山区二级公路桥梁设计的探讨

冯泰鹏

【摘 要】桥梁作为山区公路建设的重要组成部分，其设计方案是否合理可影响到项目工程的工期及工程造价。文章主要阐述了山区公路桥梁修建特点及设计计划，对勘测后的地势地貌进行分析探讨，重点分析了山区公路桥梁的设计特点，如对于桥梁的选择及桥梁上下结构等内容。结合实践，工作人员需要提前做好地形勘察工作，深入了解施工现场的地质、地形及环境情况，只有这样才能设计出优质的桥梁，保障桥梁的实用性及美观性，进一步促进我国公路桥梁的发展。

【关键词】山区公路;桥梁方案设计;特点;设计要点;结构选型

山区经济快速发展的一个重要保证便是對于山区公路的建设，因此国家非常重视山区公路的修建。山区地形相对复杂，在这里修建公路需要考虑很多因素，对于修好山区公路桥梁这一个过程不单单是为了更好地修建公路，也是对山区经济发展的大力支持及对山区人民的负责。

1 山区公路桥梁的特点及修建原则

1.1 山区公路桥梁的特点

山区地势大多起伏不平，有很多的陡坡和洼地，一旦遭遇大风、大雨、大雪等恶劣天气，便极有可能导致泥石流、山体滑坡及洪水倒灌等自然灾害的发生。如果遇到山区河流经过，便会引发较为明显的冲刷现象[1]。上述这些特殊的地理地质现象阻碍了公路桥梁勘察及设计工作的开展，这就要求工作人员在勘察过程中尽可能地避免各种各样的自然障碍，排除人为因素。

1.2 山区公路桥梁的修建原则

1.2.1 严格遵守环境保护原则

在对山区公路桥梁勘测和设计过程中，一定要把环境保护放在重要位置，保证不能破坏原有的生态环境[2]。对于工程建筑而言，可能会出现比较大规模的森林损害及农田摧毁等特殊情况，这需要在建设山区公路桥梁初期进行合理准确地勘测，然后再进行科学、合理地设计，用科学、合理的设计方案尽量避免大规模开采山体、破坏绿色植被、损毁大面积森林等破坏生态环境的工程再次出现，通过专家的科学规划及方案设计，最大限度地保护施工现场四周的生态环境。

1.2.2 保障质量的同时要降低成本

在建设山区公路桥梁时，要在保证工程质量不受影响的前提下降低成本。施工单位一定要在保证公路桥梁可以安全使用的情况之下，才可以降低成本。施工单位可以根据初期调查的现场情况，以提高资源利用率为出发点，设计最佳的施工方案和计划，从而降低山区公路桥梁的施工成本[3]。

1.2.3 提高施工标准及审核标准

山区公路桥梁及勘测设计一定要符合国家相关法律法规，选择施工所需要的材料、施工过程中会出现的新型工艺技术及新型材料的使用与选择等情况，都需要向相关部门提前报备，确认可以使用后才投入工程建设中。同时，工程完成之后要进行严格的验收工作，充分保证工程质量的安全性。

2 山区公路桥梁设计施工条件勘测

2.1 山区公路桥梁设计施工条件勘察

通常来讲，公路的分布是以线性状态进行，是带状的建筑物体。然而，山区地形较为复杂多变，在修建公路桥梁时通常会遇到山凹或鸡爪沟样式的特殊地理地质，在这种地形进行勘测及设计难度很大，不过我国现在的公路勘测和描绘水平已经得到很大提升，绝大部分任务已经可以完成[4]。在完成勘测工作之后，可以绘制出相对应的地形与地势，然后模拟出施工路线，再从中挑选最为合适的路线，之后进行具体施工。

2.2 山区公路桥梁的桥位勘测任务

根据地形地势图，可以推测描绘出桥梁平面图及纵断面立体图等，以此为依据，对已经确定好的桥梁架构线进行实际调查，重新确定桥梁架构线沿线的地形及地势，把原本的地势图补充完整。同时按照重新测量确定的横断面地面线及纵断面地面线，分段勘测桥梁建设地，从而确定桥梁的墩台及墩台身的位置，具体的跨越径度还有净空的界限[5]。

2.3 山区公路桥梁的桥位测设

将前期工作得到的桥梁平面图形及立体图形结合起来，然后从数据库保存的资料中进行查找，确定公路桥梁建设的最初设计稿，从而确定桥梁之间的跨径及分孔规律。在确定桥体的修建位置后，需要尽量避免破坏原有的自然环境，尽量把桥梁墩台身修建在河水中，有效防止施工对环境的破坏。在完成桥位布置后再次进行检查工作，确保不会发生意外。

2.4 山区公路桥梁的桥位钻挖勘探工作

在确定桥梁墩台身的位置之后，便可进行地址探测工作。对施工区域进行深入性地钻挖，充分了解该地区的基础地质情况，将钻挖后得到的结果绘制成剖面图，并作为正式施工的范本。

2.5 桥梁工程的施工调查工作

要充分了解公路桥梁建筑中的每一个环节，比如建筑材料的来源、水泥砂石的使用量、建筑过程中材料的质量问题等，在保证公路桥梁工程质量的基础上尽量节约成本。根据勘察结果设计较为合理的施工方案，同时考虑当地实际情况，防止在施工过程中发生占用山区农田、破坏森林植被等现象发生。

