試析山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計要點

顧春艷

摘 要：近年來，我國對山區(qū)的開發(fā)力度越來越大，更加重視山區(qū)路橋工程建設(shè)。但就山區(qū)自身來講，因其具有較為復(fù)雜的地理環(huán)境，因此對施工技術(shù)要求更高。在正式施工前，必須做好山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，保證施工方案的合理性、完整性，有效解決施工過程中的各類問題，保證順利完成山區(qū)路橋施工。

關(guān)鍵詞：山區(qū)施工；路橋標(biāo)準(zhǔn)化；設(shè)計要點

中圖分類號：U445 文獻標(biāo)志碼：A

1 山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計原則

山區(qū)路橋設(shè)計的原則為安全性、可操作性、舒適性及可行性。在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計過程中，必須對路橋外形的美觀性、生態(tài)效益及經(jīng)濟效益等因素進行充分考慮。因山區(qū)具有較為復(fù)雜的地理條件，為確保路橋施工的安全，必須對邊坡是否穩(wěn)定進行充分考慮，避免對橋墩、路基造成影響。因山區(qū)多洪流災(zāi)害，或具有較為脆弱的生態(tài)環(huán)境，為避免洪水、山石滾落、泥石流等損壞橋梁，必須做好加固措施，以此提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。與此同時，為提高工程的整體生態(tài)效益，合理控制工程的造價，在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計時，必須選取標(biāo)準(zhǔn)跨徑，如具有較高橋墩，則可通過跨徑增大的方式，滿足節(jié)省成本的目的?；蜻x取無支架施工設(shè)計，這樣才能降低對附近自然環(huán)境的影響。

2 山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計要點

2.1 地段選擇

對山區(qū)路橋設(shè)計而言，地段選擇極為關(guān)鍵。要求必須對地形因素進行充分考慮，在建設(shè)過程中，詳細勘察附近的地形，避開施工困難較大的地段，如實在無法避開，需采取行之有效的措施進行改善與處理。同時，在公路施工環(huán)節(jié)，必須對路橋建設(shè)投入資金、社會效益進行全面考慮，這樣才能確保路橋建設(shè)的可行性。

2.2 路橋銜接方式

山區(qū)地形特點為起伏大、地勢陡峭等，為此，在路橋設(shè)計時，一般都會將橋頭高度控制在3m以內(nèi)。如施工路段具有較為平緩的地勢或路線具有較小縱坡時，可適當(dāng)增加橋長。如無法進行橋臺高度調(diào)節(jié)，橋頭填土高度可適當(dāng)增加，從而合理控制橋梁規(guī)模。在橋梁連接時，最常見的為U型結(jié)構(gòu)，但具體操作時，“U”型結(jié)構(gòu)施工具有較大難度，因此必須做好各項處理工作，避免損壞當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

2.3 橋梁選型要素

在橋梁選型過程中，必須對所有結(jié)構(gòu)力學(xué)條件加以考慮，從根本上保證橋梁空間結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計原理、橋梁功能特性相符。橋梁選型是否合理，不僅會影響橋梁的美觀性、造價及功能，還會對橋梁整體質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為此，必須嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場實際情況，在設(shè)計時，充分考慮橋梁所在曲線半徑，通常來講，曲線半徑越大，地勢相對較為平緩，此時可選取簡支梁橋設(shè)計，選取活動模板，可實現(xiàn)模板長度自由轉(zhuǎn)變，對其預(yù)支長度進行合理調(diào)節(jié)，也就是說，可重復(fù)多次使用一套模板，盡可能降低工程造價。如20m為施工地帶的跨徑，設(shè)計時可選取小箱梁，以20m～40m為跨徑范圍，設(shè)計時可選取T形梁。當(dāng)曲線為小半徑的情況下，則可進行加寬設(shè)置。

