張小濤 魏星
摘 要:山區的高速公路一般是沿著峽谷或河岸線來建造的,并且存在很多斜彎橋結構,若是橋梁結構設計出現問題,則會給高速公路的正常使用帶來不便,并且很有可能變成危險交通事故的多發地帶,造成資源浪費的同時帶來人員傷亡。因此,在進行山區高速公路橋梁設計時要綜合考慮到工程的實際地理情況,科學合理的進行橋梁結構設計,在保障橋梁設計方案的可行性的同時,要兼具安全性以及經濟性。本文主要對山區高速公路橋梁設計的要點進行了分析,以供相關工程進行借鑒與參考。
關鍵詞:山區高速公路;橋梁設計;要點
中圖分類號:U442.5 文獻標識碼:A
0 引言
在當前社會,交通的建設程度直接影響了該區域的經濟發展,而高質量的道路交通建設,保障了各區域間的物資運輸能夠順利、安全的到達,也促進了城鄉間的經濟交流以及人員流動。在高速公路建設過程中,橋梁建設是整個道路工程的重要組成部分,其建設過程中經常會遇到各種復雜的地勢地形,在山區的建設過程中,其建設環境更加惡劣、復雜,這為高速公路的橋梁建設帶來了很多困難。因此,高速公路橋梁設計人員應綜合考慮到山區的復雜地理形勢,保障其設計方案適合山區的地理環境,提升高速公路橋梁的安全性,以保證山區的交通能夠有效運行。
1 山區高速公路橋梁設計的重要意義
隨著我國經濟水平的不斷提高,山區經濟也得到有力發展,但是由于山區地勢復雜,不利于交通通行,在一定程度上阻礙了山區社會經濟的發展。因此,要提高對于山區道路建設的重視,與普通高速公路相比,山區高速公路橋梁設計較為復雜,且施工難度較高。通過加強山區的高速公路橋梁建設,可以有效保障山區的高速公路穩定通行,在滿足當地居民出行需求的同時可以促進當地與外界的交流,促進當地社會經濟的發展。在進行山區高速公路設計時應綜合考慮到山區地形特點和后期的道路養護問題,科學合理的制定建設方案,不斷提升山區高速公路橋梁設計水平,使山區高速公路的橋梁設計更加安全、可靠并且經久耐用。
2 進行山區高速公路橋梁設計時需要考慮到的因素
2.1 地質條件因素
勘查人員在山區道路勘查過程中應不斷加強勘查力度,做好水文調查工作,提升地形測量的精準度,從而為山區高速公路橋梁設計人員提供更加精準的數據支持,保障山區高速公路橋梁設計更加符合實際地質條件,能夠保障山區高速公路的建設更加安全穩定。
2.2 公路橋梁結構附加力因素
山區高速公路橋梁設計人員應充分考慮到高速公路橋梁結構的附加應力,特別是曲線橋梁的水平和彎曲側力,全面掌握橋梁的受力程度,從而更好的進行橋梁的空間設計,保障高墩長橋的穩定性與安全性,并根據不同的山區地形變化,對橋梁設計做出相應的設計方案。
2.3 分析掌握縱深陡坡下部結構
全面掌握縱深陡坡下部的結構特點,能夠有效提升山區高速公路橋梁下部的結構穩定細膩感,根據山區地形特點,科學合理的選擇高速公路橋梁下部基礎形式,能夠有效提升陡坡結構的穩固性與可靠性。橋梁設計人員還應考慮到邊坡的結構特點,設計擋墻的布局,保障橋梁構造物間的銜接。如果在較高的山區地勢上,設計人員還應注意橋梁的抗震設計,做好伸縮裝置的設計,保障高地勢上的高速公路橋梁的安全穩定。另外還應綜合考慮到橋面的排水問題、防撞擊問題等,不斷提高山區高速公路橋梁的使用壽命。
3 山區高速公路橋梁設計的要點
3.1 山區高速公路橋梁設計原則
3.1.1 提高行車的舒適性原則
山區高速公路橋梁設計除了要確保橋梁的承載能力之外,還應做好伸縮縫的建設工作,結合里程要求,對布線長度進行科學的規劃,并考慮到結構剛度,從而增強行車的舒適性。
