基于跨越高速公路橋梁設(shè)計研究

李億坤

（安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 安徽合肥 230051）

伴之我國交通事業(yè)的快速進(jìn)步，人們對高速公路的追求不僅僅局限于已開拓的路線，對舒適度、方便度的需求使跨越高速公路橋梁建設(shè)面世。在建設(shè)設(shè)計中不僅要全面考慮工程項(xiàng)目對質(zhì)量、安全以及進(jìn)度的要求，將工程建設(shè)的質(zhì)量、安全指數(shù)與成本造價作為設(shè)計參考，而且還要減少對現(xiàn)存交通設(shè)施的影響。

1 橋梁的設(shè)計要求

因跨越高速公路的環(huán)境與用途特殊性，對該類型的橋梁設(shè)計時具有一定的要求：①對結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要盡可能精簡且功能實(shí)用，對后續(xù)的工程建造流程進(jìn)行簡化，降低施工難度。②對工程的進(jìn)度進(jìn)行控制，工期設(shè)計盡可能短，合理加快建設(shè)速度，在盡可能短的時間內(nèi)結(jié)束跨越橋梁的建設(shè)工作，以免給交通運(yùn)行帶來不便，為建設(shè)企業(yè)帶來不必要的損失。③設(shè)計的重點(diǎn)即對周邊建設(shè)環(huán)境的全面預(yù)估，著重對水電供應(yīng)、塵泥防護(hù)、梁柱穩(wěn)定性等幾要素進(jìn)行評估，制定出科學(xué)的建設(shè)技術(shù)。

2 橋梁的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 合理控制橋梁交叉角度

跨高速橋梁的設(shè)計的第一步即合理控制橋梁交叉角度的大小。例如，若是選定斜交的交叉方式，通常情況下，則需要使交叉銳角超過70°，如果因?yàn)槟承┎豢煽匾蛩貙?dǎo)致交叉銳角不能達(dá)到70°要求，那么最少也要在60°以上。這樣做的原因是若在實(shí)際中運(yùn)用高速跨越橋梁，若其交叉角度不足60°，那么將會造成其跨徑過長，打破橋梁的數(shù)據(jù)平衡。如此，一方面因?yàn)闃蛄嘿|(zhì)量的不足，容易出現(xiàn)病害，造成橋梁整體建設(shè)造價高出設(shè)計值，出現(xiàn)不必要的經(jīng)濟(jì)損失，同時對損壞橋梁的維修也增加了難度。另一方面，也是更重要的，其影響了橋梁在使用過程中的穩(wěn)定性與安全性，帶來許多安全隱患。

2.2 合理選擇橋梁交叉路段

跨高速橋梁的設(shè)計的第二步，要對交叉路段進(jìn)行合理的選用，要根據(jù)建設(shè)路段的真實(shí)情況進(jìn)行選擇。其選擇的原則即“首選普通地段，避免復(fù)雜路段”。若是建造的位點(diǎn)處于高速服務(wù)區(qū)、減速帶等特殊地段，那么對橋梁的跨徑數(shù)值設(shè)計就必須加大，另外，考慮到地段的特殊作用，為了不阻礙其發(fā)展，橋梁建造中必須進(jìn)行大片的安全預(yù)留地段。這兩方面均使橋梁建設(shè)的難度大大提升，且不可控因素較多，造價預(yù)算不能很準(zhǔn)確，為施工帶來許多麻煩。因此，要在進(jìn)行建造位點(diǎn)的選擇時，盡可能選定在普通地段。另外，需要注意的是，無論在什么地方建造，都需在橋梁下空出一定的空間，以便在該路段出現(xiàn)病害時可以及時、高效進(jìn)行修復(fù)完善。

2.3 對橋梁凈高的合理設(shè)計

跨高速橋梁的設(shè)計的第三步，即對橋梁凈高的合理設(shè)計。通常來說，該類型橋梁建設(shè)設(shè)計中凈高標(biāo)準(zhǔn)為5m，然而，于實(shí)際建設(shè)現(xiàn)場可以發(fā)現(xiàn)，某些不可控制的因素會造成路面上升，則會影響橋梁的正常使用。比方說，對投入使用的高速進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與修建時，就會引起路面高度上升。因此，該部分工作的設(shè)計必須控制上跨橋梁所占的總面積，保證其覆蓋區(qū)的橋梁底部到現(xiàn)使用的高速區(qū)域內(nèi)隨意處的凈高均超出至少5.5m。另外，橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在一定的彎度，在橋高設(shè)計時必須關(guān)注不同彎度處的凈高達(dá)到最終設(shè)計的高度。

