论山区高速公路桥梁设计的关键点

2019-11-28张书荃

商品与质量 2019年51期

张书荃

大连市交通规划勘察设计院有限公司辽宁大连 116000

中国九百六十万平方公里，地形结构分明，地势划分明显：东部沿海地区及中部以平原为主，西南及黄土高原地区则以山区丘陵为主。相对于东部沿海地区的发达经济，中部和西部的区域经济发展呈现出明显的滞后性，在十三五规划当中，这些目前发展处于落后状态的区域被列入重点规划地带，致力于以交通带动经济，达成相关目标。作为高速公路建设的重点，山区高速公路桥梁设计在地形、水文以及地质方面都有着颇为复杂的呈现，所以为了确保最终的质量呈现，就必须做好先期的桥梁设计工作。

1 山区高速公路桥梁设计的总原则

山区高速公路桥梁设计的过程中，要充分考虑到桥梁结构安全性、构造的科学性以及结构优化处理等所能造成的影响，并且要确保设计过程中桥梁的货载、恒载、地震载荷以及施工载荷同平原高速公路的桥梁设计完全一致。与此同时，在计算过程中，还必须考虑到水力、风力载荷、冻胀力以及风雪等一系列自然因素对山区高速公路桥梁设计所能产生的影响。

而在结构设计当中，因为地形、跨度、走向等一系列因素的影响，山区高速公路桥梁一般会选择高墩大跨的机构，再加上山地多数情况下缺少适于施工的场地，很多大型施工机械并不能进入场地、助力施工过程，所以很多大跨径的预制构件、其应用就受到非常大的限制，因此其尽可能要选择跨径比较小的预件进行施工[1]。

在设计方案的敲定过程中，山区高速公路桥梁设计有必要结合桥型、施工难度等几项比较重要的经济指标进行综合性的考量。另外值得一提的是，山区高速公路当中往往伴随着很多小型的结构构件，其位置和设计都直接或间接地反映在山区高速公路桥梁设计的过程中，所以相关工作人员有必要对结构布局的科学性引起足够的重视。

2 山区高速公路桥梁设计的关键点

相比平原高速公路桥梁设计，山区高速公路桥梁设计更为复杂、需求更多，而且因为山区地形的限制，公路桥梁设计需要在结构、施工工艺方面做更多的突破，才能确保相关施工能够呈现出最为优质的效果。

2.1 山区高速公路桥梁类型的选择

相对而言，山区地形和地质结构都非常复杂，特别是在公路桥梁设计的过程中，有必要结合现场实际情况进行设计，合理选择桥梁类型，因为合适的桥梁类型很大程度上会帮助后续的施工过程降低难度、降低成本，提高施工的效果和质量。实践证明，山区高速公路桥梁设计包含所有的桥梁类型，在具体设计过程中，有必要参考项目本身的特点，从难度、成本等几项综合要素出发，来进行对比和选择[2]。

2.2 桥梁高墩的设计思路

山区高速公路桥梁设计一般会选择大跨桥、高墩的结构，尤其是桥墩的结构对于山区高速公路的桥梁稳定性、安全性非常关键。具体在高墩桥的设计过程中，需要考虑高墩桥的地址、结构、形式以及强度，对其进行科学计算和分析，保障桥梁的安全性和稳定性；重视墩台角度，具体来说其要遵循这样几方面原则：

（1）桥墩、桥台中心线彼此之间不平行；

（2）各桥墩盖梁长度完全相同；

（3）注意保障两端伸缩缝的平行；

（4）桥墩中心线与交点处切线所成角度要保证完全一致；

（5）通过预制梁自身长度来对曲线引起的每片梁长度变化进行调整。

2.3 桥梁曲线预制梁及板的设计布设

山区高速公路桥梁设计和建设的过程中，需要将预制的梁、板全部架设到桥梁下面的基体槽当中，而受到桥梁结构以及桥梁形式的影响，桥梁的梁和板的曲线结构则需要借助桥梁墩台的角度来有所实现，因此其过程中必须要注意到相关细节。

3 山区高速公路桥梁设计的优化策略

优化山区高速公路桥梁设计，可以从这样两个角度予以实践：

3.1 优化设计理念，确保经济、稳定和安全性的统一

首先，山区高速公路桥梁设计过程中，在对桥墩进行选型时，有必要从河谷横坡陡峭的环境出发，优化桥墩类型以及高度，并将桥台的垂直高度控制在相对合理的范围内。尽管降低桥台的高度会增加山区的路面长度，但是随着高度的降低，后续桥梁施工的难度也会逐渐降低，这对于高速公路桥梁设计和施工过程中成本的控制、安全性和稳定性的维护都会产生非常大的作用。

其次，山区高速公路桥梁设计还必须考虑地形等因素的影响，通过制定桥梁跨域方案的方式来弱化其影响。而且需要参考前后山区公路的造价情况来调整桥梁的位置，对桥梁整体进行优化设计[3]。

最后，桥梁的路基也会直接影响桥梁的施工质量与效果，因此对桥梁路基究竟该采取怎样的结构和形式，需要充分结合桥梁的选址、地质情况，充分实现经济、安全和稳定的相统一。