山區中小橋梁的設計方法研究

周 亮

(四川省達州市公路工程公司)

山區中小橋梁的設計方法研究

周 亮

(四川省達州市公路工程公司)

隨著社會的發展，人們生活水平的提高，為保障人們的出行便利，越來越多的橋梁被修建。但當前人們關注更多的是城市橋梁的修建，對于山區小橋梁的設計還缺少一定的忽視。本文主要通過對山區小橋梁的設計原則，以及山區小橋梁設計方法的研究兩個方面進行簡要的分析。

山區；小橋梁；設計方法

當前橋梁在城市交通運輸中占有重要作用，給人們的出行帶來了極大的便利，為城市化建設以及社會的發展做出了重要的貢獻。山區由于其地理環境的惡劣，致使其交通建筑行業并沒有城市發達，給人們的出行安全帶來諸多不便。因此，加強對山區公路以及橋梁的設計與修建，為山區人們的出行提供便利。

一、山區小橋梁的設計原則

（一）安全性原則

在進行山區小橋梁設計時，首先需要考慮的因素就是安全。山區的地形氣候等復雜多變，橋梁設計師在進行設計時，不光要考慮橋梁的載重情況，還需要對橋梁的現實情況如山體的坡度、溝壑等也考慮進去，不僅如此還需要顧及橋梁修建現場的氣候因素，如降雨等。橋梁設計師在進行橋梁設計時，要根據現場的地理特點，對橋梁的跨度、強度等進行全面的考慮。

（二）耐用性原則

在不考慮重大地質災害的情況下，橋梁的使用期限通常都可以達一個世紀之久，并且在這一個世紀的使用期限內也是非常安全的，可見其耐用性之久。這就要求橋梁設計師在設計橋梁時，不僅要考慮其安全性，還要格外注意其耐用性。在考慮橋梁耐用性過程中，需要對該地可能發生的地質災害進行預防，如滑坡、泥石流等，并對其進行適當的預防保護措施，如加固材料等。此外，對于地震災害，需要增強其穩固性和強度，如添加鋼筋的用量，對于高溫（寒）災害，可以通過增加保護層的厚度的方式，增加橋梁的耐用性。

（三）經濟性原則

山區與城市相比，經濟條件會相差些，加之地理環境等方面的影響，設計師在進行橋梁設計時，要根據當地的財政收入情況，將橋梁建設的成本控制在一定的范圍以內，也就是堅持經濟性的原則。在進行橋梁設計的過程中，設計師要對該地區的勞動力情況、材料運輸情況等進行全面的掌握，從而合理利用當地的資源，便于在實際的路橋工程的順利施工。只有將相關的影響因素進行全面的思考，才能將施工的成本控制在合理的范圍以內，從而堅持工程的經濟性原則。

（四）養護性原則

山區多為崎嶇的山路，不僅會給橋梁工程的施工增加難度，對于建成以后的橋梁的養護也會造成一定的影響。因此，橋梁設計師在進行設計時，一定要考慮到橋梁的后期養護問題，根據橋梁施工現場的地理氣候等特征，設計出便于運輸、施工的線路，為日后的路橋工程的養護創造便利的條件。當前很多設計師在進行后期的養護時，為節省工程的成本，通常情況下，采用的都是小跨徑的設計方案。如果該方案不適用于當地實際情況，還可以考慮鋼筋混凝土現澆結構和標準跨徑結構，從而為橋梁的保養提供便利。

（五）環保性原則

隨著社會的進步，人們思想觀念的轉變，人們的環保意識也在逐漸增強。這就要求設計師在進行橋梁設計時，不僅要考慮經濟、安全、耐用等方面的因素，還要考慮到設計的橋梁是否會對當地的生態環境造成不良影響，是否可以利用當地的地形地勢，在保證質量且不增加成本或者少幅度增加的情況下，通過改變橋梁結構等方式，減少或者避免對當地生態環境的破壞，堅持可持續發展的戰略。

