試論高速公路橋梁設計的要點

石春瑞

（北京中交華泰公路技術有限公司，北京 100078）

一﹑概述

近年來我國交通基礎設施建設取得了重大的成績，在十三五規劃中，高速公路的建設同樣擺在非常重要的地位。目前我國高速公路里程數已經成為全球第二，公路建設也逐步有干線交通網絡過度到省際連接段以及加密交通線等方向發展。地形條件也逐步從平原微丘向山嶺重丘段發展，也就是說高速公路的施工環境和地質條件越來越惡劣，設計及施工的難度也越來越大，特別是高速公路的橋梁設計和安全以及環保等要求越來越高，正是基于這樣的背景，本文通過論述橋梁設計的要點，從而為高速公路橋梁設計水平的提升給出一定的技術參考。

二﹑高速公路橋梁設計的要點分析

（一）橋梁設計需要和選位環境相融合

橋梁設計從一開始就需要和選位環境進行融合，重返考慮橋梁建設成功者會后對地質以及當地環保的影響，并且考慮選擇合適的橋梁基礎型式，從而提升高速公路橋梁的設計水平。對此可以從下面兩個方面來完善。

第一，根據環境要求盡可能的選擇樁基成孔技術，取代傳統的擴大型的基礎施工。因為樁基成孔技術近年來不斷完善，而且實現的方法也越來越豐富，在地質強度高且不透水的條件下，挖孔樁能夠有效縮短工期，而且工程質量高，對環境影響小。要比傳統的擴大基礎施工要具有明顯的優勢。另外從受力條件來看，也應該選擇嵌巖樁結合挖孔技術，從而讓橋梁設計更好的和環境得到有效融合。第二，對于山嶺重丘等地區的高速公路橋梁建設就更需要和環境進行融合。由于山區丘陵地區縱斷面和橫斷面變化大，而且地質條件更為復雜，所以開挖基面較大，容易對地表產生更大破壞，所以在設計上要根據具體的地形變化進行靈活設計，盡可能的減少開挖面。另外在設計時，要盡可能的避免征伐附近的樹木，避免對環境的影響。

（二）高速公路橋梁設計的基本原則

高度公路橋梁設計的原則需要從上下兩個部分進行論述，其中上部設計主要涉及到主梁﹑伸縮縫以及搭板等部分，而下部設計則主要涉及到橋墩和橋臺的設計。其中上部設計主要包括下面兩個方面。

第一，主梁設計。從施工的復雜程度及價值標準考量，如果主線橋梁單孔跨徑≤10m，就可以采用普通鋼筋混凝土結構。而其他跨徑的橋梁則應該使用預應力混凝土結構。如果橋梁整長小于100m或者是單孔跨徑小于等于20m，可以使用簡支體系空心板結構。如果橋梁整長大于100m，且跨徑大于20m以上，則應該使用連續結構。不過由于跨河大橋的支架澆筑難度大，所以可以使用先簡支后連續的結構。另外在山區建設的特大型橋，同樣也會受到地形影響，現澆難度大，所以也要使用預制的先簡支后連續結構。

第二，伸縮縫的設計。從道路的平穩角度來看，橋梁上應該盡可能的減少伸縮縫。對于跨徑小于等于16m的單孔橋梁只需要設置一個伸縮縫，而另一端采用橋面連續的設計方案。如果橋梁有兩跨，且單孔跨徑小于等于16m，那么伸縮縫可以設計在橋墩處，兩側橋臺部位則可以使用橋面連續結果，這樣就能夠有效提升行車的舒適度。

而對于下部的設計則需要從下面幾個方面來重點考量：第一是橋墩的設計。對于普通的橋梁結構英才采用柱式墩，且上置蓋梁的框架式體系。下面則以30。為分界點，超過30。就需要采用3柱式橋墩，而小于30。則采用雙柱式橋墩。第二就是橋臺的設計。為了有效規避填土高度對施工造成的影響，需要控制填土高度。在軟土路段臺后填土的高度應該控制在6m之下。而一般路段的臺后填土高度則控制在10m之下。如果橋臺使用擴大基礎進行施工，臺身主要使用重力式，并選擇合理的受力，降低臺身尺寸節約成本。如果臺高在8m以上，那么臺身敲墻需要設置10:1的前傾斜坡。

（三）設計的一些細節要點分析

在高速公路的橋梁設計方面，除了注重設計準則和環境融合之外，還需要注重橋梁的一些細節設計方面，只有如此才能夠有效提升橋梁設計水平，而這些細節主要體現在下面兩點：

第一，為了規避施工和運營階段主梁沿著支座方向產生不可逆的側向以及縱向移位，在設計過程中需要強調支座安置的水平。在施工過程中也要保障支座頂地面的安置和受力要保持在水平面上。具體的操作細節體現在下面幾點：首先要墊石頂水平，然后支座也要水平放置。接著就是梁底和支座的接觸面保持水平，其中梁底要采用貼楔形鋼板忙活著在梁底預制時，就可以在支座頂面斷面之處設立可調整縱向角度或者是橫向角度的專用模板。另外楔形鋼板的加工要保障精度高，并和梁底預埋鋼板進行焊接時，需要精細的焊接工藝，從而避免主梁沿著支座方向進行位移的問題。第二，對于單跨徑在20m到40m之間的特大型橋梁，設計時大多采用150到200為一聯的連續性結構，并以160型伸縮縫進行設計，從當前的使用效果來看，80型的伸縮縫設計在行車時基本上沒有跳車和噪音。而160型伸縮縫大多存在噪音。從經濟效益上來看，一道160型伸縮縫主要受到支座性能的限制，所以在設計上并沒有使用最大的伸縮量，而且造價一般是80型伸縮縫的兩倍。而且使用80型的伸縮縫還可以減少澆筑接頭和橋墩帽梁的施工數量。而且使用160型的伸縮縫在維修過程中，還需要半幅橋梁完全封閉，但是一般特大型橋梁中間并沒有設置分隔帶缺口，這樣就容易出現半幅橋梁雙向行車，給安全帶來隱患。同樣也會影響到高速行車質量。所以針對當前特大型橋梁的160型伸縮縫設計，應該重新修正為80型伸縮縫設計，橋臺所在的聯按照100到150m進行粉戀，而其他聯則可以控制在80到100m。

結語

總而言之，高速公路橋梁的設計需要遵循環境原則，根據地質條件的不同進行相應的調整，同時還要綜合考慮橋梁結構的安全性和行車的舒適性以及經濟效益。還包括了施工的便捷性以及環境的協調性等諸多元素，只有如此才能夠充分發掘在橋梁設計過程中可能忽視的細節問題，進而提升高速公路橋梁設計水平。

[1]羅帥，高濤.高速公路常規結構橋梁設計探析[J].中國新技術新產品，2012（18）:31-36.