關(guān)于山區(qū)地帶公路橋梁設(shè)計分析

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摘要：我國山區(qū)地帶地形、地質(zhì)、水文、氣候條件十分復(fù)雜，大部分地區(qū)以山區(qū)、丘陵地貌居多。隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展和西部大開發(fā)，大力發(fā)展山區(qū)高等級公路成為必然。因此，對山區(qū)地帶高等級公路橋梁設(shè)計的研究具有十分重要的意義。本文針對山區(qū)地帶高等級公路橋梁主要特征，探討山區(qū)地帶高等級公路橋梁設(shè)計原則及實施方法。

關(guān)健詞：山區(qū)地帶；公路橋梁；設(shè)計分析

當(dāng)前，我國交通基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，使得公路橋梁建設(shè)進入一段建設(shè)的高潮期。越來越多的公路逐漸由平原地區(qū)延伸到山區(qū)，帶動了山區(qū)經(jīng)濟及文化等方面高速發(fā)展。然而，山區(qū)復(fù)雜的地理環(huán)境和條件為工程設(shè)計帶來了一定困難。另外，橋梁設(shè)計只考慮工程本身，忽視了工程擾動對周圍環(huán)境的影響。因此，基于多種因素的影響，有必要分析山區(qū)地帶高等級公路橋梁設(shè)計的原則及實施方法，保證公路橋梁設(shè)計的科學(xué)性與工程的施工質(zhì)量。

1、山區(qū)地帶高等級公路橋梁的主要特征

山區(qū)高速公路的主要特點是地形地質(zhì)復(fù)雜。地形復(fù)雜，表現(xiàn)為地面高差大，沖溝發(fā)育、橫坡陡直；地質(zhì)復(fù)雜表現(xiàn)為巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、陡崖、煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)。受此影響，路線布設(shè)時平縱橫三個方面都受到約束，一般就是平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橋梁比例高，橫坡陡，半邊橋和高擋墻多。山區(qū)地帶高等級公路橋梁也相應(yīng)具有上述特點，斜彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺形式多，施工場地狹窄、個別路段橋隧交替相連等特點。

2、山區(qū)地帶高等級公路橋梁的設(shè)計原則及實施方法

山區(qū)地帶高等級公路橋梁設(shè)計的原則可以歸結(jié)為：安全可靠，適用耐久，經(jīng)濟合理，外形美觀，利于環(huán)保。

2.1安全可靠原則及實施方法

由于山區(qū)復(fù)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(shè)計涵蓋的技術(shù)難點與重點，無形中增加了公路橋梁設(shè)計的難度。為了保證公路橋梁結(jié)構(gòu)具有一定的強度、剛度和穩(wěn)定性，工程設(shè)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；剛度方面必須具有控制變形的能力；穩(wěn)定性方面應(yīng)當(dāng)具有保持原形狀和位置的能力。

除此之外，設(shè)計過程中還要注意以下設(shè)計關(guān)鍵：修建在地震區(qū)的公路橋梁應(yīng)當(dāng)按照抗震要求采取防震措施；大跨度柔性橋梁應(yīng)當(dāng)考慮風(fēng)振效應(yīng)；建設(shè)在易變遷河道上的公路橋梁應(yīng)當(dāng)事先設(shè)計倒流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)被河水過度沖刷；交通繁忙的橋梁應(yīng)當(dāng)預(yù)先設(shè)計好照明設(shè)施，并設(shè)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的安全，防撞欄桿應(yīng)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。

2.2適用耐久原則及實施方法

適用耐久主要針對工程本身而言的，是保證公路橋梁具有一定使用功能的基礎(chǔ)。因此，為了使山區(qū)公路橋梁具有健全的使用性能，必須在設(shè)計過程注重以下內(nèi)容。

橋面寬度滿足當(dāng)前及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量；利于泄洪、通航或車輛和行人通行；橋梁兩端方便于車輛的進入和疏散；便于各種管線的搭載；必須進行最大荷載試驗，驗證其承載能力和抗變形能力；等等。

2.3經(jīng)濟合理原則及實施方法

風(fēng)景秀美的自然、歷史悠久的風(fēng)俗與地域文化是山區(qū)最具活力和特色的要素。在橋梁工程設(shè)計必須考慮這些重要要素，不能僅僅考慮工程本身及經(jīng)濟效益，這就需要遵守經(jīng)濟合理原則，避免以破壞周圍環(huán)境的不良行為換取工程施工的便利。因此，在經(jīng)濟合理基本原則指導(dǎo)下，山區(qū)公路橋梁設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵守以下內(nèi)容。

橋梁設(shè)計應(yīng)遵守因地制宜、就地取材和便于施工的要求，避免勞民傷財；充分考慮維修養(yǎng)護費用，采用造價及維護等綜合費用最低的橋型；應(yīng)當(dāng)選擇水文條件及工程條件較好、環(huán)境破壞較輕的位置；等等。

