淺談山區(qū)高速公路建設中橋梁設計

1、<p>　　淺談山區(qū)高速公路建設中橋梁設計</p><p>　　摘要：山區(qū)高速公路具有地形復雜、構造物多、橋隧比大等特點，橋梁在山區(qū)高速公路建設中起著舉足輕重的作用，所以要設計安全系數(shù)高、經(jīng)久耐用的高速公路橋梁，對山區(qū)高速公路的橋梁設計將是橋梁工程選擇施工方式的重要依據(jù)。 </p><p>　　關鍵詞：山區(qū)高速公路；建設中橋梁設計；特點 </p><p>

2、　　中圖分類號： TU997文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，交通也變得越來越便利，公路工程建設規(guī)模也在不斷發(fā)展和壯大。我國修建的高速公路也在不斷從平原地區(qū)不斷向山區(qū)延伸，山區(qū)高速公路的地質、地形復雜，構造物多，橋梁隧道在線路中所占比例大，山區(qū)高速公路設計的成功與否，橋梁部分的設計就顯得十

3、分重要。因此，對山區(qū)高等級公路橋梁設計的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 </p><p>　　1. 安全可靠基本原則及實現(xiàn)方法 </p><p>　　由于山區(qū)復雜的地理環(huán)境和工程條件，難以保證工程實施能夠有效實現(xiàn)設計涵蓋的技術難點與重點，無形中增加了公路橋梁設計的難度。為了保證公路橋梁結構具有一定的強度、剛度和穩(wěn)定性，工程設計必須遵守安全可靠原則，具體要求：強度方面必須具有足夠的安全儲備；剛度方

4、面必須具有控制變形的能力；穩(wěn)定性方面應當具有保持原形狀和位置的能力。 </p><p>　　除此之外，設計過程中還要注意以下設計關鍵：修建在地震區(qū)的公路橋梁應當按照抗震要求采取防震措施；大跨度柔性橋梁應當考慮風振效應；建設在易變遷河道上的公路橋梁應當事先設計導流設施，防止橋梁基礎被河水過度沖刷；交通繁忙的橋梁應當預先設計好照明設施，并設置清楚的交通標識；橋梁兩端不易太陡，避免發(fā)生車輛碰撞等事件；為了保證車輛及行人

5、的安全，防撞欄桿應具有足夠的高度和強度，防止車輛相撞、車撞人等情況發(fā)生時跌下橋下，發(fā)生嚴重傷亡情況。 </p><p>　　2. 山區(qū)高速公路橋梁建設特點分析 </p><p>　　2.1山區(qū)高速公路建設特點 </p><p>　　一般情況下，山區(qū)高速公路的地形相對復雜，地質環(huán)境并不是很好，水文條件也相對多變，因此在建設過程中，其最為突出的特點則是平曲線相對較多、縱

6、坡較大且陡峭，半徑小隊較小，橋隧的比例也比較高。與此同時，山區(qū)高速公路建設往往存在填挖方大與視距不良等影響交通安全與交通管理的問題，施工過程，很容易對周邊環(huán)境造成較為嚴重的破壞，若處理不當，則會造成各種地質災害的發(fā)生。這不僅會直接增加工程建設的整體投資，同時還會為高速公路日后的運營埋下安全性隱患。 </p><p>　　而基于高速公路建設的這些特點，其橋梁建設也區(qū)別于傳統(tǒng)的橋梁建設，存在一定的特殊性。 </

7、p><p>　　2.2山區(qū)高速公路橋梁建設特點 </p><p>　　結合山區(qū)高速公路建設的基本特點以及高速公路橋梁設計與建設的基本經(jīng)驗來看，山區(qū)高速公路橋梁建設的特點可歸納為以下五個方面： </p><p>　　2.2.1由于橋梁在山區(qū)高速公路建設中所占比重相對較大，且一般的橋梁基本都需要進行高空作業(yè)，再加上澆筑次數(shù)多以及天氣設備等因素的影響，山區(qū)高速公路橋梁建設的施

8、工工期相對較長； </p><p>　　2.2.2施工過程中，因高墩柱施工在時間上的影響，為保證工期，工程建設一般采用平行作業(yè)的方式，模板的需求量因此而提升；同時，大噸位吊車及其他機械設備的調配與投入相比于普通橋梁施工也要大一些； </p><p>　　2.2.3施工過程中，盡管墩柱完成的延米數(shù)比較大，但因部分未完成高墩柱的存在，因此實際延米數(shù)與計量規(guī)定并不相符，項目投資資金的回籠以及工程

9、的建設周期容易因此而受到影響； </p><p>　　2.2.4在山區(qū)的作業(yè)環(huán)境中，不同墩柱的高度差相對較大，高墩柱因墩身的影響，故其重心較高，墩身的柔度因此變大，同時又因施工要求的嚴苛，所以橋梁建設過程中，高墩施工的定位控制難度一般都比較大； </p><p>　　2.2.5山區(qū)高速公路橋梁建設一般處于地貌相對復雜的地區(qū)，建設區(qū)域坡度的起伏相對較大，再加上高空作業(yè)的所占比重較大，因此山區(qū)

10、高速公路橋梁建設的安全系數(shù)一般都比較低。 </p><p>　　3. 山區(qū)公路的橋梁設計要點 </p><p>　　3.1由于山區(qū)公路與平原地區(qū)的公路在地形、地質、水文等條件上有著很大的差別， 因此我們在橋梁設計時要高度重視以上這些差別，特別是在地形、地質方面，有時同一座橋在縱橋向的地質變化很大，在橫橋向的地形變化很大，如不重視，很容易出現(xiàn)差錯，因此在設計前一定要認真收集設計資料，做到心中