3 山区公路桥梁的设计

3.1 山区公路桥梁的桥型选择

山区情况特殊，在进行桥梁选择时，要充分考虑桥梁的安全性、实用性及修建成本。首先，要了解选择的桥型能否稳固并且持久，同时还要了解桥梁相对应的强硬程度及刚度，尽量保证桥梁在遭受地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害情况下还可以继续使用。其次，桥梁的选择要因地形而变，选择的桥梁要满足当地的地势情况，同时方便后期的维护与保养。最后，要考虑桥梁的美观性，让桥梁与当地的自然生态环境相协调。

3.2 山区公路桥梁的上部结构与下部结构

山区修建公路桥梁通常会面临建造难度大且造价高的问题，所以在设计公路桥梁时首要考虑施工的便捷性及建设桥梁的成本问题。建造工程师要考虑工形桥、箱梁、“T”形桥等架构制作比较简单的桥型，这些桥型对于所受力度的结构比较合理，方便进行标准化的吊装及预制，因此，这些桥型被大规模应用于山区公路桥梁修建之中。

如果桥梁的墩台身较低，可以考虑去采用工形桥及T形桥结构，对桥梁的伸缩缝装置及支座进行重新设计，防止因温度变化而导致桥梁结构内在力度发生变化。桥梁墩台身属于工程下半部分，它们需要承载桥梁上半部分带来的压力，但是如果仅仅依靠桥梁墩台身去支撑这些压力是远远不够的，这需要将压力传递给地基。因此，桥梁建筑对于桥梁地基的要求非常严格，对于地基与基础产生摩擦力、承载力及沉降量等都有具体的要求，從而减少桥梁墩台身的水平位移及桥梁沉降等现象发生[6]。

3.3 山区公路桥梁的附属结构

3.3.1 抗震设计

一般来讲，在设计山区桥梁结构时，建筑工程师大部分会选择“T”形桥及预制空心板作为桥梁的连续结构或简易支架结构，这样虽然降低了桥梁施工的难度，但是相对应的桥梁抗震性能也随之降低。因此，工程师一定要按照与之相关的规定及桥梁的抗震原理改进方案，通过提高墩台身和桥梁连接区域的构造设计及配筋情况，或者利用缓冲垫块、防震锚栓及连杆等设备合理加强公路桥梁的抗震性能。

3.3.2 桥梁伸缩缝的设计

公路桥梁建设需要用到混凝土，而混凝土会受温度的影响而发生伸缩现象，这导致桥梁伸缩量的改变。面对桥梁伸缩缝的情况，建筑工程师大多会采取将伸缩缝进行重新装置的解决方法。为了确认这一方法的可行性，需要在上述设计过程中从桥梁实际的基础长度进行改革，综合性地进行计算考量，这样可以有效确定其伸缩的具体形式。此外，在进行桥梁设计时，其伸缩量由内到外的梁长决定，而直线桥大部分比伸缩量小，这便需要综合桥梁的纵向变形及横向变形情况，并将矢量结合在一起进行综合考虑。

3.3.3 桥梁的支座设计

在设计高墩桥梁时，如果仅仅是应用混凝土这种材料会导致桥梁出现底座不稳现象，对此要进行整改，选择刚性结构的材料或进行连续性的结构设计，建议利用交接墩进行整座公路桥梁的设计。山区地形地势比较特殊，公路桥梁的修建总会受到地形地势因素的影响，因此山区公路桥梁大部分都是按照曲线形进行设计。在设计桥梁支座时，不但要考虑扭矩所形成的支座反差力，更要充分考虑因曲线桥发生形变而导致方向变位的差异。所以，在进行桥梁支座设计时应侧重考虑山区公路桥梁不同的方向发生不同变位的要求[7]。

4 注意人员素质对勘察与设计工作的影响

山区公路桥梁勘察及设计工作是工程顺利开展的前提条件，只有将勘察和设计工作做好，才能为施工打下坚实的基础，让其可以按照计划顺利实施，并减少施工过程中可能发生的意外状况。地形地势勘察工作对于工作人员的专业素养有着很高的需求，需要工作人员具备专业且丰富的地理知识及勘探技术手段，并且具备一定的绘画技术，只有专业的技术人员才能根据结果设计出科学的结构方案，提高后期施工的实用性及安全性，这样有效避免了因工作人员的个人失误而影响后续工程的进度。

5 结语

山区公路桥梁建设要面对很多复杂的地形、地势、地貌等因素影响。为了更加完美地修建山区公路桥梁，提高公路桥梁作业的实用性和安全性，工作人员一定要深入了解地势、地貌、交通等因素，这样才能设计出经济又实用的桥梁，从而进一步推动我国桥梁建筑事业发展。

参 考 文 献

[1]张稳.山区公路桥梁抗震设计与抗震加固措施研究[J].工程技术研究，2020（4）：239-240.

[2]张锋.山区公路桥梁设计的特点和方法研究[J].交通世界，2017（9）：88-89.

[3]符文俊，付诗喻.山区桥梁设计的注意事项及心得体会[J].交通世界，2017（9）：112-113.

[4]马马.山区公路桥梁设计原则及设计要点初探[J].建设科技，2016（3）：91-92.

[5]陈曦.山区公路桥梁伸缩装置行车安全评估技术研究[D].重庆：重庆交通大学，2011.

[6]蔡昌明.探讨山区公路桥梁设计应该注意的问题[J].黑龙江交通科技，2014（6）：134.

[7]李莉.关于山区公路常规桥梁的设计探讨[J].价值工程，2014（31）：91-92.