山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計特點及策略探討

吳遠(yuǎn)致

摘 要 公路橋梁是山區(qū)高速公路的重要組成部分，其工程施工質(zhì)量對地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要，設(shè)計難度也相對比較大，如果不能把握設(shè)計的要點進(jìn)行設(shè)計，往往難以保證設(shè)計效果。為此，筆者將要在本文中對山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計特點及策略進(jìn)行探討，希望對促進(jìn)我國山區(qū)高速公路事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路;橋梁設(shè)計;策略

前言

高速是山區(qū)溝通外界的主要紐帶，由于山區(qū)的地形相對比較復(fù)雜，這對山區(qū)橋梁設(shè)計有著不同的要求，需要根據(jù)山區(qū)的特點進(jìn)行設(shè)計，這樣才能保證設(shè)計安全性和耐久性，還應(yīng)該考慮橋梁的經(jīng)濟(jì)性和實用性。如果在山區(qū)高速公路建設(shè)的過程中，采用了過低的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計理念，就難以保證橋梁的耐久性，橋梁維護(hù)費用也相對比較高，難以保證橋梁外形美觀程度[1]。

1山區(qū)高速公路的特點

山區(qū)高速公路的設(shè)計難度相對比較大，需要根據(jù)當(dāng)?shù)貜?fù)雜環(huán)境進(jìn)行設(shè)計，這樣才能保證橋梁使用的安全性和使用壽命。為了保證山區(qū)高速公路盡量順暢，就需要在開展路線規(guī)劃的過程中，盡量避開各種障礙物。在山區(qū)高速公路建設(shè)的過程中，往往需要建設(shè)高墩，坡度設(shè)計也相對比較大，橋梁跨徑相對比較長。

山區(qū)橋梁設(shè)計中應(yīng)該遵循的原則和設(shè)計理念。在山區(qū)高速公路設(shè)計的過程中，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螤顩r進(jìn)行設(shè)計，并在實際設(shè)計的過程中，應(yīng)該遵循以下的原則：①應(yīng)該保證橋梁的耐久性和安全性。只有在橋梁設(shè)計中認(rèn)真考慮這兩個要素，才能進(jìn)一步減少橋梁后期維護(hù)費用，提升橋梁使用的經(jīng)濟(jì)性，保證橋梁的美觀程度。②在山區(qū)橋梁設(shè)計的過程中，應(yīng)該盡量與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境相適應(yīng)。在開展橋梁設(shè)計中，應(yīng)該避免對周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，避免出現(xiàn)私自挖山的現(xiàn)象[2]。③橋梁工程設(shè)計應(yīng)該盡量得到最大的經(jīng)濟(jì)效益。在保證橋梁質(zhì)量和建設(shè)工期的前提之下，應(yīng)該盡量減少橋梁的建設(shè)費用，提升方案的優(yōu)化效果。

伴隨著橋梁設(shè)計技術(shù)和理念的不斷進(jìn)步，應(yīng)該對傳統(tǒng)橋梁設(shè)計中出現(xiàn)的問題引起足夠的重視，保證橋梁設(shè)計的耐久性，保證橋梁使用安全性。只有保證橋梁工程的耐久性，才可以有效降低在橋梁維修和檢測中的費用消耗。

2山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計的特點和方法

在開展山區(qū)高速鞏固橋梁設(shè)計的過程中，應(yīng)該認(rèn)真做好橋梁上部的選型工作，從支座設(shè)計和墩柱設(shè)計等方面進(jìn)行探討，這些對橋梁的使用壽命，有著非常直接的影響。

橋梁上部結(jié)構(gòu)的選型設(shè)計。在橋梁上部選型設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)不同地形區(qū)域的情況，合理對橋梁的跨徑進(jìn)行選擇，如果橋梁跨徑設(shè)計不夠合理，不僅對工程經(jīng)濟(jì)投入影響較大，還容易導(dǎo)致各種橋梁病害問題的產(chǎn)生。在我國當(dāng)前山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計的過程中，通常會采用小型跨徑橋梁設(shè)計，其中很大一部分屬于空心板梁，其對各種地形的適應(yīng)性較強。在工程設(shè)計人員開展工程設(shè)計之前，應(yīng)該制定詳盡的設(shè)計方案和預(yù)制設(shè)計方法，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。只有保證橋梁結(jié)構(gòu)的合理性，才能保證橋梁的使用壽命，對于不同的橋梁跨徑，應(yīng)該采用不同的工程設(shè)計結(jié)構(gòu)。如果橋梁的跨徑超過了13米，就可以采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式，如果橋梁跨徑超過了20米，可以采用先簡支后連續(xù)體系的設(shè)計方式。對于不同的橋梁跨徑，應(yīng)該采用不同的結(jié)構(gòu)，這樣才能保證橋梁的整體性能和抗扭性能。

