山区中小跨径桥梁设计要点分析

郑伟

摘要：小跨径桥梁改善了大量山区的交通状况，由于山区具有地形起伏较大、受天气影响大的因素，并且经过研究大量工程案例表明，山区公路桥梁普遍以中小型居多。相比之下，山区中小桥梁具有很明显的普遍性，如何做好山区桥梁设计是当前山区高速公路设计的重要课题，既需要深入到现场进行实地勘察，又需要充分满足质量与经济相并重的基本要求，同时还需要具有针对性的关注工程各项要点，由此全面深化山区中小跨径桥梁的质量，为山区的交通事业注入更多发展动力。

关键词：山区交通;中小跨径桥梁;桥梁设计

引言

由于我国幅员辽阔，人口分布相对分散，为了满足区域经济发展，在山区修建公路显得尤为必要。鉴于山区地形和地貌较为复杂，桥梁占据公路较大的比例，而中小跨径桥梁则成为主要的选型之一。对于服役中小跨径桥梁而言，随着交通运输量的增长和交通荷载等级的增大，桥梁设计理念、施工质量和维护方面的问题逐渐暴露出来，对于桥梁结构的适用性、美观性和安全性造成了较大的影响，使得每年投入大量资金进行桥梁加固处理。对于桥梁而言，選型设计的合理性可以很大程度上避免桥梁运营期间的病害，保障交通安全。对于山区公路而言，中小跨径得到了较快的发展，对于施工和使用质量提出了新的要求，需要设计人员在设计、施工和养护阶段综合考虑从而制定高质量的设计方案，根据调查显示，当前山区中小跨径桥梁多采用装配式桥梁，鉴于此类桥梁技术成熟、施工便利和造价低廉，因此得到了广泛的应用。根据研究发现，装配式桥梁运营期间病害情况较多，对于设计和施工提出了新的问题，因此本文首先提出了山区中小跨径桥梁的设计原则，然后对于上部结构和下部结构的设计标准和适用范围，最后依托实际工程，进行了上部结构和下部结构的选型设计，本文研究对于未来山区中小跨径桥梁的设计选择提供可资借鉴的经验。

1总体设计原则

（1）对于特大桥梁和大桥，其桥位应在满足路线要求的基础上，将其视作路线主要控制点进行综合考虑。积极从专业的角度入手，制定方案的优化整改建议。（2）选择跨径时，应使高跨比保持协调，选取具有良好美观性与经济性的形式，保证工程和环境相统一、相协调。（3）形式上要保证统一，优先考虑具有工厂化、标准化及装配化特点的形式，以此缩短工期和减少造价。（4）以地形地势和地质条件为依据进行桥跨的合理设置，防止由于所选跨径不科学导致墩台位置需要大量开挖，从而引发地质灾害。（5）减少斜交桥的设置，尤其是角度为45°的斜交桥，应通过错孔、增加跨径等来处理。然而，如果河流和桥梁相斜交，则为了有效减少阻水，可进行斜桥斜做。

2山区中小跨径桥梁设计要点分析

2.1上部结构设计要点

在目前的在山区中小跨径桥梁规划内，在针对上部构局来安排时，须得依照山区的大致情况来确定相应的组成方法，能够选择最合适的跨径，便能够切实保证实际操作时能够顺利展开。主梁方面的规划是整个山区中小桥梁规划的重中之重，当今使用频率较高的规划方法关键是预制装配式主梁，这种类型的规划可以优化操作次序，提高工程的整体水平。当今预制装配式主梁形成的方式比较多样，大致组成部分有空心板、T梁与小箱梁。依照项目实际操作的相关标准来明确主梁，在这之后考察实际操作范围内的地势地形等影响因素。

2.2荷载标准的更改

山区地带中，公路桥梁设计要考虑到应用效果，还要分析通行车辆的载荷、未来发展趋势等方面，然后确定合适的荷载标准技术参数。不同地带的道路形式相差很大，从现场的实际情况出发做出具体的分析，甚至还要综合分析桥梁活载未来可能增加的趋势，能够适当的提高荷载标准，满足交通运行的需要。

2.3基础设计

（1）在基础设计过程中，应对地层线和断面线予以综合考虑，减少基础悬空，防止处在软硬程度不均匀的地层。如果采用钻孔桩，则同一桥中桩径不可过多的变化，并减少桩径的类型，以便于设备的配置。（2）采用挖孔桩时，桩径不可小于1.2m，同时不能有地下水;针对层厚相对较大的卵石及砂砾石层，不可使用人工挖孔桩。（3）对于受洪水位影响的桥位，需要根据水文地质通过计算确定合理的孔跨布置方案，注重冲刷作用对墩台实际埋深带来的影响，墩台基础顶部标高需要处在冲刷线下部0.5～1.0m范围内。（4）对于沉淀层厚度，当采用摩擦桩时，沉淀层厚度不可超过30cm;当采用直径在1.5m以内的端承桩时，其沉淀层的厚度不能超过5cm;当采用直径在1.5m以上的端承桩时，其沉淀层的厚度不能超过10cm。

2.4桥墩设计要点

一般来说，桥墩的选择最主要的参考因素是桥墩高度，当墩高>40m的采用矩形墩或者空心薄壁墩，墩高<40m的则采用圆柱墩或者方柱桥墩。在当前的山区中小桥梁工程中，以圆柱墩的形式最为常见，文章便对其设计要点展开分析。山区桥墩高矮差距普遍较大，墩柱柱径形式较多，为了给后续施工营造良好的环境，就需要尽可能减少桩柱的类型，在墩柱的直径需要满足工程所提出的受力要求的情况下;通常来说，对于同一桥梁而言，所选用的桥墩类型应尽量≤3种。如果桥墩高度<7m，则没有必要对地系梁进行处理;若高度达到了15m甚至更多，则有必要加设柱间系梁。

2.5结构选型

山区中小型桥梁上部结构的设计目前以预制拼装为主，主要的上部结构型式有空心板梁、小箱梁和T梁三种，上部结构型式的选用应充分考虑到建造条件和地形条件，三种上部结构的适用范围有所差别。空心板的跨径适用范围是<20m，适用条件为正、斜及弯桥，空心板的优势在于施工方便、进度控制较灵活，使用劣势为铰缝开裂、破坏失效，板底裂缝以及支座脱空等病害频发。

3结语

综上所述，中小跨径桥梁是山区道路桥梁建设的重要结构形式，其建设施工质量水平对于桥梁的运行产生直接的影响。因此，中小跨径桥梁结构设计中，结合具体情况展开分析，才能提高总体设计水平，满足桥梁的运行需要，促进我国交通事业的发展和进步。

参考文献：

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[2]杨建红.中小跨径桥梁设计问题思考[J].山西交通科技，2007（6）：36-39.

[3]黎敏.中小跨径桥梁设计体会[J].湖南交通科技，2005，31（2）：88-89.