山区中小桥梁的设计方法研究

周 亮

(四川省达州市公路工程公司)

山区中小桥梁的设计方法研究

周 亮

(四川省达州市公路工程公司)

随着社会的发展，人们生活水平的提高，为保障人们的出行便利，越来越多的桥梁被修建。但当前人们关注更多的是城市桥梁的修建，对于山区小桥梁的设计还缺少一定的忽视。本文主要通过对山区小桥梁的设计原则，以及山区小桥梁设计方法的研究两个方面进行简要的分析。

山区；小桥梁；设计方法

当前桥梁在城市交通运输中占有重要作用，给人们的出行带来了极大的便利，为城市化建设以及社会的发展做出了重要的贡献。山区由于其地理环境的恶劣，致使其交通建筑行业并没有城市发达，给人们的出行安全带来诸多不便。因此，加强对山区公路以及桥梁的设计与修建，为山区人们的出行提供便利。

一、山区小桥梁的设计原则

（一）安全性原则

在进行山区小桥梁设计时，首先需要考虑的因素就是安全。山区的地形气候等复杂多变，桥梁设计师在进行设计时，不光要考虑桥梁的载重情况，还需要对桥梁的现实情况如山体的坡度、沟壑等也考虑进去，不仅如此还需要顾及桥梁修建现场的气候因素，如降雨等。桥梁设计师在进行桥梁设计时，要根据现场的地理特点，对桥梁的跨度、强度等进行全面的考虑。

（二）耐用性原则

在不考虑重大地质灾害的情况下，桥梁的使用期限通常都可以达一个世纪之久，并且在这一个世纪的使用期限内也是非常安全的，可见其耐用性之久。这就要求桥梁设计师在设计桥梁时，不仅要考虑其安全性，还要格外注意其耐用性。在考虑桥梁耐用性过程中，需要对该地可能发生的地质灾害进行预防，如滑坡、泥石流等，并对其进行适当的预防保护措施，如加固材料等。此外，对于地震灾害，需要增强其稳固性和强度，如添加钢筋的用量，对于高温（寒）灾害，可以通过增加保护层的厚度的方式，增加桥梁的耐用性。

（三）经济性原则

山区与城市相比，经济条件会相差些，加之地理环境等方面的影响，设计师在进行桥梁设计时，要根据当地的财政收入情况，将桥梁建设的成本控制在一定的范围以内，也就是坚持经济性的原则。在进行桥梁设计的过程中，设计师要对该地区的劳动力情况、材料运输情况等进行全面的掌握，从而合理利用当地的资源，便于在实际的路桥工程的顺利施工。只有将相关的影响因素进行全面的思考，才能将施工的成本控制在合理的范围以内，从而坚持工程的经济性原则。

（四）养护性原则

山区多为崎岖的山路，不仅会给桥梁工程的施工增加难度，对于建成以后的桥梁的养护也会造成一定的影响。因此，桥梁设计师在进行设计时，一定要考虑到桥梁的后期养护问题，根据桥梁施工现场的地理气候等特征，设计出便于运输、施工的线路，为日后的路桥工程的养护创造便利的条件。当前很多设计师在进行后期的养护时，为节省工程的成本，通常情况下，采用的都是小跨径的设计方案。如果该方案不适用于当地实际情况，还可以考虑钢筋混凝土现浇结构和标准跨径结构，从而为桥梁的保养提供便利。

（五）环保性原则

随着社会的进步，人们思想观念的转变，人们的环保意识也在逐渐增强。这就要求设计师在进行桥梁设计时，不仅要考虑经济、安全、耐用等方面的因素，还要考虑到设计的桥梁是否会对当地的生态环境造成不良影响，是否可以利用当地的地形地势，在保证质量且不增加成本或者少幅度增加的情况下，通过改变桥梁结构等方式，减少或者避免对当地生态环境的破坏，坚持可持续发展的战略。

二、山区小桥梁的设计方法

（一）桥孔的设计

桥孔的设计主要从以下几个方面着手：第一，选择跨径。在修建山区的公路时，常常会遇到高低起伏的地段，面对这种情形，设计人员在选择跨径时，不要考虑桥墩的密度情况，而是应该根据修建公路的地形走势对跨径进行合理的设置。此外，当桥墩过高、桥梁过长时，可以通过将二者结合的方式，将跨径控制在合理的范围之内，应当遵循当桥墩的三分之二处都不足20米时，跨径不应超过20米，当桥墩的三分之二高度在20-35米之间时，跨径应在30米左右，当桥墩的三分之二高度在35-75米之间时，其跨径需要40米左右；第二，在山区会有很多崎岖不平的山路和错综复杂的高山，常常是刚刚处理完一个山头，又一个山头又冒出来，给工作人员增加了很多困难，也使桥梁设计师设计的桥梁多为弯转而盘旋的，使得桥梁的路面的受力情况难以掌控。面对这种情况，设计师在设计时，需要在180米内将一联连续的长度加以控制，并且掌握好跨径的从长度，一般情况下，三十米的跨径不会多于六个，四十米的跨径不会多于五个。

（二）桥梁上部分的设计

桥梁上部分的设计主要是对结构形式的选择，由于地理条件的限制，山区是很难出现大跨径的桥梁的。所以设计人员在设计时，面对气候复杂多变的区域，或者跨径小于二十米的中小桥梁，应当使用简支结构的连续桥面桥梁；如果面对的是二十米以上的单孔跨径桥梁，在设计时需要使用先简支后连续的桥梁结构；当面对桥梁桥墩不足七十米时，设计人员应使用箱梁的结构设计。此外，需注意的是，如果桥梁工程是同一构建合同，或者桥梁的跨径是相同的，则需要选择同一结构的桥梁形式。如果不考虑地理限制的因素下，桥梁的结构形式则要求是与主线是一致的。

（三）桥梁下部分的设计

桥梁下部分的设计主要从以下三个方面加以体现：第一，桥墩的设计。山区地形复杂，桥墩很容易失去平衡，所以设计人员在进行桥墩设计时应注意如果设计的桥墩不足25米，就是用双柱式的设计，如果是25-45米，就使用独住墩，如果在45-75米，就使用空心薄壁墩。通常情况下，在山区多使用柱式墩，主要是因为这种桥墩结构非常简单，并且施工方便，受力性也比较好。设计人员在进行设计时，还需要结合实际情况，对于不适宜使用柱式墩的部位，使用独住墩，使其具有较强的适应性，减少工程量，从而促进设计的科学性、合理性；第二，桥台的设计。在山区设计人员通常使用的都是桩柱式桥台、肋板台和重力台三种。桩柱式台一般在5-12米之间，如地形陡峭，还需要与重力台相结合。肋板台需要设置过渡段，降低桥头跳车的概率，并且过渡段需要使用透水性材料对其进行填充，然后压实，再在上面铺设格栅，从而方便排水。重力台的高度一般会在十米左右，如果要想使其更好的适应山区的地形地貌，需要设置一些纵横向台阶，从而便于其作用的发挥。

总结：

综上所述，市场经济的发展，城市化水平的提高，使城市交通越来越发达，但为了更好的发展，对于山区的小桥梁设计也是不容忽视的。山区由于其地形地貌的复杂、气候的多变等因素，交通不是非常便利，并且在进行建设时也会遇到很多的困难，这就需要设计者在进行设计时要根据山区的实际情况，设计出适合山区的桥梁方案，为修建小桥梁提供便利的条件，从而促进其交通的发展。

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TU75

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1007-6344（2015）08-0238-01