山區(qū)中小橋梁的設(shè)計(jì)方法研究

周 亮

(四川省達(dá)州市公路工程公司)

山區(qū)中小橋梁的設(shè)計(jì)方法研究

周 亮

(四川省達(dá)州市公路工程公司)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，為保障人們的出行便利，越來(lái)越多的橋梁被修建。但當(dāng)前人們關(guān)注更多的是城市橋梁的修建，對(duì)于山區(qū)小橋梁的設(shè)計(jì)還缺少一定的忽視。本文主要通過(guò)對(duì)山區(qū)小橋梁的設(shè)計(jì)原則，以及山區(qū)小橋梁設(shè)計(jì)方法的研究?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

山區(qū)；小橋梁；設(shè)計(jì)方法

當(dāng)前橋梁在城市交通運(yùn)輸中占有重要作用，給人們的出行帶來(lái)了極大的便利，為城市化建設(shè)以及社會(huì)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。山區(qū)由于其地理環(huán)境的惡劣，致使其交通建筑行業(yè)并沒(méi)有城市發(fā)達(dá)，給人們的出行安全帶來(lái)諸多不便。因此，加強(qiáng)對(duì)山區(qū)公路以及橋梁的設(shè)計(jì)與修建，為山區(qū)人們的出行提供便利。

一、山區(qū)小橋梁的設(shè)計(jì)原則

（一）安全性原則

在進(jìn)行山區(qū)小橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要考慮的因素就是安全。山區(qū)的地形氣候等復(fù)雜多變，橋梁設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不光要考慮橋梁的載重情況，還需要對(duì)橋梁的現(xiàn)實(shí)情況如山體的坡度、溝壑等也考慮進(jìn)去，不僅如此還需要顧及橋梁修建現(xiàn)場(chǎng)的氣候因素，如降雨等。橋梁設(shè)計(jì)師在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地理特點(diǎn)，對(duì)橋梁的跨度、強(qiáng)度等進(jìn)行全面的考慮。

（二）耐用性原則

在不考慮重大地質(zhì)災(zāi)害的情況下，橋梁的使用期限通常都可以達(dá)一個(gè)世紀(jì)之久，并且在這一個(gè)世紀(jì)的使用期限內(nèi)也是非常安全的，可見(jiàn)其耐用性之久。這就要求橋梁設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，不僅要考慮其安全性，還要格外注意其耐用性。在考慮橋梁耐用性過(guò)程中，需要對(duì)該地可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防，如滑坡、泥石流等，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)防保護(hù)措施，如加固材料等。此外，對(duì)于地震災(zāi)害，需要增強(qiáng)其穩(wěn)固性和強(qiáng)度，如添加鋼筋的用量，對(duì)于高溫（寒）災(zāi)害，可以通過(guò)增加保護(hù)層的厚度的方式，增加橋梁的耐用性。

（三）經(jīng)濟(jì)性原則

山區(qū)與城市相比，經(jīng)濟(jì)條件會(huì)相差些，加之地理環(huán)境等方面的影響，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐呢?cái)政收入情況，將橋梁建設(shè)的成本控制在一定的范圍以內(nèi)，也就是堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性的原則。在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要對(duì)該地區(qū)的勞動(dòng)力情況、材料運(yùn)輸情況等進(jìn)行全面的掌握，從而合理利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，便于在實(shí)際的路橋工程的順利施工。只有將相關(guān)的影響因素進(jìn)行全面的思考，才能將施工的成本控制在合理的范圍以內(nèi)，從而堅(jiān)持工程的經(jīng)濟(jì)性原則。

（四）養(yǎng)護(hù)性原則

山區(qū)多為崎嶇的山路，不僅會(huì)給橋梁工程的施工增加難度，對(duì)于建成以后的橋梁的養(yǎng)護(hù)也會(huì)造成一定的影響。因此，橋梁設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮到橋梁的后期養(yǎng)護(hù)問(wèn)題，根據(jù)橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的地理氣候等特征，設(shè)計(jì)出便于運(yùn)輸、施工的線路，為日后的路橋工程的養(yǎng)護(hù)創(chuàng)造便利的條件。當(dāng)前很多設(shè)計(jì)師在進(jìn)行后期的養(yǎng)護(hù)時(shí)，為節(jié)省工程的成本，通常情況下，采用的都是小跨徑的設(shè)計(jì)方案。如果該方案不適用于當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，還可以考慮鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)跨徑結(jié)構(gòu)，從而為橋梁的保養(yǎng)提供便利。

（五）環(huán)保性原則

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們思想觀念的轉(zhuǎn)變，人們的環(huán)保意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)。這就要求設(shè)計(jì)師在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮經(jīng)濟(jì)、安全、耐用等方面的因素，還要考慮到設(shè)計(jì)的橋梁是否會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不良影響，是否可以利用當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏?shì)，在保證質(zhì)量且不增加成本或者少幅度增加的情況下，通過(guò)改變橋梁結(jié)構(gòu)等方式，減少或者避免對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的破壞，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

二、山區(qū)小橋梁的設(shè)計(jì)方法

（一）橋孔的設(shè)計(jì)