2.4 適當(dāng)預(yù)留車道與行車視距

現(xiàn)階段，我國高速公路通常均選用雙向8車道形式，因此，在橋梁整體設(shè)計中還需進(jìn)行預(yù)留車道的操作。預(yù)留車道，即需留出一定的橋下凈寬，該操作可以有效將公路與橋梁的修建分開來，使進(jìn)行橋梁或是高速公路的修復(fù)、養(yǎng)護(hù)的同時，不對另一方的運(yùn)行造成影響，在一定程度上符合了“可持續(xù)”的發(fā)展理念，節(jié)省了一定的能源。但是其在建造期間造價相對較高。

另外，還需在設(shè)計中留出合理的行車視距，從而保障投入使用后的行車安全。例如，若在一些不可控的因素影響下，橋梁選定在特殊地段如急轉(zhuǎn)彎、坡度較大等地方進(jìn)行建造，該部分行車視線極容易被阻擋，則行駛?cè)藛T無法清晰掌控所行駛的情況，出現(xiàn)事故的概率極大。則需通過調(diào)整跨徑與凈高，保證行車時駕駛員可以有正常的行車視線，防止因行車的關(guān)鍵視角被阻擋而引發(fā)的交通事故。

3 橋梁各部分的分層設(shè)計

3.1 上部設(shè)計

在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要首先考慮外觀是否明快和協(xié)調(diào)，其結(jié)構(gòu)類型的選擇很多，如普通T梁橋、板式梁橋、剛構(gòu)橋、拱橋等等。其次，在跨高速的橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常情況下不會于中分帶建設(shè)橋墩。橋梁的凈跨徑需要超過50m，若是將橋梁設(shè)計為左右分離式，則當(dāng)交角增加時跨徑即會減少，橋臺就需要設(shè)計為錯位布置；若橋下公路是路塹同時深度較小，即可把橋臺設(shè)計于坡頂之外；反之，則要設(shè)計多跨，于邊坡上設(shè)計墩臺，同時要對原公路做防護(hù)操作，制定合理的上部建設(shè)計劃。

3.2 下部設(shè)計

在下部設(shè)計中，第一步需對橋梁基形做出選擇。若在該工作中選擇不合理，則可能會對現(xiàn)運(yùn)營的交通造成一定的影響，因此需要合理進(jìn)行選擇。橋梁基形大致可分兩類，即深、淺之分。其中淺基礎(chǔ)又有剛、柔之分，該類型基礎(chǔ)具有在承載力達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下呈現(xiàn)出施工簡便性、高穩(wěn)定性以及高承受度等特點(diǎn)，然而，其還具有開挖面積過大，對周邊高速公路的影響較深等缺陷。若是于較坡度較大的地段進(jìn)行建設(shè)，則對基礎(chǔ)承臺寬度的設(shè)定與實(shí)現(xiàn)很困難；若是在填方路段，要實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)，就需設(shè)計高度較大的橋臺。但是當(dāng)橋臺高度過大，則會出現(xiàn)影響行車實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)重缺陷，又需采取另外的措施進(jìn)行彌補(bǔ)，嚴(yán)重將建設(shè)過程復(fù)雜化。

3.3 附屬設(shè)施設(shè)計

在高速公路上，車輛行駛的速度較大，則加大了安全事故的發(fā)生概率，進(jìn)而出現(xiàn)不必要的損失，甚至威脅生命。因此，對跨高速橋梁設(shè)計時，為使其具有高度的安全性，則可以進(jìn)行一系類的附屬設(shè)施設(shè)計如在其上部結(jié)構(gòu)處進(jìn)行鋼筋混凝土防撞墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)、在橋梁設(shè)施處設(shè)置一些防拋網(wǎng)等等。防撞墻的等級為需要達(dá)到雙S，根據(jù)實(shí)際情況還能夠在一定程度上加大防撞等級；防拋網(wǎng)數(shù)量也可適當(dāng)加大，防止因小小的墜物引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，盡可能對交通事故進(jìn)行規(guī)避。

4 結(jié)束語

綜上，對跨高速橋梁的設(shè)計需要從多方面入手，整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分部結(jié)構(gòu)的設(shè)計均需得到重視，此外，還需關(guān)注一些附屬設(shè)施的設(shè)計。經(jīng)過多方面的綜合設(shè)計，保證橋梁建設(shè)的高質(zhì)量與高效率。