山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中存在的問題及完善途徑

鄒鈺鋒

摘要：山區(qū)橋粱建設(shè)是與平原橋梁建設(shè)截然不同的施工領(lǐng)域，在山區(qū)橋梁建設(shè)中，人們要考慮到獨(dú)特的建設(shè)施工問題。本文則是在對(duì)這些問題的思考中，探索完善山區(qū)橋粱建設(shè)的途徑，以及對(duì)山區(qū)橋粱建設(shè)提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：山區(qū)；橋梁設(shè)計(jì)施工；完善途徑

具體分析我國(guó)的地理位置和地理?xiàng)l件，其主要由山地和丘陵組成，面積占全國(guó)總面積的一半之多，所以這在一定程度上增加了高速公路修建的難度。山地丘陵的特殊地理?xiàng)l件，即：地形、地質(zhì)以及水文、生態(tài)等增加了高速鐵路修建的難度。所以，興建公路的前提就是要處理好山區(qū)的自然環(huán)境問題。本文就山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)展開分析，主要提出目前在實(shí)際工作中遇到的問題，并在此基礎(chǔ)上提出行之有效的完善途徑，以及輔助橋梁設(shè)計(jì)工作的順利開展。

一、山區(qū)橋梁的意義

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展加大了對(duì)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的支持。所以，為了解決交通問題，越來(lái)越多的偏遠(yuǎn)山區(qū)開始修建公路橋梁。與交通便捷的城市相比，山區(qū)的公路在地勢(shì)上更為顯要，所以其在構(gòu)造上顯得更加復(fù)雜，實(shí)際操作也較為困難。同時(shí)，橋梁隧道一般情況下都會(huì)占據(jù)一段較長(zhǎng)的路線，部分山區(qū)高速公路中橋、隧道比例已經(jīng)高達(dá)70%以上。所以，由此來(lái)看，想要保證高速公路的有效使用，就必須重視橋梁設(shè)計(jì)工作，這也就凸顯了山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的重要性意義和特殊地位。

二、設(shè)計(jì)中的問題

（一）對(duì)山區(qū)橋梁的特點(diǎn)把握不足。具體分析山區(qū)公路特點(diǎn)，其主要涉及到：地形、地質(zhì)以及水文條件，同時(shí)其均有各自不同的特點(diǎn)，均屬于較為復(fù)雜的自然環(huán)境?；谝陨献匀画h(huán)境的影響，最終導(dǎo)致了線路設(shè)計(jì)上的障礙，引發(fā)了路線曲線多、平面半徑小等相關(guān)問題的出現(xiàn)。除此之外，山區(qū)橋梁還有著其它的特點(diǎn)，例如斜彎橋較多、高擋墻多等等。相對(duì)于平原地區(qū)，山區(qū)的公路主要都是沿小溪修建，且周圍的路線也都是被眾多小溪環(huán)繞，最終出現(xiàn)了相對(duì)較多的斜彎橋。山區(qū)的地形，有可能受到天氣條件以及其它人為條件的影響，所以極易變形，也直接引發(fā)了地面線的改變，增加了高擋墻的數(shù)量。

（二）對(duì)山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)原則的疏忽。山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)所包括的橋梁類型眾多，想要保證其本身結(jié)構(gòu)的安全性，就必須依靠于最終的計(jì)算結(jié)果以及采取的相應(yīng)措施。在計(jì)算過(guò)程中，需要對(duì)橋梁的多方面數(shù)據(jù)影響因素加以考慮，其中涉及到恒載、活載等等，而這些荷載因素的考慮實(shí)質(zhì)上是和平原區(qū)橋梁設(shè)計(jì)相同的。然而，山區(qū)極易受到自然以及氣象等相關(guān)條件的影響，所以最終在進(jìn)行荷載考慮的過(guò)程中還要加入一些其它的荷載因素，例如強(qiáng)風(fēng)荷載、雪荷載等等，只有充分考慮到它們可能對(duì)橋梁設(shè)計(jì)乃至后期投入使用的質(zhì)量和效果，才是最具科學(xué)性的建設(shè)。山嶺，其地形起伏且溝壑縱橫，所以在進(jìn)行施工的過(guò)程中較為困難，對(duì)于那些施工中常常使用的大型施工機(jī)的良好使用就顯得更為困難。所以，想要為施工提供所謂的大型場(chǎng)地幾乎成為了不可能實(shí)現(xiàn)的遐想。同時(shí)，由于受到運(yùn)輸條件的限制，大跨徑預(yù)制構(gòu)件的實(shí)施困難重重。然而，換個(gè)角度（造價(jià)成本）來(lái)看，中、小跨徑預(yù)制構(gòu)件已經(jīng)成為了現(xiàn)階段為止山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)方案中的首選。