認(rèn)真做好支座的設(shè)計。橋梁的制作會在很大程度上決定橋梁的承載能力。在開展橋梁制作建設(shè)的過程中，應(yīng)該保證橋梁的豎向承載性能，還應(yīng)該考慮上部結(jié)構(gòu)的水平變位能力。對于多跨連續(xù)橋梁，為了避免支座產(chǎn)生的變形，可以在中間墩位置處設(shè)計一些固定支座，還可以在橋臺與其他橋墩中間設(shè)計縱向滑動支座，讓橋梁的承載力分布變得更加均勻，避免出現(xiàn)一側(cè)受力過大的現(xiàn)象。對于獨柱墩的支座，應(yīng)該對橋梁傾覆問題引起足夠的重視。對于曲線橋梁的中間墩，在設(shè)計過程中，應(yīng)該考慮車輛的偏載效應(yīng)，可以通過采用橫向偏移來改善該問題。

下部墩柱的設(shè)計。由于山區(qū)的環(huán)境相對比較特殊，對墩柱設(shè)計有著比較高的要求，如果采用較多墩柱設(shè)計形式，往往會占用較多的農(nóng)田面積，橋段的施工難度就會相對比較高。因此，在具體設(shè)計的過程中，應(yīng)該根據(jù)山區(qū)的特點進(jìn)行設(shè)計，通過嚴(yán)格的計算來得到墩高。例如：墩高在15米以下，可以采用20米連續(xù)t型梁橋的設(shè)計方案。如果墩高在15米到40米的范圍之內(nèi)，可以直接采用t型梁橋設(shè)計。如果墩的高度超過了45米，就應(yīng)該使用40米的連續(xù)t型梁橋設(shè)計。在開展高速公路橋梁建設(shè)的過程中，如果進(jìn)入到了壩區(qū)，就可能遇到水溝或者河流等復(fù)雜施工環(huán)境，這個時候就可以選擇16米預(yù)應(yīng)力窄幅寬心板橋設(shè)計形式，對不同的地形，應(yīng)該采用不同的墩高和橋梁設(shè)計，這樣才能保證橋梁的耐久性。

對公路橋梁運營過程中的超載現(xiàn)象，應(yīng)該引起足夠的重視。通過對公路超載情況的研究來看，其超載主要是由于下面幾個原因造成的。早期橋梁由于交通運輸量不大，導(dǎo)致橋梁設(shè)計的載荷在后期容易出現(xiàn)不足的情況。很多橋梁在設(shè)計前，沒有認(rèn)真做好相關(guān)的調(diào)查工作，對交通運輸需求估算錯誤，導(dǎo)致橋梁運營實際車流量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于方案預(yù)計的情況。在公路橋梁的實際運營過程中，由于疲勞載荷的作用，直接導(dǎo)致了橋梁各種病害逐漸產(chǎn)生，最終對橋梁使用安全造成了隱患。為了有效避免這些問題的發(fā)生，就需要在工程設(shè)計前期，認(rèn)真做好相關(guān)調(diào)查工作，科學(xué)估算橋梁未來的交通運營需求，并和城市規(guī)劃認(rèn)真結(jié)合起來。在掌握公路橋梁未來使用需求的情況下，再開展各種工程設(shè)計工作。

混凝土質(zhì)量也會對橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成不小的影響。如果混凝土質(zhì)量不過關(guān)，就會對結(jié)構(gòu)的強度造成不小的影響。因此，在實際混凝土原料的選擇過程中，應(yīng)該盡量選擇水熱化效果低和含堿量較少的水泥作為原料。此外，還應(yīng)該選擇材質(zhì)堅韌的清潔骨料，保證對粗骨料的級配和粒形選擇合適，并注意對水的配比量，應(yīng)該避免使用硅酸鹽類水泥。

3結(jié)束語

隨著時代的不斷發(fā)展，對山區(qū)高速公路設(shè)計提出了更高的要求。針對當(dāng)前山區(qū)高速公路設(shè)計中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該引起足夠的重視，認(rèn)真分析問題發(fā)生的原因，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦螤顩r進(jìn)行針對性的設(shè)計，最大程度保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 萬永強.淺談高速公路橋梁施工測量控制[J].黑龍江交通科技，2015（6）：22-23.

[2] 帥霞紅.高速公路橋梁施工技術(shù)的不足及改進(jìn)措施[J].門窗，2019（20）：37-38.