3.1.2 經濟性原則
由于山區的地勢復雜,給布線工作帶來了很多困難,加上山區建設高速公路中橋梁結構較多,無形中也增加了山區高速公路的建設成本,并且需要投入更多的材料、設備以及資金。因此,在山區高速公路橋梁設計中應在保障橋梁的穩定、牢固性的基礎上,秉持經濟性原則,科學管控建設的資金成本,將經濟效益最大化。
3.1.3 綜合性原則
因在山區施工不確定性因素較多,為了保障工程的施工質量,可以在條件允許的情況下采取預制施工模式,以減少在現場的制作環節,減少施工過程中的問題產生。對于大跨徑的橋梁,要結合施工現場特點,采用澆筑工藝增加結構的穩定性。在施工材料的選擇上,可以就地取材,降低施工成本。對于氣候較為惡劣的地區,在保證橋梁穩定性的同時還要考慮到后期的養護問題。總之要進行綜合考慮,全面掌握施工現場情況,保障山區高速公路橋梁的穩定安全。
3.2 橋梁上部結構設計
3.2.1 橋梁結構的選擇
由于山區地勢的限制,在山區高速公路橋梁的選擇上,大跨徑橋梁設計并不多,很多設計施工單位考慮到材料的運輸、預制場地等因素,為了提升工程施工的便利性,大多會選擇常規結構。但不同的地形對于橋梁的結構選擇也不相同,主要包括三個方面。
(1)在山區高速公路橋梁設計中,常規的橋梁實施方式是采用橋面簡支或者是先簡支后連接的方式。在單孔跨徑在20 cm及以下的情況下,施工現場地質差異較大或者存在軟基層的情況下,橋梁結構一般采用簡支結構實施處理,以增強橋梁結構的穩固性,當單孔跨徑在20 cm以上的情況下,就需要采用先簡支后連接的方式進行結構處理。
(2)在常規橋梁設計中,墩高不足70 cm的情況下,橋梁設計可以采用裝配式T梁及小箱梁結構完成建設,在橋梁中較短區域或者是凈空受阻區域可以利用空心板進行填充。這種施工材料不僅可以提高山區高速公路橋梁結構的質量,還可以有效降低工程的施工成本和施工難度。
(3)在施工過程中,對同一施工段段橋梁結構要保持一致,對于跨徑相同的橋梁段,其橋梁施工結構也應保持雷同性,在立交區沒有被平縱面和凈空阻礙的主線橋梁也應保持與主線相同的結構。
3.2.2 曲線橋梁設計要點
在山區建設高速公路時經常會遇到需要在平曲線段架橋的情況,其橋梁設計要點主要以250 m跨徑為區分點,在250 m跨徑以內的橋梁主要以預制梁彎橋為主,超出250 m跨徑的橋梁主要以預制梁彎橋制作方式為主。半徑超出250 m的曲線橋梁,要更加注意對于橋墩的設計,主要考慮以下兩個方面:一是,墩臺的平行設置。在橋梁半徑過大,而橋梁較短的情況下,可采取墩臺的平行設置,可以有效保障橋梁的預制梁保持平行狀態。二是,墩臺的徑向設置。在曲線橋梁墩臺設置時,要保證墩臺與路線保持垂直狀態,并根據橋梁曲線科學進行橋墩設置,墩臺上的預制梁應采用徑向設置,在保證橋梁下端結構的標準性、合理性的同時,可以減少橋梁的施工難度。
4 總結
山區高速公路橋梁設計由于建設地理環境較為復雜,設計人員在進行設計時應進行全面、綜合的考慮,在保障橋梁的穩固性的同時,要綜合考慮到建造施工的經濟性。同時要考慮到橋梁的建設地理因素、環境因素,科學選擇合理的橋梁結構,根據地理情況,合理進行橋梁施工結構設計,保障山區高速公路橋梁結構的穩固性,提升橋梁結構的安全性,有效推動山區交通運輸業的順利開展。
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