2.4 橋跨布置要素

橋梁布設(shè)也被稱作橋梁孔跨布設(shè)，設(shè)計過程中，必須對施工技術(shù)、載荷、水文氣象等要素進行充分考慮，如能夠很好地布設(shè)橋跨，就能夠達到工程造價降低的作用，并能夠縮短施工工期。如需具備排洪作用，需對橋梁具體跨度進行分析，確保排洪面積與設(shè)計要求相符。對上跨道路而言，下穿道寬度、位置對其影響較大。在橋梁總跨徑確定的前提下，必須嚴(yán)格按照實際水流情況，進行準(zhǔn)確分孔。通常情況下，不斷增加橋梁跨徑，也會增加其孔數(shù)，這就必須提升橋梁上部工程造價，因此必須對各方面因素進行充分考慮，保證方案設(shè)計的合理性、科學(xué)性。

2.5 影響結(jié)構(gòu)的外力因素

在車輛運行環(huán)節(jié)，影響較大的因素是大縱坡與長縱坡，此類因素將會降低汽車的制動性，如選取多梁式上部結(jié)構(gòu)則會具有極差的自身平衡能力。同時，因曲線橋離心率的作用，相比內(nèi)梁沖擊系數(shù)，外梁沖擊系數(shù)要高出許多，這種情況下下部結(jié)構(gòu)的反作用力就會喪失。為此，在大縱坡、長縱坡設(shè)計時，應(yīng)對沖擊力、制動力進行準(zhǔn)確計算，并對結(jié)構(gòu)自身的基本頻率進行綜合考慮，通過結(jié)構(gòu)進出頻率，對其結(jié)果再次進行分析、確定。

3 山區(qū)路橋設(shè)計的具體形式

3.1 山谷橫跨高架橋

對于橋梁上部結(jié)構(gòu)存有型梁與空心板時山谷橫跨高架橋的主要形式。對大多數(shù)大橋及特大橋梁而言，往往都會選取連續(xù)梁、鋼構(gòu)體系，以便橋梁通行。而選取空心板體系用于中小橋梁，此類結(jié)構(gòu)成本少，可有效降低工程投入。此外，在相同合同段內(nèi)，往往不得選取多種跨徑混合使用，避免在周轉(zhuǎn)使用時，影響預(yù)置模板。

3.2 跨河橋梁

在跨河橋梁設(shè)計時，制定的設(shè)計方案，必須與施工現(xiàn)場的實際情況相結(jié)合，尤其是水文情況。一般可分兩點分析：第一，河流無須通航，設(shè)計此類橋梁時，較為簡單，成本低。但設(shè)計時必須具備協(xié)調(diào)的上下部橋梁結(jié)構(gòu)，橋墩需與人工構(gòu)造物隔離，進行橋墩數(shù)量的合理設(shè)計，最大限度地降低橋墩個數(shù)，確保能夠和水流方向相交。第二，如河流須通航，應(yīng)先進行通航等級、水位等級的確定，隨后進行橋梁設(shè)計，且在設(shè)計時對通航、排洪要求進行綜合考慮。如河流具有較高通航等級，則結(jié)構(gòu)可選取連續(xù)箱梁、大跨度鋼構(gòu)箱梁等，如具有較低河流通航等級，則橋梁結(jié)構(gòu)可選取簡單的T型梁結(jié)構(gòu)、空心板結(jié)構(gòu)。

3.3 跨橋線

設(shè)計過程中，具有較高分離式跨橋線的安全性要求，但會對整體外觀審美影響較大。對部分重要路橋來講，一般不會選用分離式形式。在橋梁設(shè)計、建設(shè)時，不僅要與人們出行、交通運輸要求相符，還要滿足審美、藝術(shù)需求。

4 山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的應(yīng)用

本文以山區(qū)公路中等跨徑橋梁為例，在充分考慮地形、施工技術(shù)等因素的前提下，橋梁跨徑多選取20m～50m。在設(shè)計時，應(yīng)做到以下幾點：