橋孔的設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面著手：第一，選擇跨徑。在修建山區(qū)的公路時(shí)，常常會(huì)遇到高低起伏的地段，面對(duì)這種情形，設(shè)計(jì)人員在選擇跨徑時(shí)，不要考慮橋墩的密度情況，而是應(yīng)該根據(jù)修建公路的地形走勢(shì)對(duì)跨徑進(jìn)行合理的設(shè)置。此外，當(dāng)橋墩過(guò)高、橋梁過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可以通過(guò)將二者結(jié)合的方式，將跨徑控制在合理的范圍之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)遵循當(dāng)橋墩的三分之二處都不足20米時(shí)，跨徑不應(yīng)超過(guò)20米，當(dāng)橋墩的三分之二高度在20-35米之間時(shí)，跨徑應(yīng)在30米左右，當(dāng)橋墩的三分之二高度在35-75米之間時(shí)，其跨徑需要40米左右；第二，在山區(qū)會(huì)有很多崎嶇不平的山路和錯(cuò)綜復(fù)雜的高山，常常是剛剛處理完一個(gè)山頭，又一個(gè)山頭又冒出來(lái)，給工作人員增加了很多困難，也使橋梁設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的橋梁多為彎轉(zhuǎn)而盤(pán)旋的，使得橋梁的路面的受力情況難以掌控。面對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)，需要在180米內(nèi)將一聯(lián)連續(xù)的長(zhǎng)度加以控制，并且掌握好跨徑的從長(zhǎng)度，一般情況下，三十米的跨徑不會(huì)多于六個(gè)，四十米的跨徑不會(huì)多于五個(gè)。

（二）橋梁上部分的設(shè)計(jì)

橋梁上部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)結(jié)構(gòu)形式的選擇，由于地理?xiàng)l件的限制，山區(qū)是很難出現(xiàn)大跨徑的橋梁的。所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，面對(duì)氣候復(fù)雜多變的區(qū)域，或者跨徑小于二十米的中小橋梁，應(yīng)當(dāng)使用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)的連續(xù)橋面橋梁；如果面對(duì)的是二十米以上的單孔跨徑橋梁，在設(shè)計(jì)時(shí)需要使用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的橋梁結(jié)構(gòu)；當(dāng)面對(duì)橋梁橋墩不足七十米時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)使用箱梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，需注意的是，如果橋梁工程是同一構(gòu)建合同，或者橋梁的跨徑是相同的，則需要選擇同一結(jié)構(gòu)的橋梁形式。如果不考慮地理限制的因素下，橋梁的結(jié)構(gòu)形式則要求是與主線是一致的。

（三）橋梁下部分的設(shè)計(jì)

橋梁下部分的設(shè)計(jì)主要從以下三個(gè)方面加以體現(xiàn)：第一，橋墩的設(shè)計(jì)。山區(qū)地形復(fù)雜，橋墩很容易失去平衡，所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋墩設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如果設(shè)計(jì)的橋墩不足25米，就是用雙柱式的設(shè)計(jì)，如果是25-45米，就使用獨(dú)住墩，如果在45-75米，就使用空心薄壁墩。通常情況下，在山區(qū)多使用柱式墩，主要是因?yàn)檫@種橋墩結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，并且施工方便，受力性也比較好。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)于不適宜使用柱式墩的部位，使用獨(dú)住墩，使其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，減少工程量，從而促進(jìn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性；第二，橋臺(tái)的設(shè)計(jì)。在山區(qū)設(shè)計(jì)人員通常使用的都是樁柱式橋臺(tái)、肋板臺(tái)和重力臺(tái)三種。樁柱式臺(tái)一般在5-12米之間，如地形陡峭，還需要與重力臺(tái)相結(jié)合。肋板臺(tái)需要設(shè)置過(guò)渡段，降低橋頭跳車的概率，并且過(guò)渡段需要使用透水性材料對(duì)其進(jìn)行填充，然后壓實(shí)，再在上面鋪設(shè)格柵，從而方便排水。重力臺(tái)的高度一般會(huì)在十米左右，如果要想使其更好的適應(yīng)山區(qū)的地形地貌，需要設(shè)置一些縱橫向臺(tái)階，從而便于其作用的發(fā)揮。

總結(jié)：

綜上所述，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化水平的提高，使城市交通越來(lái)越發(fā)達(dá)，但為了更好的發(fā)展，對(duì)于山區(qū)的小橋梁設(shè)計(jì)也是不容忽視的。山區(qū)由于其地形地貌的復(fù)雜、氣候的多變等因素，交通不是非常便利，并且在進(jìn)行建設(shè)時(shí)也會(huì)遇到很多的困難，這就需要設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)山區(qū)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出適合山區(qū)的橋梁方案，為修建小橋梁提供便利的條件，從而促進(jìn)其交通的發(fā)展。

[1]施俊杰. 分析山區(qū)高速公路橋梁的設(shè)計(jì)方法與施工工藝[J]. 科技風(fēng),2014,05:143-144.

[2]谷音,黃威,卓衛(wèi)東. 基于全壽命周期成本分析的橋梁設(shè)計(jì)研究綜述[J]. 公路交通科技,2011,06:67-74+96.

[3]趙進(jìn),侯靚雯,施菁華,呂一新. 秦嶺山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)[J]. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2011,10:270-273.

[4]李宏男,李超. 基于全壽命周期的橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)公路學(xué)報(bào),2014,10:32-45.

[5]陳錦輝. 公路混凝土梁式橋全壽命設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用分析[J]. 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,02:102-107.

[6]林勇臣. 城市中小橋梁常用的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題[J]. 山東工業(yè)技術(shù),2015,09:136.

TU75

B

1007-6344（2015）08-0238-01