山區高速公路橋梁設計關鍵問題研究

王世斌

(浙江廣廈建設職業技術學院，浙江省金華市東陽市 322100)

山區高速公路橋梁設計關鍵問題研究

王世斌

(浙江廣廈建設職業技術學院，浙江省金華市東陽市 322100)

隨著我國高速公路的快速發展，對于高速公路建設不斷呈上升趨勢。我國幅員廣闊，大部分地區是以山區、丘陵地貌為主，由于西部大開發政策的實行，為了經濟的更好發展，對于高速公路的建設成為必然的要求，由于山區復雜的地形的影響，對于山區公路中橋梁的建設有著許多特點和存在許多問題，因此，對于山區高速公路橋梁的設計將具有重要的意義。本文主要結合近些年來對于山區高速公路橋梁設計的經驗，并遵循關于橋梁設計的基本原則和高速公路的基本特點，對在設計中遇到的關鍵性問題進行分析和研究，并提出相應的解決措施，以為真正實踐性的設計做出有力的依據。

山區高速公路 橋梁設計 關鍵問題

以山地為主要地形的地區，本身對于高速公路的建設就會存在許多困難，在山區高速公路對于橋梁的建設更是困難重重，會出現和需要面臨許多問題，這由于復雜的地形問題還有水文、地質等等方面的問題需要進行解決。目前，對于在山區的高速公路橋梁的建設上主要有這些方面的設計，曲線橋、大縱坡橋、高敦橋、長橋等。其中對于曲線橋和直線高敦橋的設計對于橋梁設計師應經有了多年的研究并得到了認可，但是對于曲線橋、大縱坡橋、高敦橋、長橋等并存在山區高速公路上的設計，還處于摸索的階段。由于山區地形的彎度、坡度、高度、比較陡等等地形的因素的影響，嚴重增加了橋梁設計的復雜性，由于地形和環境的眾多原因也會給后期的維護和保養帶來一定的困難，對于橋梁設計的安全性、耐久性、科學性等問題要成為橋梁設計師們主要關注的問題，以真正實現山區地區交通的方便。

1. 山區高速公路的主要特點

山區高速公路主要的特點就是地形和地質的復雜性，這也是山區高速公路橋梁設計的阻礙所在。對于地形的復雜性，表現為地面的高差比較大，橫坡比較陡；對于地質的復雜性，表現為滑坡、不穩定坡、陡崖等等不良地質。對于山區高速公路橋梁的特點有彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺形式多等，因此在設計時要更好的解決這些問題。

2. 山區高速公路橋梁的設計應該遵循的原則和橋梁結構的選擇

由于山區地區具有特殊的地形和環境，對于山區高速公路的橋梁設計會遇到許多問題，曲線橋、大縱坡橋、高敦橋、長橋等設計，這需要遵循相應的設計原則和根據不同地形對于橋梁結構的選擇做具體分析。

2.1 對橋梁的設計應該遵循的原則

主要遵循的原則對橋梁上部分和下部分遵循的基本原則；關于涉及橋梁上部的基本原則，山區具有復雜的地形、地貌特點，為了確保山區交通的流暢，再設計的過程中，橋梁作為一個重要的組成部分，在設計是需要特別重視。在已知的橋梁的設計中，大部分是跨徑形式的橋梁，關于橋梁的橫斷面一般是以空心板和預制梁為主要的設計形式，對于跨徑較小的橋梁，空心板和預制梁兩種的橫斷面都可以考慮，而對于跨徑比較大的橋梁，選擇與質量形式的橫斷面為最佳。對于橋梁的設計，還要考慮到設計的資金，盡量避免投資過高而產生浪費，在進行合適的橫斷面的橋梁選擇上，應該考慮施工的便捷性和經濟性原則；關于涉及橋梁下部的基本原則，主要是針對的橋墩臺的設計，再設計時要對結構方案進行合理、科學的分析，在山區橋梁的實際建設的過程中會出現許多實質性的問題，一般橋墩臺類型都是柱式墩，包括圓柱型和方柱型，關于圓柱型的橋墩一般再設計上會比較便捷，操作比較方便，但是大部分比價適應于平原地區。方柱型相對于圓柱型的設計來說更具美觀性，在于橋梁上部更加和諧，在受力的能力上，方柱型的橋墩相對于圓柱型的橋墩來說受力會更強，會更加適用于山區地區橋梁的設計上。

