浅谈山区高速公路桥梁设计

朱晔 兰先宏

摘 要：桥梁是山区高速公路建设的重要部分。文章结合实际，总结了我国山区高速公路桥梁的主要特征、设计原则、结构类型以及设计方案。

关键词：山区高速公路桥梁；特点；设计

1 山区高速公路桥梁的主要特征

山区桥梁大多数受地形控制而不是受水文控制，因此，在满足适用、经济、安全和美观的基本原则的前提下，应着重考虑桥梁跨径与地形的协调和适应性，下面举出几种情况来说明桥梁跨径的选择。

1.1 跨越河流

山区河流一般河床多位岩石，河流比降多在1‰以上，汇流时间短，洪水暴涨暴跌，流速高，横断面多呈V形与U形，河床易受塌方、泥石流的影响，对于峡谷河段，应尽量选择桥孔不压缩水流，一孔跨过。对于开阔河段，一孔不易跨过时，应将桥墩设于河槽稳定、流速缓和处。

1.2 跨越深沟

宜采用等跨径布置，但要避免在沟心设置桥墩，山区冲沟往往在雨季的时候流量大，上游的大体积石块容易被冲下，如果在沟心设置桥墩，则带来安全隐患。当墩柱高度变化很大时，也可以考虑组合跨径，例如25m+40m、30m+40m等，这样虽然跨径种类增加了，但更加适应地形，组合跨径的选择应尽量使跨径种类减少，不宜在同一座桥里采用两种以上的跨径，避免给施工增加难度。

1.3 跨越泥石流沟

当桥位跨越泥石流沟时，应尽量不在沟中设置桥墩，因泥石流沟流量大而急，对墩柱的冲击力相当大，对整个桥梁的稳定性有较大的影響，所以宜一孔跨越，同时应对泥石流沟做相应处理，如设置导流槽、设置护岸等。

1.4 桥位横断面高差大，左右横坡陡

这种桥位是山区桥梁设计中最为常见的一种，在方案上也最具有多样性的一种桥位，在设计时应根据实际地形情况来进行方案的选择。当横断面高差不是很大时，且左右幅路基均未进入挖方地段，此时可采取左右幅桥不等长的做法，也即左右幅错孔布置的方法来适应地形，当横断面高差很大，左右幅路基为半填半挖的情况时，为了减少路基挖方，同时也要考虑填方的可实施性，可设置为一半路基，一半桥梁的结构形式，应综合地形、地质将加筋挡墙，锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后决定是否设置桥梁。

2 山区桥梁的设计原则

山区桥梁设计的总原则可以归结为：安全性，舒适性，经济性，环保性。

常用结构类型：连续刚构体系、拱式结构体系、连续梁体系。

3 结构体系特性

山区高速公路的大中桥一般均采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系。大跨度的主梁一般采用箱形截面，可有效的减少结构横向振动及扭转振动。为确保结构的整体性，应尽量减少施工接头，消除构造上的薄弱环节。

对于山区公路桥梁上部构造设计而言，具体到一座桥设计时，上部构造设计要处理好两个关系。

（1）跨径与墩高的关系。

（2）上部构造（板或梁）与平面曲线半径的关系。

对于山区公路桥梁下部结构形式特点及适用范围

3.1 柱式桥墩

该形式墩自重小，圬工材料省，而且比较美观，刚度和强度也较大，适应性广、施工方便，为软基中最好的选择形式。主要有带盖梁柱式墩、不带盖梁柱式墩两种形式。带盖梁柱式墩有等截面、变截面两种墩身；单排桩、双排桩两种桩基础。一般用于简支梁桥和先简支后连续梁桥。太长高速公路介板沟大桥位于R=794m的曲线半径中，上部结构为8～30m先简支后连续箱梁，下部结构为变截面柱式墩，墩高约30m，柱径上半段为1.6m，下半段为1.8m，双排桩基础，桩径为1.5m。本桥竣工后证明了此类截面墩既保证了结构的安全性和美观性，又节约造价，是软基地质条件下最好的下部结构形式。不带盖梁柱式墩有独柱式桥墩和排柱式桥墩两种形式，一般用于连续现浇箱梁。

3.2 钢筋混凝土薄壁墩台

该形式墩适用于地形复杂、桥墩较高的连续梁桥。高墩一般采用柔性薄壁，如同摆柱，对主梁嵌固作用减小，梁的受力较好。

3.3 埋置式桩柱式桥台

该形式桥台在路基上，台身埋入锥形护坡中；为保证路基稳定性，不能过多地压缩桥长，使桥台过高，不少工程对此有深刻的教训。高速公路中大部分桥梁均采用了此类桥台形式，既保证了结构的稳定性，又节约了造价。

4 高速公路桥梁的维护

由于高速公路行车密度高，结构动力响应大，对大跨度桥梁的维修养护更应加强。在结构设计时应力求各部分构造简洁，在桥梁结构的相应位置留有必要的人员及设备进出口及通道，以便检查维修。

5 结束语

山区高速公路桥梁设计不同于平原桥梁的设计，必须结合本地山区的具体特征、全面考虑各种不利因素。新疆天山南北山区较多、地质状况很复杂、高差大、岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖等不良地质。

参考文献

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