下，可以采用20米連續(xù)t型梁橋的設(shè)計(jì)方案。如果墩高在15米到40米的范圍之內(nèi)，可以直接采用t型梁橋設(shè)計(jì)。如果墩的高度超過(guò)了45米，就應(yīng)該使用40米的連續(xù)t型梁橋設(shè)計(jì)。在開(kāi)展高速公路橋梁建設(shè)的過(guò)程中，如果進(jìn)入到了壩區(qū)，就可能遇到水溝或者河流等復(fù)雜施工環(huán)境，這個(gè)時(shí)候就可以選擇16米預(yù)應(yīng)力窄幅寬心板橋設(shè)計(jì)形式，對(duì)不同的地形，應(yīng)該采用不同的墩高和橋梁設(shè)計(jì)，這樣才能保證橋梁的耐久性。

對(duì)公路橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的超載現(xiàn)象，應(yīng)該引起足夠的重視。通過(guò)對(duì)公路超載情況的研究來(lái)看，其超載主要是由于下面幾個(gè)原因造成的。早期橋梁由于交通運(yùn)輸量不大，導(dǎo)致橋梁設(shè)計(jì)的載荷在后期容易出現(xiàn)不足的情況。很多橋梁在設(shè)計(jì)前，沒(méi)有認(rèn)真做好相關(guān)的調(diào)查工作，對(duì)交通運(yùn)輸需求估算錯(cuò)誤，導(dǎo)致橋梁運(yùn)營(yíng)實(shí)際車(chē)流量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于方案預(yù)計(jì)的情況。在公路橋梁的實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于疲勞載荷的作用，直接導(dǎo)致了橋梁各種病害逐漸產(chǎn)生，最終對(duì)橋梁使用安全造成了隱患。為了有效避免這些問(wèn)題的發(fā)生，就需要在工程設(shè)計(jì)前期，認(rèn)真做好相關(guān)調(diào)查工作，科學(xué)估算橋梁未來(lái)的交通運(yùn)營(yíng)需求，并和城市規(guī)劃認(rèn)真結(jié)合起來(lái)。在掌握公路橋梁未來(lái)使用需求的情況下，再開(kāi)展各種工程設(shè)計(jì)工作。

混凝土質(zhì)量也會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成不小的影響。如果混凝土質(zhì)量不過(guò)關(guān)，就會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成不小的影響。因此，在實(shí)際混凝土原料的選擇過(guò)程中，應(yīng)該盡量選擇水熱化效果低和含堿量較少的水泥作為原料。此外，還應(yīng)該選擇材質(zhì)堅(jiān)韌的清潔骨料，保證對(duì)粗骨料的級(jí)配和粒形選擇合適，并注意對(duì)水的配比量，應(yīng)該避免使用硅酸鹽類(lèi)水泥。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)提出了更高的要求。針對(duì)當(dāng)前山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)該引起足夠的重視，認(rèn)真分析問(wèn)題發(fā)生的原因，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦螤顩r進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，最大程度保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[2] 帥霞紅.高速公路橋梁施工技術(shù)的不足及改進(jìn)措施[J].門(mén)窗，2019（20）：37-38.