2.2 對于橋梁結構的選擇

對于橋梁的平面和立面構成了橋梁體系的特征，如何選擇橋梁結構是在橋梁設計上的重要問題。在山區高速公路橋梁的設計上要基于運營的穩定性、科學性、耐久性，在設計時為預應力連續結構。對于曲線梁具有沿著某一變形不動點變形的趨勢；而大縱坡的橋梁在汽車的反復作用下，梁體會隨著汽車行駛的方向進行滑移；在曲線和大縱坡并存的橋梁上，梁體的這些變形趨勢會形成上下部間的相對的錯動，這種錯動往往會造成梁體的移動和支座的不平衡。隨著科技的不斷進步，柔性橋梁應經運用到山區橋梁的設計中，對于高敦橋來說，橋梁的穩定性非常重要，在曲線、大縱坡的橋梁的設計上，應該采取墩梁固結的剛構體系，墩梁固結可以避免由于抗扭矩及抗滑移造成的支座設置麻煩和支柱損壞帶來的影響。

3. 在山區高速公路橋梁的設計存在的關鍵性問題

3.1 對于橋梁的設計理念的不完善

在山區高速公路橋梁的設計過程中，主要的任務就是對結構方案進行科學、合理的選擇，要進行詳細分析橋梁的結構特點，只有這樣才能夠更好的設計橋梁。可是在設計時會出現許多問題，由于負責山區橋梁的設計人員對于現實中橋梁結構的體系和所需材料等方面進行了忽視，再加上對山區橋梁的設計中都缺乏對橋梁整體結構的專業性的認識，再設計圖紙上會表達不清楚，這樣會在后期的施工上帶來許多問題。

3.2 施工者對于管理的水平比較低

由于對于山區橋梁的施工者的水平會比較高，但是往往在橋梁的施工者的水平會比較低，還缺乏科學的管理和有效的制度的制約，這會嚴重影響橋梁的安全性。往往在發生事故的橋梁上，橋梁事故發生的主要原因沒有遵循嚴格的法律法規，沒有科學、合理的管理手段，而造成了事故的發生。

4. 對于山區橋梁設計的考慮

4.1 合理優化設計方案

對山區地區的周圍環境進行了解以后，進行合理、有效的設計方案，這樣才能夠保障山區橋梁的安全性、耐久性。對于橋梁的結構設計，主要的結構有大跨度的橋梁和標準跨度的橋梁這兩種結構形式，這兩種結構的設計具有不同的控制因素，再具體的設計上這兩種結構也會存在許多問題。在山區地區橋梁的設計上采用較多的是標準跨度的橋梁，對于這種設計的方案除了安全性、科學性的原則外，還要遵循經濟性和便捷性等優點。

4.2 對施工材料的合理選擇

橋梁的設計的安全性主要的依據就是在施工時對于材料的選擇。主要的施工材料是鋼筋混凝土的質量，只有保障了鋼筋混凝土的正確選擇和使用，才能對橋梁的整體使用性、耐久性和安全性提供保障。在根本上要實現和重視對于混凝土施工與橋梁制造方面影響關系的控制，還要遵循嚴格的規范進行使用橋梁，以實現橋梁的安全保障。

4.3 對于不同形式的橋梁的設計

對于曲線、大縱坡長橋的設計要重視橋梁的穩定性和變位的問題。在曲線、大縱坡、高墩、長橋并存的情況下，這些變位的問題，除了直接與直橋相同的縱橋向變位、豎向壓縮變位，還包括曲線橋扭轉發生的墩頂橫向變位、大縱坡下的向下移動變位、施工偏位等。這些變化，在橋梁的設計上要加以控制和得到重視。

4.4 重視橋梁的結構設計

對于橋梁結構的重視無論是在施工過程中還是在使用過程中，由于會受到周圍環境的影響，比如化學的侵蝕等對橋梁造成一定的影響；對于橋梁的建造時間和使用時間越長，對于所使用的材料會出現退化的現象，這會導致橋梁結構的變化，結構的變化對性能也會帶來一定的損壞，這就會對橋梁造成嚴重的影響。

4.5 運營安全性的考慮

無論是曲線、大縱坡、高墩長橋或者其它形式的橋梁更多的考慮運營的安全性，在設計時要采用防撞欄，對于防撞欄盡可能承受較大的力，以免撞壞護欄發生危險。

結語

在近些年以來，我國對于山區高速公路橋梁的設計建設取得了可喜的成績。在山區高速公路橋梁的設計過程中，由于山區地形、地質的復雜，再設計時帶來了一定的難度，為了確保橋梁設計的安全性、科學性、耐久性，就必須及時的解決在橋梁設計時存在的問題，以確保施工的順利進行。

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U45

B

1007-6344（2015）11-0327-01

王世斌，男，1956-10，浙江省寧波市人，浙江廣廈建設職業技術學院教師，東北林業大學學士，研究方向：公路橋梁