關(guān)于山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計(jì)技術(shù)的思考

馮玉祥

黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院

關(guān)于山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計(jì)技術(shù)的思考

馮玉祥

黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院

我國高速公路橋梁事業(yè)慢慢向山區(qū)伸展，正將道路建設(shè)通往更高的層次，山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)逐漸普遍化。面對山區(qū)高速公路橋梁的建設(shè)施工中，前提準(zhǔn)備工作十分必要。上去具有地形崎嶇、地質(zhì)復(fù)雜、氣候多變、溫度不均衡等現(xiàn)象，給施工帶來巨大的挑戰(zhàn)。文章根據(jù)實(shí)踐分析，思考了山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)勘察設(shè)計(jì)技術(shù)中的疑難點(diǎn)，并通過層次分析進(jìn)行論述。

公路橋梁；山區(qū)；勘察設(shè)計(jì)；思考

前言

山區(qū)高速公路的建設(shè)對于我國有著重要的意義，我國是一個(gè)山區(qū)眾多，地形復(fù)雜的國家。其中山區(qū)面積占我國總土地面積的2/3以上，山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計(jì)的技術(shù)的應(yīng)用，有利于我國公路橋梁事業(yè)邁向山區(qū)，使各個(gè)地區(qū)均衡發(fā)展。本文從山區(qū)高速公路橋梁現(xiàn)狀展開探討；山路勘察設(shè)計(jì)主要以地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣、地貌變化浮動大等特點(diǎn)，給我國公路橋梁建設(shè)帶來施工困難，導(dǎo)致人們出行、交通不便。隨后探討了公路橋梁勘察設(shè)計(jì)技術(shù)，針對各部位探討了其設(shè)計(jì)特點(diǎn)及作用。最后進(jìn)行反思，山區(qū)高速公路橋梁修建必須要面對橋墩高度的挑戰(zhàn)。

1 山區(qū)高速公路橋梁的特點(diǎn)與總體設(shè)計(jì)

1.1 山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

山區(qū)高速公路橋梁的勘察設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要有地形復(fù)雜多樣、環(huán)境惡劣、外界條件差等特點(diǎn)。經(jīng)常導(dǎo)致地形變化異常、地面突然斷裂、植被分布不均分。在山區(qū)中經(jīng)常出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、泥石流、洪澇災(zāi)害、等。這些地質(zhì)災(zāi)害給公路橋梁帶來嚴(yán)重的影響，由于泥沙滑落導(dǎo)致施工困難，植被覆蓋不均等造成施工道路橋梁堵塞等現(xiàn)象；嚴(yán)重影響山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)，破壞生態(tài)環(huán)境，給山區(qū)交通業(yè)帶來嚴(yán)重的阻礙。

1.2 精細(xì)化勘察設(shè)計(jì)要點(diǎn)思考

與公路及土木工程相似的橋梁工程，其勘察設(shè)計(jì)類型具有多樣化。但是，精細(xì)化的設(shè)計(jì)往往能夠深入人心，使精細(xì)化的設(shè)計(jì)工藝應(yīng)用到橋梁勘察中，以下探討了精細(xì)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以及其設(shè)計(jì)要素：（1）對于勘察對象內(nèi)部及外部狀況的了解及掌握；通過大量參考文獻(xiàn)及實(shí)踐考證總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在勘測之前，必須良好掌握勘測地質(zhì)的情況，根據(jù)各個(gè)部位的不同特點(diǎn)進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，對于各個(gè)部位都需要精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)掌握，每個(gè)障礙點(diǎn)如溝谷河流位置、洪水水位、道路凈空、管線距離等都要精確把握;達(dá)到精細(xì)化的設(shè)計(jì)。（2）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎?；在橋梁勘察設(shè)計(jì)中，尤其注意掌握橋梁的特點(diǎn)，嚴(yán)格將每個(gè)部分進(jìn)行分析，使設(shè)計(jì)方案與其特點(diǎn)相符合。嚴(yán)格按照橋梁各個(gè)部位特點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)。（3）總體化設(shè)計(jì)思路。在施工過程中，注意總體布局的協(xié)調(diào)。將施工中各個(gè)步驟進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)粗糙、總體布局不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。（4）可持續(xù)性設(shè)計(jì)。在施工同時(shí)，注意材料的使用，保證橋梁質(zhì)量的耐用性；設(shè)計(jì)便于養(yǎng)護(hù)、維修的方案，做到設(shè)計(jì)精細(xì)化特點(diǎn)，保證橋梁的可持續(xù)性。

2 山區(qū)高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 主要形式和特點(diǎn)

