山區高速公路橋梁設計問題的探討

趙 彥 亮

(山西路恒交通勘察設計咨詢有限公司，山西 太原 030006)

0 引言

道路橋梁是公路交通基礎設施中非常重要的組成部分，但是很多地區的地形條件異常復雜，地質條件也非常的異常，在公路設計中應該提出更高的要求。設計方案的合理性對于整個工程的造價和性能都產生極大的影響。因此，山區高速公路的設計要求非常高，只有在設計過程中全面的考慮到所存在的一系列問題，從而可以保證高速公路橋梁順利實施。

1 山區高速公路橋梁設計的基本原則

1.1 橋梁上部結構設計原則

目前我國的山區高速公路的橋梁所占比例非常大，對于這些橋梁來說，大部分都是跨徑橋梁，但是通常情況下不會選擇使用特殊跨徑橋梁。對于常見的橋梁結構形式來說，在設計過程中，應該確保施工的方便快捷、工程造價也較低的特性。通常情況下，目前最為常用的跨徑尺寸為50 m，40 m，35 m，30 m，20 m，16 m；而其中的小橋標準主要有16 m，13 m，10 m，6 m四種形式。橫斷面的結構構成中主要包含有空心板、預制T梁等等。對于跨徑尺寸在3 m以下的橋梁工程來說，基本都選擇使用跨徑與預制T梁的結構形式；而對于跨徑尺寸超過3 m的橋梁工程來說，通常要充分的考慮到橋梁的受力結構特點，從而選擇使用T梁或者是小箱梁的結構形式。從施工成本來分析，20 m跨徑及以下的橋梁結構形式通常會選擇使用空心截面的形式造價比較低，而選擇空心板的形式也具有明顯的優勢?？招陌宓慕嵌纫话惚容^小，但是卻可以應用在跨徑較小的工程中，在橋梁凈空較高時，空心截面是最為合適的施工方案[1]。

1.2 橋梁下部結構設計原則

橋梁下部的結構主要指的是橋墩結構部分，目前大部分的橋墩都選擇使用高墩的性能，也就是墩高在40 m以下的橋墩選擇使用柱式墩或者是Y型薄壁墩，前者應用比較多。柱式墩一般可以分為圓墩和方柱兩種基本形式。圓柱在施工中外觀質量可以有效的控制，并且樁基的銜接方面更加方便，所以多應用在平原地區中。但是從美學角度分析，方柱結構形式的墩體棱角分明，可以與上部橋梁結構形成協調統一的結構形式，美觀性強，在橋梁選擇使用連續鋼構時，方柱的結構形式可以實現上下剛度的調節，從而可以提升其承載性能。

2 橋梁設計中存在的問題

2.1 設計理念陳舊以及構造體系匱乏

橋梁在進行設計方案確定的時候，首先要考慮的因素就是經濟性，綜合分析橋梁的結構形式，還應該對構件和連接部分全面的考慮。但是在具體工作中還有很多的實際問題沒有解決，首先就是設計人員在設計過程中只是考慮到了達到計算的要求，并沒有考慮整體結構構造以及所使用材料等問題；其次，在橋梁設計到施工階段，存在很多的人為原因影響，最為常見的就是人們對于橋梁整體性的認識較低，并且沒有充分的了解設計圖紙，并沒有根據實際的需要選擇使用高強度混凝土材料，所以造成了整個工程部分出現了安全性不足的情況存在[2]。

2.2 橋梁安全和耐久性無法保證

當前世界上出現了數量龐大的橋梁坍塌事故，因此，橋梁的安全性一直以來都是人們所關注和重視的。目前橋梁的安全問題主要的導致因素就是技術水平較低且管理不善等等方面，通常情況下，橋梁在長期的使用過程中，就難免會存在很多的安全問題。有些橋梁在投入運營之后的幾年時間內就出現了嚴重的質量問題而影響使用壽命，再有就是因為材料質量不達標、缺乏鋼筋保護層等等問題造成的開裂問題，從而造成了嚴重安全事故的發生。

2.3 橋梁設計排水不夠完善

橋梁結構中的排水系統設計是當前所存在的主要問題，很多橋梁所設計的排水系統都比較不完善，導致了在雨季邊梁被嚴重沖毀，該部分結構損壞嚴重。 有些橋梁所設計的泄水口較之橋梁鋪裝層的表面還要高，這種結構形式就會造成在雨季根本無法排出積水，從而導致了瀝青表層被沖毀，加速了橋梁的損壞，給橋梁的耐久性造成嚴重的影響。雖然一些橋梁在設計中采用了防水設計理念并且應用了一些結構設計，但是選擇使用的防水材料質量不達標，這樣也會造成橋梁的耐久性無法滿足使用的要求。有些橋梁的人行道等等附屬結構部分設計的美觀性不足，協調性差，就會導致了雨水容易滲透到橋臺面中，會嚴重的侵蝕橋梁結構。

3 山區高速公路橋梁設計問題改進的對策

3.1 選擇合理的設計方案

結構設計方案是橋梁施工的基礎，同時也是提升安全性和耐久性的關鍵。橋梁的結構設計就需要選擇大跨度與標準跨徑的結構形式。因為每種結構設計所需要控制的因素相差較大，所以每個設計方案也需要考慮全面。在具體橋梁設計中，一般都不會選擇使用大跨徑橋梁的設計方案，而基本上選擇標準跨徑的方案，從而可以確保建設施工方案更加的科學與合理。

3.2 采用高耐久性結構設計方案

設計師在進行橋梁設計的過程中，必須要充分的考慮到風、雨、車輛載荷以及化學物質對橋梁結構性能所產生的影響，要不斷的提升設計水平，選擇更加符合要求的整體設計方案，從而實施全面的設計。當前，我國很多橋梁都是因為耐久性不足而造成的大量維修，從而導致了安全性下降，給國家造成巨大的損失。

在充分的認識到耐久性所具備的重要性，就要在設計的過程中加強該部分的設計，從而可以全面提升橋梁的安全性。在設計的過程中要選擇使用性能優越的施工材料，還要采用更加完善的結構設計方案，加大細節處理，避免產生較大的維修費用，確保橋梁可以正常的應用，創造更高的經濟效益和社會效益[3]。

3.3 全面重視橋梁結構設計

橋梁在建設施工以及投入運營的過程中，不可避免的會受到外部自然因素的影響，比如化學腐蝕、車輛載荷、惡劣自然條件的影響等等，同時橋梁所選擇使用的材料在使用中也會逐漸出現性能下降的問題，使得整個橋梁部門出現性能不足的問題。所以在實際工作中需要采取更加完善的設計方案，以防止出現這些問題，從而可以全面提升橋梁的使用壽命。

3.4 嚴格禁止橋梁超載

車輛超載是目前造成橋梁損壞的重要因素，同時也會給橋梁的性能產生巨大的影響，首先會造成橋梁出現嚴重的疲勞問題，從而使得應力幅度增大，嚴重的損壞結構；其次，車輛超載使得橋梁內部結構出現問題且無法正常的恢復，最終導致使用壽命的縮短，甚至還會出現嚴重的交通事故。

4 結語

山區高速公路橋梁設計的過程中一般都會存在有大曲線、大縱坡以及長橋高墩的現象，這是因為我國地形條件復雜所造成的，也是不可避免的，所以在設計的過程中應該從各個方面來深入的考慮這些問題，采取更加合理的結構設計方案，從而使得高速公路橋梁安全性得以提升。