4.1 路橋配合需適宜，選取施工期間破壞環(huán)境最小的方案，山區(qū)公路往往順著陡坡定線，因此，必須盡可能降低橋墩數(shù)量、基礎(chǔ)開挖，防止對陡坡生態(tài)平衡造成嚴(yán)重影響。

4.2 基于經(jīng)濟、適用、安全等條件，盡量選取標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、經(jīng)濟化的橋型，保證預(yù)制裝配施工科學(xué)、合理。要求施工必須具備安全吊裝、便于安裝、剛度適中等特點，可選取T梁。

4.3 在對行車舒適性、山區(qū)高墩橋梁養(yǎng)護難等因素進行綜合考慮的基礎(chǔ)上，選取的墩梁固結(jié)結(jié)構(gòu)形式應(yīng)具有連續(xù)性強、養(yǎng)護少等特點。一般20m以上墩高可選取的橋梁結(jié)構(gòu)為墩梁固結(jié)形式，20m以內(nèi)墩高可選取的結(jié)構(gòu)類型為連續(xù)梁。連續(xù)—剛構(gòu)混合體系通常用于彎、坡橋。

4.4 根據(jù)橋梁美學(xué)原則，跨徑和墩高關(guān)系可選取的比值為0.618～1.00，最具有經(jīng)濟性。一般情況下，往往可選取一種標(biāo)準(zhǔn)跨徑或不多于兩種跨徑?；诮?jīng)濟性原則，跨徑與墩高的關(guān)系見表1。

墩高在45m以上時，采取50m的“T”梁高跨較為合理，但因50m預(yù)制“T”梁具有較大起吊重量，高空吊裝具有極大難度，且極為危險，因此無特殊規(guī)定，無須選取該形式用于山區(qū)，可選取40m的“T”梁用于設(shè)計。墩高50m～60m時，應(yīng)與地形具體情況相結(jié)合，選取40m“T”梁用于施工。

4.5 選取分幅雙柱墩用于下部結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)孛鏅M坡在25°以上的情況下，可選取矩形墩、薄壁墩作為設(shè)計類型，一般選取的樁基礎(chǔ)具有較大直徑。樁基礎(chǔ)位于斜坡位置，計算樁基埋設(shè)土內(nèi)的深度時，必須對其安全性進行充分考慮。當(dāng)樁基礎(chǔ)為嵌巖樁，應(yīng)按照地質(zhì)狀況，合理確定樁中心和巖層斜坡面之間的水平距高，進而保證嵌巖深度合理。

4.6 選取彎梁直做的方式用于曲線橋，且在10cm以內(nèi)控制各跨、各幅及同幅各片預(yù)制梁長級差，盡量減少預(yù)制梁長所選類型，不足部分調(diào)整梁長時可在結(jié)構(gòu)連續(xù)或剛構(gòu)位置墩頂?shù)默F(xiàn)澆連續(xù)段進行，也可利用封錨段長度在墩頂伸縮縫位置合理調(diào)整具體梁長。除此之外，橋臺位置則通過橋臺臺口線旋轉(zhuǎn)一個微小角度做好調(diào)整處理，進而確保能夠選取相同尺寸的橋臺孔各片預(yù)制梁長。利用翼緣板傾斜和超高值相同的方法滿足超高路段預(yù)制梁設(shè)計要求。

結(jié)語

綜上所述，伴隨社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，山區(qū)路橋建設(shè)愈加重要。因山區(qū)具有較為復(fù)雜的地形、地質(zhì)、水文等條件，進而增加了設(shè)計難度，為此在具體建設(shè)施工環(huán)節(jié)，必須因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，基于經(jīng)濟性的原則，合理選取設(shè)計方案，提高設(shè)計的合理性、科學(xué)性，只有這樣才能掌握山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的要點，才能提高山區(qū)路橋施工的整體質(zhì)量。

參考文獻

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