山区路桥设计中的要点探析

2020-11-27薛志敏

建材发展导向 2020年10期

薛志敏

（山西四建集团有限公司，山西太原 030012）

山区的地理环境相对比较复杂，所以山区的路桥设计和普通地区的路桥设计相比难度更大，需要考虑的要素也非常多，在这样的情况下保证好山区桥梁的设计质量虽然很有难度，但是也十分必要，因为设计的合理性直接会影响到路桥的建设进度和建设质量，进而对人们的生命安全也造成了非常大的影响，所以相关的设计人员一定要掌握好设计中需要掌控的关键点，增强山区路桥设计的科学性以及合理性。

1 山区路桥设计的原则

1.1 合理考虑地形

在设计山区路桥的时候，应充分考虑山区地形条件的影响，长考虑设计成高架公路桥等。在设计山区路桥时，应合理利用地形、周围已有建筑物的位置分布情况、地质条件、挖填方量、排水条件、已有交通通行条件、工程施工条件以及工程建设的工期以及工程造价等因素。

1.2 安全

如果在进行设计施工的时候连路桥的安全性都无法保证，这必然会带来重大的安全隐患，山区路桥的设计施工也就没有什么意义了。由于山区本身地形较为复杂，在设计施工的时候要充分考虑当地的定性条件，选取安全合适的架桥路线。同时，山区一爆发山洪等灾害，也要充分考虑到选址的时候山坡的稳定。

1.3 合理设计路桥衔接形式

山区地形条件的特点为地形纵横交错、坡度大、坡度起伏大，在设计路桥时，桥梁的桥头不应高于三米；地势平缓的地区以及路线纵坡比较小的桥梁在设计时应考虑增加桥梁长度以减缓坡度；当长度不易减少时，可以适当增加桥头的填土高度来达到降低工程造价的目的。考虑路桥衔接段时对于高大U 形桥台的使用要慎重考虑，便面出现这种桥台与高挡墙的链接情况。

2 桥梁的形式

2.1 跨山谷型桥梁

此种形式的高架桥上部结构形式一般采用型梁和空心板。连续梁或者刚构体系是特大型桥、大型桥常采用的方案，其优点是行车舒适；空心板简支体系一般作为中小型桥首选方案，其优点是造价相对较低利于控制工程投资。

2.2 跨河型桥梁

设计跨河桥梁时，要根据水文状况设计方案，具体如：1) 无通航河流的桥梁，这类桥型简单、方便造价低。布置桥型时应协调上下部结构；桥墩应远离人工构造物；减少桥墩个数且与水流方向正交，便于排洪；2) 通航河流的桥梁，在确定水位通航等级后再进行桥梁设计。设计时要考虑排洪与通航的要求。对通航等级高的河流，常用大跨刚构箱梁、连续箱梁等结构；通航等级低的河流，-般运用跨径较大的T 型梁方案；3) 内涝地段的桥梁，可选用结构形式简单的T 型梁或空心板结构。

2.3 跨路型桥

跨线桥具体有：1）等级路、等外路跨越高速路；2）高速路跨越等级路、跨越等外路等等。而沿线的整体美观性又会受到分离式桥梁的影响，所以应该尽量选择那些造型相对美观好看的的桥型。这类桥通常为：连续板、连续箱梁、斜腿刚构等结构。近代又有一些新的桥型出现，包括：脊骨梁、吊板桥、悬吊管桥等等。分离式桥梁的结构特点是下部比较轻巧，因此可用独柱式桥墩甚至是不设置桥墩；而这些就是需要根据具体桥型以及当地何种地质去确定桥台采取的形式。

3 路桥设计中的要点探析

3.1 注重路桥结构的耐久性

对于路桥的施工，施工过程中所使用的材料质量问题和施工的工艺问题都会对路桥的耐久性有很大的影响。大量的事实研究证明，除了材料和施工对路桥结构的耐久性有影响之外，设计环节对路桥结构的耐久性也有非常重要的影响。一直以来，对于路桥的设计方面较重视整体结构的设计，却往往欠缺对细节方面的考虑，更加没有把路桥的后期使用和维护问题考虑进来。在设计环节，设计人员要全方位的考虑问题，多从施工和维护的角度出发，这样更加有利于路桥的耐久性。除了要加强结构设计和施工阶段的安全性、耐久性以及整体牢固性的要求外，还应利用在使用过程中的检测、维修和加固的新技术，对不同工程结构的物体遇到的灾害、可接受的危险水平和评估进行研究，并提出了路桥设计耐久性的概念。路桥结构耐久性设计要解决路桥的经济和合理使用年限的问题。要解决路桥设计中的耐久性问题是需要路桥设计、施工、管理和维护各个环节共同努力协作完成的。

3.2 注重路桥结构的荷载和损耗

所谓荷载就是指对桥梁形成一定的承重，进而带来的桥梁损害。常见的荷载损耗主要包括车辆运行带来的动态损害以及风运行过程中带来的强大冲力对桥梁的损害。同时，在进行公路建设的过程中，由于修建使用的材料可能不是同一批次，建筑工人的修建工艺也存在差异，所以在建设之初就会存在一些细微的裂缝，这些裂缝在荷载的影响下，会逐渐的扩大，所以需要定期对桥梁进行荷载测量。

3.3 注意过往车辆的超载问题

现今，为降低成本出现很多车辆超载行驶的现象，车辆超载主要为：1）较早期建设的桥梁超龄负载运营；2）通过桥梁的车流量超预期估计量；3）车辆违章运载货物。造成桥梁负荷增大的主要为后面两种。在我国公路运输中，车流量的增加和车辆超载的现象较为常见，这样容易导致普遍桥梁因超载而引发损伤问题，不但加大桥梁疲劳应力幅度，加大桥梁的损伤，还会因此破坏桥梁的结构性能而存在隐患。