現(xiàn)階段山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

胡銀祥 張志峰

【摘 要】高速公路橋梁設(shè)計(jì)尤為重要，而山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)因其自身的特點(diǎn)所在，必須要引起我們足夠的重視。本文從探討新時(shí)期山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)研究的重要意義出發(fā)，詳細(xì)闡述了山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)研究的重要性和重要地位。而后又深入分析了山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)。最后，結(jié)合自身多年工作研究經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)問(wèn)題，筆者提出了自己的看法和觀點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)、高速公路、橋梁設(shè)計(jì)、特點(diǎn)、要點(diǎn)

一、山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)研究的重要意義

公路的發(fā)展會(huì)帶動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將促進(jìn)高速公路的建設(shè)，兩者可以說(shuō)是相輔相成，相互影響的，尤其是在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)獲得高速發(fā)展的近幾年，在這種客觀條件下，公路建設(shè)也得到了很好的發(fā)展前景。我國(guó)地大物博受地理環(huán)境的影響，地形的差異也十分的明顯，尤其是針對(duì)山區(qū)這樣的地形，作為山區(qū)高速公路建設(shè)中交通連接點(diǎn)的橋梁，其設(shè)計(jì)是否合理、橋梁的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)等等這些問(wèn)題是首要考慮的因素，只有合理的巧妙的利用橋梁技術(shù)建設(shè)，才能夠逐漸完善高速公路的建設(shè)。因此，相關(guān)部門要從源頭上做好山區(qū)高速公路橋梁的設(shè)計(jì)工作，以確保整個(gè)山區(qū)高速公路的發(fā)展。

二、山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

由于山區(qū)地形、地質(zhì)非常復(fù)雜，縱坡大以及平面半徑比較小等等，而這一點(diǎn)對(duì)于高速公路的建設(shè)，往往需要花費(fèi)更多的財(cái)力、人力以及物力才能夠完成，無(wú)疑增添了更多的難度。筆者針對(duì)山區(qū)高速公路橋梁的特性通過(guò)分析總結(jié)了以下幾點(diǎn)：

1、由于山區(qū)本身的復(fù)雜地質(zhì)條件，直接導(dǎo)致了山區(qū)橋梁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性。

2、往往山區(qū)的高速公路路線都需要經(jīng)過(guò)許多的溝壑，這就導(dǎo)致高墩大跨度橋梁比較多，并且具有很多的復(fù)雜性和多樣性。

3、山區(qū)的地面線橫坡陡的地形通常都是多變形態(tài)，這就導(dǎo)致了具有一定數(shù)量的山區(qū)高速公路需設(shè)置半邊橋以及高擋墻。

4、山區(qū)高速公路的路線通常是按照沿溪展線進(jìn)行設(shè)線，路線出現(xiàn)交替反復(fù)是很普遍的現(xiàn)象，因此，這就導(dǎo)致了山區(qū)高速公路橋梁的斜彎橋的數(shù)量相對(duì)較多。

三、山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)與高速公路路基的關(guān)系

山區(qū)高速公路橋梁的路橋設(shè)置界限問(wèn)題，一直是難以把握的關(guān)鍵問(wèn)題，很多情況下并不是受水文控制而是受地形控制的，這就需要因地制宜，采用路基方案或采用高架橋進(jìn)行比選，同時(shí)對(duì)于造價(jià)的問(wèn)題也是十分令人重視。正常情況下，對(duì)于路基規(guī)范是有一定的強(qiáng)調(diào)要求的，“路基中心填方高度>20米時(shí)，宜和橋梁做方案比選。”但是在項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)作中，往往由于工期緊，就直接考慮橋梁方案。實(shí)際上對(duì)于地質(zhì)情況較好，雖然填方中心高度達(dá)到30m，但收斂較快的V型峽谷，且橋隧相連地段，為消化隧道廢方，考慮路基方案可能比橋梁方案更安全更經(jīng)濟(jì)，因?yàn)檫@樣的地形架橋，橫縱坡陡，場(chǎng)地有限，極易引發(fā)邊坡不穩(wěn)，施工技術(shù)難度十分大，而對(duì)于寬而平緩地段，雖然填方高度只是20m左右，但如果需跨標(biāo)段借方，且運(yùn)距遠(yuǎn)，填方基底還需花大量資金處理的路段，反而考慮橋梁方案可能更安全更經(jīng)濟(jì)。所以筆者認(rèn)為，山區(qū)高速公路路橋界限，對(duì)于填土高度>20米的路段，要根據(jù)具體情況如地形、地質(zhì)、前后構(gòu)造物、前后路段的廢方量、工程造價(jià)等具體分析，進(jìn)行綜合的比選，然后再?zèng)Q定是否適合建設(shè)橋梁。

