關于山區橋梁工程設計要點的探討分析

周壯

武漢華江潤世工程設計咨詢有限責任公司 湖北武漢 430000

隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的提高，公路建設也進入了快速發展時期。我國山區地形復雜，經濟落后，公路建設長期處于緩慢發展甚至停滯狀態。近年來，山區公路建設開始加速。在山區公路建設中，橋梁工程是一個重要組成部分，因此山區橋梁工程設計是保證山區橋梁工程施工質量的必要前提。

1 山區橋梁工程結構體系及設計難點

首先，山區橋梁工程結構體系。地質條件不佳山區內，建設單位主要以橋墩、主梁等結構體系為主，此種結構體系，有助于保證橋梁建設質量，特別是其穩定性、耐久性。橋梁實際建設過程中，由于橋墩高度存在較大差異性，如選用全鋼結構體系，需調整其高度差，如此降低橋墩受載荷程度，但對橋梁整體美觀性造成一定影響。其次，山區橋梁設計難點。與平原地區橋梁相較，山區橋梁建設難度大，加之山區地勢險峻，地質及水文環境不佳，增加其建設難度。山區橋梁建設過程中，需綜合性考量上述問題。因此，設計人員需積極考量綠色環保、維護生態平衡、保證山區橋梁建設工程對周圍環境不會造成較大影響[1]。

2 山區橋梁工程設計的原則

2.1 結構安全原則

安全是山區橋梁核心靈魂，是設計人員實際設計過程中需遵循的原則，由于山區整體構造較為復雜，發生各類自然災害風險較大，對橋梁整體結構可靠性、安全性要求更高，需設計人員綜合考量多方面因素，準確計算結構整體受力狀況，確定最佳設計方案。橋梁結構計算分析方式，主要依托計算機實現，為保證最終計算結果準確性，通常需選用兩套程序計算，對其計算結果進行比對是否吻合，并手工核算關鍵截面內力。

2.2 使用舒適原則

山區橋梁交通路況較為復雜，地面波動幅度較大，特別是近年來汽車保有量持續性增加，影響駕駛員安全駕駛，以及乘客乘車舒適性。使用舒適不僅是駕駛者及乘車者實際需求，而且更是降低安全事故發生重要舉措，所以山區橋梁設計中需遵循使用舒適原則。應盡量選取連續板等結構為宜，減少伸縮縫，可有效減少車輛與伸縮縫摩擦形成駕駛不適感。

2.3 經濟性原則

工程項目設計建設，核心目的在于提高資源利用率，實現經濟利益最大化。山區公路橋梁實際建設過程中，地質條件不佳，氣候環境變化多端等，均影響施工進度，促使此種施工條件背景下山區橋梁建設成本高于平原地區，山區區域內經濟發展較為滯后，所以公路橋梁設計過程中，需強調經濟性。橋梁初期設計過程中，應綜合性掌握施工條件、地理環境等，選取多種設計方案予以對比論證，保證橋梁結構質量基礎上，選取技術性、經濟性優良的設計方案，以此降低項目施工成本。

2.4 與自然環境相協調原則

經濟高速發展背景下，對環境破壞日漸加劇，由于山區橋梁施工周期長，涉及范圍大，一定程度對周圍環境造成影響。為保證橋梁與環境協調發展，設計人員實際設計過程中，需最大限度以免后續橋梁建設過程中，大面積開挖及回填，影響整個山體實際結構穩定性，增加發生自燃災害風險。

3 山區橋梁工程設計要點

3.1 橋位選擇

山區橋梁設計和建設時橋位選擇至關重要，建議橋梁處于河岸穩定的河段，且兩岸存在高地或山嘴等。橋位選取過程中，不僅需考量減少對地面及地下核心設施拆遷，且需考慮后續施工中材料、設備運行等。盡量避免選取在地質構造穩定性不佳、易發生各類自然災害區域內。

3.2 橋型選擇

山區橋梁型式較多，不僅包含裝配式梁橋、支架現澆梁橋，而且包含拱橋、纜索承重橋等，不同橋型后續施工方式、承載力，以及適用環境存在較大差異性，需嚴格依照相關橋梁建設施工區域內實際狀況，遵循上述設計原則選取，同時考量后續施工材料、設備順利運輸。

3.3 下部結構選擇

山區橋梁下部結構設計，是整個橋梁結構設計核心內容之一，其設計型式選取需根據上部結構形式，山谷河流的形態斷面、施工環境等。山區橋梁與平原橋梁相較，地形、地質條件較為復雜，下部結構選取內容涉及橋墩、橋臺和基礎設計等。

3.4 橋墩的設計

山區橋梁由于地質條件影響，通常會選用高橋墩，橋墩主要類型包含柱式墩、薄壁墩及重力式墩等，柱式墩施工操作較為便捷，整體結構重量較輕，適用范圍高度有嚴格要求，其核心構成包含承臺、柱式墩身和蓋梁，多選用混凝土灌注、預制構件拼裝，具有較強的剛度及強度，在有漂流物和流冰河流中均可使用。薄壁橋墩內不建議布設水平隔板，如此增加施工難度。高橋墩設計過程中，需充分考量墩頂由于溫度載荷形成較大位移，進而對橋身結構造成影響。

3.5 橋臺的設計

橋臺常見型式包含重力式U型臺、倒T式橋臺、肋式臺等，位于傾角較大的山體斜坡上的橋臺，不建議選用設有填土錐坡橋臺類型，只有地形較為平緩地區才可選用。橋梁布設孔時應選用無填土高度橋臺，并按照實際狀況增加橋長，以免由于橋臺布設造成大范圍山體開挖，以及臺前錐坡穩定性不佳[2]。

3.6 基礎的設計

山區橋梁基礎設計形勢基本與平原相似，部分橋位處，兩側地質巖性存在較大的差異性，一側布設成擴大基礎，另一側選用樁基礎，擴大基礎在橋梁基礎中應用頻次較高。設計承臺過程中，選用臺階式或折線式，有助于自然與周圍環境相融合，且保證橋梁受力要求。山區橋梁基礎選型，需充分考量多方面因素，不同地質條件選用不同基礎型式，以此保證橋梁整體結構安全性及穩固性。

4 結語

山區橋梁規模持續性增加，此類地區內地形較為復雜，增加橋梁設計及施工難度，若設計過程中缺乏一定合理性，易造成后續施工過程中設計方案適用性較低，影響橋梁施工質量及增加成本費用。因此，設計人員需綜合性考量多方面因素，嚴格遵循上述原則，確定技術可行性及經濟性優良的方案，保證橋梁施工順利實施。