11、有數(shù)，有條件時設計人員最好到實地調查一下。 </p><p>　　3.2由于山區(qū)公路的地面高差變化大，材料、機械運輸困難，施工條件差。所以我們在設計時必須要因地制宜，一定要考慮到施工的可行性，盡量給施工帶來方便。為了保證工程質量，節(jié)省工程造價，方便施工，橋梁設計可采用靈活多變的形式。 </p><p>　　3.3橋梁設計要遵循“適用、安全、經(jīng)濟、美觀、環(huán)?！钡幕驹瓌t。現(xiàn)在隨著國民經(jīng)濟的發(fā)

12、展，“美觀和環(huán)?！币咽艿皆絹碓蕉嗟闹匾暫完P注。橋梁設計在注重安全性、舒適性、和耐久性的同時，應引入環(huán)保、美化、人文的概念，把公路橋梁的景觀設計作為一項重要內容加以考慮，在保證橋梁使用功能要求的原則下，要盡可能地考慮到使建成后的橋梁與周圍環(huán)境相協(xié)調，不造成原有環(huán)境的破壞。設計時應開拓藝術創(chuàng)新思路，全方位、多角度地展示橋梁景觀的美學效應，開發(fā)景觀資源，同時應維護生態(tài)平衡，保護珍稀動、植物及特有的地質風貌，杜絕聲、光、電、對環(huán)境的“污染”，橋

13、梁涂裝色彩選擇時不但要考慮與周邊環(huán)境色調、橋梁造型相協(xié)調，還要考慮橋梁所在地區(qū)的民風、民俗。 </p><p>　　4. 橋梁結構設計 </p><p>　　4.1上部結構設計 </p><p>　　對于像簡支空心板結構和等跨T型梁的橋型， 其結構形式相對簡單依據(jù)不同項目的不同特點，參照使用上部結構的標準圖。對于中小橋，其結構一般為簡支空心板結構，而大橋常往往選用T

14、型梁結構。一般而言，如果墩橋固結，當溫度發(fā)生變化時，T型結構會產(chǎn)生很大的內力。對于較高的橋墩，可以選用墩梁固結結構。對于較高的橋墩，連續(xù)結構不利于結構的穩(wěn)定，而且會嚴重損壞支座，因為墩柱底只要有微小的轉角，就會產(chǎn)生很大的墩頂移位。此外，墩梁固結不需設支座， 避免了由于支座更換帶來的麻煩。如果橋梁周圍地基較差，而且有可能產(chǎn)生不均勻沉降，此時不宜選擇墩梁固結和結構連續(xù)體系。但是可以選擇簡支結構。不等跨連續(xù)結構邊跨與中跨跨徑的匹配要十份注意，

15、此時，邊跨與中跨跨徑的比值在0.55-0.7之間。 </p><p>　　4.2下部結構設計 </p><p>　　4.2.1橋墩設計:橋墩的結構多為方柱墩和等截面圓柱墩，而階形實心柱和變截面空心墩也是高墩常采用的結構。橋墩一般要進行正常使用極限狀態(tài)和承載能力驗算，但除此之外，穩(wěn)定分析也是高墩需要進行的重要的分析，其方法主要包括能量法、位移法、靜力法以及有限元法等。而有限元法分析比較合適，

16、因為高墩有較大的自重且不可忽略，而且高墩截面多為變截面。 </p><p>　　擴大基礎和樁基礎是橋梁常采用的橋墩基礎。對于擴大基礎，既要對其進行承載驗算，又要使偏心距控制在合理范圍內， 保證應力分布的均勻性。常用的樁基礎包括摩擦樁、嵌巖樁以及柱承樁等三類。摩擦樁要進行承載力驗算，此外由于沉降影響超靜定結構的內力，因此還要計算沉降量，以獲得由沉降引起的荷載效應。因為設計柱樁及嵌巖目的主要是對樁基進入基巖的深度進行

17、控制， 所以為了確定樁基的入土深度，要考承載力、巖層的傾向、完整性是否處于巖溶地帶等多方面因素。 </p><p>　　4.2.2橋臺設計:常用橋臺形式有柱式臺、薄壁式臺、扶壁式臺、重力式U臺以及肋型埋置式臺等。 </p><p>　　由于柱式臺與薄壁式臺的基礎多為單排樁基或擴基，而且臺后土壓力較大，且其因此，導致這兩類橋臺高度不宜過高。雖然扶壁式臺承受較大的臺后土壓力，需要較多的配筋量，

18、導致造價較高，但可減少橋梁的長度，可根據(jù)實際情況決定是否采用。 </p><p><b>　　5. 結語 </b></p><p>　　總之，山區(qū)高速公路橋梁設計是工程建設的重要環(huán)節(jié)和基礎依據(jù)，只有保證設計的科學性、合理性、可行性及經(jīng)濟性，才能夠確保施工環(huán)節(jié)的安全性、有序性和高效性。所以，在進行設計的時候，設計人員必須對項目所在區(qū)域的地貌、地質等進行細致的勘測、調研，

19、在綜合收集并研究相關文獻、資料及勘測結果的基礎上，更精確地進行設計，以便于保證高速公路橋梁工程的整體質量。 </p><p><b>　　參考文獻: </b></p><p>　　[1]匡峰.淺析高速公路橋梁設計要點[J].科技創(chuàng)新導報，2012，(01). </p><p>　　[2]呂令釗，張文濤.論山區(qū)高速公路中的橋梁設計[J].交通標準