淺談山區高速公路橋梁設計

朱曄 蘭先宏

摘 要：橋梁是山區高速公路建設的重要部分。文章結合實際，總結了我國山區高速公路橋梁的主要特征、設計原則、結構類型以及設計方案。

關鍵詞：山區高速公路橋梁；特點；設計

1 山區高速公路橋梁的主要特征

山區橋梁大多數受地形控制而不是受水文控制，因此，在滿足適用、經濟、安全和美觀的基本原則的前提下，應著重考慮橋梁跨徑與地形的協調和適應性，下面舉出幾種情況來說明橋梁跨徑的選擇。

1.1 跨越河流

山區河流一般河床多位巖石，河流比降多在1‰以上，匯流時間短，洪水暴漲暴跌，流速高，橫斷面多呈V形與U形，河床易受塌方、泥石流的影響，對于峽谷河段，應盡量選擇橋孔不壓縮水流，一孔跨過。對于開闊河段，一孔不易跨過時，應將橋墩設于河槽穩定、流速緩和處。

1.2 跨越深溝

宜采用等跨徑布置，但要避免在溝心設置橋墩，山區沖溝往往在雨季的時候流量大，上游的大體積石塊容易被沖下，如果在溝心設置橋墩，則帶來安全隱患。當墩柱高度變化很大時，也可以考慮組合跨徑，例如25m+40m、30m+40m等，這樣雖然跨徑種類增加了，但更加適應地形，組合跨徑的選擇應盡量使跨徑種類減少，不宜在同一座橋里采用兩種以上的跨徑，避免給施工增加難度。

1.3 跨越泥石流溝

當橋位跨越泥石流溝時，應盡量不在溝中設置橋墩，因泥石流溝流量大而急，對墩柱的沖擊力相當大，對整個橋梁的穩定性有較大的影響，所以宜一孔跨越，同時應對泥石流溝做相應處理，如設置導流槽、設置護岸等。

1.4 橋位橫斷面高差大，左右橫坡陡

這種橋位是山區橋梁設計中最為常見的一種，在方案上也最具有多樣性的一種橋位，在設計時應根據實際地形情況來進行方案的選擇。當橫斷面高差不是很大時，且左右幅路基均未進入挖方地段，此時可采取左右幅橋不等長的做法，也即左右幅錯孔布置的方法來適應地形，當橫斷面高差很大，左右幅路基為半填半挖的情況時，為了減少路基挖方，同時也要考慮填方的可實施性，可設置為一半路基，一半橋梁的結構形式，應綜合地形、地質將加筋擋墻，錨桿擋墻、棄土方案與半邊橋做綜合比較后決定是否設置橋梁。

2 山區橋梁的設計原則

山區橋梁設計的總原則可以歸結為：安全性，舒適性，經濟性，環保性。

常用結構類型：連續剛構體系、拱式結構體系、連續梁體系。

3 結構體系特性

山區高速公路的大中橋一般均采用先簡支后結構連續或墩梁固結的連續一剛構混合體系。大跨度的主梁一般采用箱形截面，可有效的減少結構橫向振動及扭轉振動。為確保結構的整體性，應盡量減少施工接頭，消除構造上的薄弱環節。

對于山區公路橋梁上部構造設計而言，具體到一座橋設計時，上部構造設計要處理好兩個關系。

（1）跨徑與墩高的關系。

（2）上部構造（板或梁）與平面曲線半徑的關系。

對于山區公路橋梁下部結構形式特點及適用范圍

3.1 柱式橋墩

該形式墩自重小，圬工材料省，而且比較美觀，剛度和強度也較大，適應性廣、施工方便，為軟基中最好的選擇形式。主要有帶蓋梁柱式墩、不帶蓋梁柱式墩兩種形式。帶蓋梁柱式墩有等截面、變截面兩種墩身；單排樁、雙排樁兩種樁基礎。一般用于簡支梁橋和先簡支后連續梁橋。太長高速公路介板溝大橋位于R=794m的曲線半徑中，上部結構為8～30m先簡支后連續箱梁，下部結構為變截面柱式墩，墩高約30m，柱徑上半段為1.6m，下半段為1.8m，雙排樁基礎，樁徑為1.5m。本橋竣工后證明了此類截面墩既保證了結構的安全性和美觀性，又節約造價，是軟基地質條件下最好的下部結構形式。不帶蓋梁柱式墩有獨柱式橋墩和排柱式橋墩兩種形式，一般用于連續現澆箱梁。

3.2 鋼筋混凝土薄壁墩臺

該形式墩適用于地形復雜、橋墩較高的連續梁橋。高墩一般采用柔性薄壁，如同擺柱，對主梁嵌固作用減小，梁的受力較好。

3.3 埋置式樁柱式橋臺

該形式橋臺在路基上，臺身埋入錐形護坡中；為保證路基穩定性，不能過多地壓縮橋長，使橋臺過高，不少工程對此有深刻的教訓。高速公路中大部分橋梁均采用了此類橋臺形式，既保證了結構的穩定性，又節約了造價。

4 高速公路橋梁的維護

由于高速公路行車密度高，結構動力響應大，對大跨度橋梁的維修養護更應加強。在結構設計時應力求各部分構造簡潔，在橋梁結構的相應位置留有必要的人員及設備進出口及通道，以便檢查維修。

5 結束語

山區高速公路橋梁設計不同于平原橋梁的設計，必須結合本地山區的具體特征、全面考慮各種不利因素。新疆天山南北山區較多、地質狀況很復雜、高差大、巖溶、滑坡、不穩定斜坡、崩塌、陡崖等不良地質。

參考文獻

[1]林上順.山區高速公路橋梁設計[J].中國西部科技，2004，（2）.

[2]邵旭東.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]吳勇.山區高速公路橋梁設計簡述[J].山西建筑，2007，（5）.

[4]顧安邦，范立礎.橋梁工程.人民交通出版社.

[5]劉世鵬.山區公路橋梁橋型方案設計[J].青海交通科技，2006（06）.