在山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)中，其整體結(jié)構(gòu)伯緒保證能夠滿需工程的整體受力情況；與此同時(shí)具備美觀、協(xié)調(diào)、便捷的施工形式的特點(diǎn)，能夠使高速公路橋梁各個(gè)部位受力程度相同。最后，需考慮工程對于交通出行車輛的作用，保證車輛出行舒適性。

2.2 裝配式預(yù)制主梁設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式梁橋曲線布梁山區(qū)高速公路橋梁曲線橋數(shù)量多、分布廣，當(dāng)平曲線半徑較大時(shí)，采用裝配式主梁“以直代曲”的設(shè)計(jì)方式是主流。曲線布梁的原理如同搭積木，方法很多，但控制好每片主梁的預(yù)制長度、寬度、坡度和角度是關(guān)鍵。雙支座T梁在某些地區(qū)高速公路橋梁的建設(shè)過程中逐漸形成了一些地方習(xí)慣，雙支座模式與單支座模式的主要區(qū)別在于：雙支座模式施工過程中不必采用臨時(shí)支座，不必更換支座以進(jìn)行支承體系的轉(zhuǎn)換。

2.3 小半徑曲線現(xiàn)澆箱梁支承設(shè)計(jì)

在山區(qū)高速公路橋梁中，具有整體式截面的箱梁目前主要應(yīng)用于小半徑曲線梁橋和立交橋梁中，且在一些預(yù)制條件受限的工點(diǎn)也有采用。需要注意的是：1)中支點(diǎn)采用單點(diǎn)支承，控制預(yù)偏心值很重要，但是理想的預(yù)偏心往往難以預(yù)估，需要一個(gè)經(jīng)驗(yàn)加試算的過程。單點(diǎn)支承設(shè)置預(yù)偏心。2)中支點(diǎn)采用2點(diǎn)或2點(diǎn)以上的抗扭支承，這對減小主梁承受的扭矩和提高主梁的整體穩(wěn)定有利。

3 山區(qū)高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)勘察設(shè)計(jì)

3.1 主要形式和特點(diǎn)

山區(qū)高速公路橋梁的建設(shè)一般分布在山區(qū)的山腰部位或者沿著溝谷地形中，跨越地形大。因此，墩臺對于山區(qū)橋梁的基礎(chǔ)建設(shè)有著重要的影響，是山區(qū)橋梁的基礎(chǔ)。在山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)中，一般選擇多柱式的橋墩，同時(shí)為了減少重力，對于墩臺采用空心的設(shè)計(jì)；對于墩柱的類型分析，不同墩柱具有不同的外觀特點(diǎn)。方柱體的使用，能夠增加協(xié)調(diào)性，增強(qiáng)整體設(shè)計(jì)的美觀效果；而圓柱墩臺相對其他形狀柱體更具有節(jié)省成本的效果，在公路橋梁截面，方形既不美觀又增加材料，不利于成本的節(jié)約。

3.2 高墩設(shè)計(jì)與計(jì)算的反思

山區(qū)高速公路橋梁修建必須要面對橋墩高度的挑戰(zhàn)。某高速公路某大橋雙柱墩最高達(dá)到60m。墩柱采用突變截面形式，墩頂部40m采用2.0m直徑，以下20m墩徑采用2.5m，此橋上部采用40m跨徑T梁，現(xiàn)已通車，運(yùn)行良好。一般來說，高度不大(約40m)且以強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)的橋墩宜采用柱式墩，高度相對較大(一般50m以上)且以穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)的多采用空心薄壁墩，典型空心薄壁墩。但是雙柱墩最大高度到底多少才合適?目前國內(nèi)一般的做法都控制在45～50m左右。實(shí)際上支承條件往往與規(guī)范規(guī)定的理想狀況有出入。

4 結(jié)語

高速公路橋梁的建設(shè)逐漸向山區(qū)發(fā)展，由于地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣導(dǎo)致山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)一直處于發(fā)展緩慢的狀態(tài)；山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)對于我國地形復(fù)雜，尤其山區(qū)地形覆蓋面積大的形式來說至關(guān)重要；我國面臨著高速公路橋梁在山區(qū)上大規(guī)模發(fā)展的挑戰(zhàn)。因此。必須對山區(qū)發(fā)展高速重視，將高速公路橋梁發(fā)展中心轉(zhuǎn)移到山區(qū)建設(shè)中。對于山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行更新，資源更新并整理，使設(shè)計(jì)結(jié)合地形特點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程中兼顧全局。保證山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計(jì)技術(shù)的合理性、全面性；為國家高速公路橋梁建設(shè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)保障。

[1]杜義龍.高速公路橋梁段周邊氣流場的研究[D].北京交通大學(xué)2012

[2]王莉.高速公路橋梁病害分析與山區(qū)橋梁災(zāi)害防治[D].湖南大學(xué)2010