四、山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

4.1山區(qū)高速公路橋梁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

山區(qū)高速公路橋梁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是整個(gè)山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)的前提條件，所謂山區(qū)高速公路橋梁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，只有做好了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，才能夠保障橋梁的建設(shè)質(zhì)量以及使用。在一般情況下，山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)最為常用的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有樁基礎(chǔ)以及擴(kuò)大基礎(chǔ)兩種設(shè)計(jì)。在地質(zhì)條件比較好的情況下，一般都會(huì)優(yōu)先采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，而就樁基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，對(duì)于地質(zhì)條件比較好的路段通常采用嵌巖樁方式，而地質(zhì)條件比較差的路段則會(huì)采用摩擦樁。在正常施工中無(wú)論選用哪一種設(shè)計(jì)，都必須遵循以實(shí)際的條件現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，做好施工前的具體環(huán)境和地質(zhì)勘查，然后結(jié)合實(shí)際情況擬定合適的設(shè)計(jì)實(shí)施方案，這是確?；A(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

4.2山區(qū)高速公路橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

山區(qū)高速公路，橋梁所占的比重較大，對(duì)于數(shù)量眾多的常見(jiàn)跨徑橋梁，其設(shè)計(jì)原則就是盡量采用施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制裝配化結(jié)構(gòu)。一般情況，對(duì)于跨徑20到35米的橋梁可以采用小箱梁，對(duì)于跨徑>35米的橋梁，根據(jù)其橋梁的受力特點(diǎn)，通常采用T梁更為結(jié)實(shí)和安全。另外，從使用效果和造價(jià)上講，小于20米跨徑的橋梁，現(xiàn)階段通常用密肋式預(yù)應(yīng)力矮T梁替代空心板結(jié)構(gòu)。小箱梁是介于矮T梁和常規(guī)T梁之間的一種截面，無(wú)論從造價(jià)、施工簡(jiǎn)便性還是受力等各方面更有優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)于跨徑在20到35米的截面，采用小箱梁的結(jié)構(gòu)形式是最為適宜的選擇。

4.3山區(qū)高速公路橋梁的下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

下部構(gòu)造設(shè)計(jì)主要指橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的高橋墩的墩高度<40米，通常采用Y型墩和柱式墩，其中柱式墩又是最常用的，出現(xiàn)最多的形態(tài)是圓形和方柱形兩種。圓柱施工時(shí)樁基銜接方便，外觀質(zhì)量易控制，在平原地區(qū)使用較多。而方柱型設(shè)計(jì)從美觀角度來(lái)說(shuō)棱角分明，與上構(gòu)梁體協(xié)調(diào)，有一定的視線誘導(dǎo)性。從受力上看，截面積相等的圓柱和方柱，方柱的抗彎剛度要大于圓柱，受力比圓柱效果好，當(dāng)體系為連續(xù)剛構(gòu)時(shí)，方柱可以方便的調(diào)節(jié)兩個(gè)方向的尺度，可以更好的達(dá)到調(diào)整墩柱受力的目的。因此，在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)地形、墩高以及上部結(jié)構(gòu)形式等具體的情況具體分析，選用最為適合的設(shè)計(jì)方案。

4.4山區(qū)高速公路橋梁的建設(shè)材料的設(shè)計(jì)、選擇

在山區(qū)高速公路橋梁的設(shè)計(jì)中，建設(shè)材料的質(zhì)量是主旨，建設(shè)材料的設(shè)計(jì)、選擇是否合理、科學(xué)，直接的關(guān)系到山區(qū)高速公路的正常使用。因此，相關(guān)山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)工程師務(wù)必做好建設(shè)材料的設(shè)計(jì)以及選擇工作，必須結(jié)合具體工程的需要以及實(shí)際的條件，否則將會(huì)影響到橋梁設(shè)計(jì)方案的貫徹，以及影響到山區(qū)高速公路橋梁的建設(shè)以及使用。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我國(guó)面積廣大，地形地勢(shì)復(fù)雜多變，而高速公路作為我國(guó)重要的交通要道，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展起到了尤為重要的作用。然而，相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，在經(jīng)過(guò)了多年的高速橋梁設(shè)計(jì)研究工作，我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)部門取得了很多傲人成就的同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了不少問(wèn)題所在。未來(lái)，如何進(jìn)一步完善和發(fā)展現(xiàn)階段我國(guó)山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)工作是今后我們所要面對(duì)的一大重要課題。本文是筆者多年工作研究經(jīng)驗(yàn)下的一點(diǎn)心得體會(huì)，希望能對(duì)同行起到借鑒的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳小藝. 秦巴山區(qū)高速公路橋涵抗水毀設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)體系研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2009.

[2]許璐. 山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2009.

[3]孫子健. 山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)探討[J]. 公路，2003，05：33-37.

[4]周益民. 山區(qū)高速公路雙層高架橋梁設(shè)計(jì)探討[J]. 公路，2010，02：42-46.

[5陳依依. 云南山區(qū)高速公路梁橋優(yōu)化設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用[D].重慶交通大學(xué)，2011.

[6]陳子健. 山區(qū)高速公路橋梁施工技術(shù)及其特點(diǎn)[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，02：148-149.

[7]孫小藝. 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.