三、山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的完善

下面就對(duì)綜合問題分析后所得出的完善措施加以研究，內(nèi)容如下：（一）關(guān)于上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析。在山區(qū)中，地形較復(fù)雜，平地較少，因此在山區(qū)高速公路的建設(shè)中需要建造許多橋梁來(lái)支撐路面。但是，通常情況下，特殊的大跨徑的橋梁比較少見。因此，施工人員只能采用許多比較常見的跨徑較小的橋梁進(jìn)行高速公路路面的支撐，用數(shù)量多彌補(bǔ)跨徑小的現(xiàn)狀。關(guān)于這些常見的跨徑橋梁，其設(shè)計(jì)必須遵守有一定的原則，即采用便于工人施工、造價(jià)較為經(jīng)濟(jì)化以及預(yù)制較為裝備化的結(jié)構(gòu)。橋梁的水平跨度數(shù)值各有不同，一般情況下，小型橋梁的跨徑分為：6米、8米、10米、1 3米和16米等，而大中型橋梁的跨徑分為：16米、20米、30米、35米、40米和50米等。橋梁橫斷面分為預(yù)制小箱梁、預(yù)制T梁以及空心板等等。通常情況下，空心板這種結(jié)構(gòu)形式可以應(yīng)用于跨徑在30米以下的橋梁中，除此之外，也可以在水平跨徑少于30米的橋梁建設(shè)中采用預(yù)制小箱梁和預(yù)制T梁等結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)橋梁受力特點(diǎn)的分析，在一些跨徑為35米、40米或者50米的橋梁建設(shè)中，預(yù)制T梁和與之小箱梁結(jié)構(gòu)形式的采用能更好地保證橋梁的穩(wěn)定性。從造價(jià)上講，對(duì)于跨徑在20m以下的橋梁，用空心板截面的造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)些，且空心板的建筑高度最低；對(duì)于跨徑較小且橋梁凈空不高的橋梁，空心板截面最為適宜。從受力上講，對(duì)于擁有較大跨徑的橋梁，即跨徑為40m、50m的橋梁來(lái)說(shuō)，用T梁截面則更好。（二）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所謂下部構(gòu)造設(shè)計(jì)，其所針對(duì)的實(shí)質(zhì)上就是橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)。但是，對(duì)于那些一般情況下比較常見且高度適中的（40m之內(nèi)）橋梁來(lái)說(shuō)，則采用柱式墩結(jié)構(gòu)比較好。柱式墩分圓柱和方柱，在進(jìn)行圓柱施工時(shí)，它的外觀以及質(zhì)量我們都可以很好的加以控制，同時(shí)還可以和樁基有很好的銜接。然而，我們站在美觀的角度上去思考，則方柱更為美觀，其棱角分明，與上構(gòu)梁體協(xié)調(diào)，有一定的視線誘導(dǎo)性。從受力上進(jìn)行分析，截面積相等的圓柱和方柱，方柱的抗彎剛度要大于圓柱，受力優(yōu)于圓柱。當(dāng)體系為連續(xù)剛構(gòu)時(shí)，方柱可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)方向的尺度來(lái)調(diào)整墩柱的剛度，從而達(dá)到調(diào)整墩柱受力的目的。因此，對(duì)于常見墩高，設(shè)計(jì)中采用哪種墩柱形式應(yīng)根據(jù)具體地形、上部結(jié)構(gòu)形式、墩高等綜合考慮。具體分析矮橋墩的設(shè)計(jì)，其只要受到強(qiáng)度的影響并加以控制即可。但是，一旦橋墩較高，就需要對(duì)橋墩的穩(wěn)定性進(jìn)行相應(yīng)的分析。山區(qū)高速公路橋臺(tái)，多數(shù)均采取重力式u型臺(tái)、肋式臺(tái)、柱式臺(tái)。在《墩臺(tái)與基礎(chǔ)》中有相關(guān)的條文規(guī)定，u臺(tái)控制填土范圍多數(shù)情況下均在4m至10m之間，所以在控制u臺(tái)高度時(shí)，以小于10米為宜。

結(jié)語(yǔ)：綜合上述內(nèi)容分析來(lái)看，在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中均有其特點(diǎn)，而這一特點(diǎn)在山區(qū)表現(xiàn)的更為明顯。所以，這也給相關(guān)設(shè)計(jì)人員提出了警鐘，想要保證橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性以及后期投入使用的效果，就必須注重橋梁相關(guān)特點(diǎn)的把握以及綜合分析，最終保證所制定的設(shè)計(jì)方案真正與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相連，完善施工。