二、山區小橋梁的設計方法

（一）橋孔的設計

橋孔的設計主要從以下幾個方面著手：第一，選擇跨徑。在修建山區的公路時，常常會遇到高低起伏的地段，面對這種情形，設計人員在選擇跨徑時，不要考慮橋墩的密度情況，而是應該根據修建公路的地形走勢對跨徑進行合理的設置。此外，當橋墩過高、橋梁過長時，可以通過將二者結合的方式，將跨徑控制在合理的范圍之內，應當遵循當橋墩的三分之二處都不足20米時，跨徑不應超過20米，當橋墩的三分之二高度在20-35米之間時，跨徑應在30米左右，當橋墩的三分之二高度在35-75米之間時，其跨徑需要40米左右；第二，在山區會有很多崎嶇不平的山路和錯綜復雜的高山，常常是剛剛處理完一個山頭，又一個山頭又冒出來，給工作人員增加了很多困難，也使橋梁設計師設計的橋梁多為彎轉而盤旋的，使得橋梁的路面的受力情況難以掌控。面對這種情況，設計師在設計時，需要在180米內將一聯連續的長度加以控制，并且掌握好跨徑的從長度，一般情況下，三十米的跨徑不會多于六個，四十米的跨徑不會多于五個。

（二）橋梁上部分的設計

橋梁上部分的設計主要是對結構形式的選擇，由于地理條件的限制，山區是很難出現大跨徑的橋梁的。所以設計人員在設計時，面對氣候復雜多變的區域，或者跨徑小于二十米的中小橋梁，應當使用簡支結構的連續橋面橋梁；如果面對的是二十米以上的單孔跨徑橋梁，在設計時需要使用先簡支后連續的橋梁結構；當面對橋梁橋墩不足七十米時，設計人員應使用箱梁的結構設計。此外，需注意的是，如果橋梁工程是同一構建合同，或者橋梁的跨徑是相同的，則需要選擇同一結構的橋梁形式。如果不考慮地理限制的因素下，橋梁的結構形式則要求是與主線是一致的。

（三）橋梁下部分的設計

橋梁下部分的設計主要從以下三個方面加以體現：第一，橋墩的設計。山區地形復雜，橋墩很容易失去平衡，所以設計人員在進行橋墩設計時應注意如果設計的橋墩不足25米，就是用雙柱式的設計，如果是25-45米，就使用獨住墩，如果在45-75米，就使用空心薄壁墩。通常情況下，在山區多使用柱式墩，主要是因為這種橋墩結構非常簡單，并且施工方便，受力性也比較好。設計人員在進行設計時，還需要結合實際情況，對于不適宜使用柱式墩的部位，使用獨住墩，使其具有較強的適應性，減少工程量，從而促進設計的科學性、合理性；第二，橋臺的設計。在山區設計人員通常使用的都是樁柱式橋臺、肋板臺和重力臺三種。樁柱式臺一般在5-12米之間，如地形陡峭，還需要與重力臺相結合。肋板臺需要設置過渡段，降低橋頭跳車的概率，并且過渡段需要使用透水性材料對其進行填充，然后壓實，再在上面鋪設格柵，從而方便排水。重力臺的高度一般會在十米左右，如果要想使其更好的適應山區的地形地貌，需要設置一些縱橫向臺階，從而便于其作用的發揮。

總結：

綜上所述，市場經濟的發展，城市化水平的提高，使城市交通越來越發達，但為了更好的發展，對于山區的小橋梁設計也是不容忽視的。山區由于其地形地貌的復雜、氣候的多變等因素，交通不是非常便利，并且在進行建設時也會遇到很多的困難，這就需要設計者在進行設計時要根據山區的實際情況，設計出適合山區的橋梁方案，為修建小橋梁提供便利的條件，從而促進其交通的發展。

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TU75

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1007-6344（2015）08-0238-01