2.4外形美觀原則及實施方法

思想文化的多樣性決定著人們審美觀念的多樣性，而思想認知水平的增強也提高了人們的審美要求。因此，即使是山區(qū)公路橋梁也應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)美的外形。公路合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓作為公路橋梁美觀的主要因素，要求橋型應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)、空間上具有和諧的比例，以保證外形的美觀。比如，下部橋墩結(jié)構(gòu)設(shè)計可以多樣化，可以采用花瓶墩、薄壁墩、Y形墩等形式。同時注意，重力式橋臺設(shè)置不易過高，還可以在橋臺側(cè)墻和臺身外側(cè)設(shè)置細石鑲面，都可以起到一定的美觀效果素。

2.5利于環(huán)保原則及實施方法

其實，利于環(huán)保、做到環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展是山區(qū)地還公路橋梁設(shè)計的關(guān)鍵原則。在人們與生態(tài)環(huán)境關(guān)系如此緊張的現(xiàn)在，保護山區(qū)的自然環(huán)境與歷史文化是十分重要的。為了使公路橋梁設(shè)計利于環(huán)保，從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計等方面出發(fā)，全面考慮如何實施保護周圍環(huán)境的設(shè)計方案，必須時可以采取一定的工程控制措施。比如，建立環(huán)境監(jiān)測保護體系，將不利環(huán)境的影響降至最小。

3、山區(qū)地帶公路橋梁設(shè)計方案

山區(qū)高速公路橋梁按其使用功能可分為幾類：跨越山谷的高架橋、跨河橋梁、跨線橋。

3.1 跨越山谷的高架橋

該類型橋梁一般離大城市較遠，對橋梁的美觀方而要求相對較低，因此，可選用制作簡單，施工方便的橋型方案。常用的上部結(jié)構(gòu)有T型梁、空心板。特大橋、大橋可采用連續(xù)或剛構(gòu)體系，以利于行車；中小橋，應(yīng)采用造價相對較低的空心板簡支體系，降低工程造價。從施工角度考慮，應(yīng)避免在同一合同段出現(xiàn)多種跨徑，否則，將不利于預(yù)制模板的周轉(zhuǎn)使用。在進行橋梁總體布置時，應(yīng)注意高跨比的匹配，使橋梁跨徑稍大于橋墩高度，這樣，橋梁整體造型相對美觀；在布置橋孔位置進，應(yīng)根據(jù)橋位的地形地貌特點，使橋墩避開沖溝、機耕道、人工構(gòu)造物等。對于跨越V型深谷的橋梁，可考慮采用大跨連續(xù)剛構(gòu)方案，以減少橋墩個數(shù)，減小施工難度。如果地質(zhì)條件好，也可考慮拱橋方案。應(yīng)多做方案比較，選用造價低、方便施工、適合特點的結(jié)構(gòu)形式。

3.2 跨河橋梁

跨河橋梁主要根據(jù)水文狀況確定橋梁方案。對于無通航的河流，可選用結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、造價低的橋型。在進行橋型布置時，應(yīng)注意上下部結(jié)構(gòu)整體協(xié)調(diào)；橋墩應(yīng)避開人工構(gòu)造物（如舊橋涵、水渠、道路等），如果確實無法避開，可考慮將舊構(gòu)造物移位，但應(yīng)滿足其原有的使用功能，河中橋墩應(yīng)盡量少且與水流方向正交，以利于排洪。對于通航的河流，在確定了設(shè)計水位，通航等級后，可進行橋梁方案設(shè)計。進行橋梁方案設(shè)計時要兼顧排洪與通航的要求。對通航等級高的河流，常用的結(jié)構(gòu)有大跨剛構(gòu)箱梁；通航等級低的河流，采用跨徑較大的T型梁方案。設(shè)計這類橋梁，要根據(jù)主航道的位置及主流流向布設(shè)橋孔。在內(nèi)澇地段，可選用結(jié)構(gòu)形式簡單的T型梁、空心板結(jié)構(gòu)。

3.3 跨線橋

在進行跨線橋設(shè)計時，應(yīng)注意被交叉路的等級、凈空要求。根據(jù)被交叉路的等級，采用相應(yīng)的橋型方案。分離式橋梁對沿線的整體美觀有一定影響。因此，要盡量選擇造型美觀的橋型。常用的上部結(jié)構(gòu)有：斜腿剛構(gòu)、連續(xù)板、連續(xù)箱梁。近年來，又陸續(xù)發(fā)展了一些新橋型，如脊骨梁、無橋臺斜腿剛構(gòu)、懸吊管橋、代吊板橋等。分離式橋梁的卜部結(jié)構(gòu)一般比較輕巧，橋墩采用獨柱式墩，甚至不設(shè)墩；橋臺形式根據(jù)橋型及地質(zhì)條件確定。

4、結(jié)語

山區(qū)地帶高等級公路地質(zhì)復(fù)雜地形多變，所過地區(qū)大多經(jīng)濟薄弱在不同的地區(qū)，對橋梁的使用功能有不同的要求。因此，設(shè)計者要注意收集資科，根據(jù)全線的要求結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c多比較分析，采用符合實際的橋梁方案，選擇符合情況的設(shè)計方法.這樣才能使橋梁設(shè)計達到安全可靠，適用耐久，經(jīng)濟合理，外形美觀，利于環(huán)保的要求。

參考文獻：

[1]劉志.山區(qū)高速公路標準跨徑橋梁設(shè)計探討[J].中國水運，2008，（02）..