山区高速公路桥梁设计关键问题研究

王世斌

(浙江广厦建设职业技术学院，浙江省金华市东阳市 322100)

山区高速公路桥梁设计关键问题研究

王世斌

(浙江广厦建设职业技术学院，浙江省金华市东阳市 322100)

随着我国高速公路的快速发展，对于高速公路建设不断呈上升趋势。我国幅员广阔，大部分地区是以山区、丘陵地貌为主，由于西部大开发政策的实行，为了经济的更好发展，对于高速公路的建设成为必然的要求，由于山区复杂的地形的影响，对于山区公路中桥梁的建设有着许多特点和存在许多问题，因此，对于山区高速公路桥梁的设计将具有重要的意义。本文主要结合近些年来对于山区高速公路桥梁设计的经验，并遵循关于桥梁设计的基本原则和高速公路的基本特点，对在设计中遇到的关键性问题进行分析和研究，并提出相应的解决措施，以为真正实践性的设计做出有力的依据。

山区高速公路 桥梁设计 关键问题

以山地为主要地形的地区，本身对于高速公路的建设就会存在许多困难，在山区高速公路对于桥梁的建设更是困难重重，会出现和需要面临许多问题，这由于复杂的地形问题还有水文、地质等等方面的问题需要进行解决。目前，对于在山区的高速公路桥梁的建设上主要有这些方面的设计，曲线桥、大纵坡桥、高敦桥、长桥等。其中对于曲线桥和直线高敦桥的设计对于桥梁设计师应经有了多年的研究并得到了认可，但是对于曲线桥、大纵坡桥、高敦桥、长桥等并存在山区高速公路上的设计，还处于摸索的阶段。由于山区地形的弯度、坡度、高度、比较陡等等地形的因素的影响，严重增加了桥梁设计的复杂性，由于地形和环境的众多原因也会给后期的维护和保养带来一定的困难，对于桥梁设计的安全性、耐久性、科学性等问题要成为桥梁设计师们主要关注的问题，以真正实现山区地区交通的方便。

1. 山区高速公路的主要特点

山区高速公路主要的特点就是地形和地质的复杂性，这也是山区高速公路桥梁设计的阻碍所在。对于地形的复杂性，表现为地面的高差比较大，横坡比较陡；对于地质的复杂性，表现为滑坡、不稳定坡、陡崖等等不良地质。对于山区高速公路桥梁的特点有弯坡桥多，高墩大跨多，墩台形式多等，因此在设计时要更好的解决这些问题。

2. 山区高速公路桥梁的设计应该遵循的原则和桥梁结构的选择

由于山区地区具有特殊的地形和环境，对于山区高速公路的桥梁设计会遇到许多问题，曲线桥、大纵坡桥、高敦桥、长桥等设计，这需要遵循相应的设计原则和根据不同地形对于桥梁结构的选择做具体分析。

2.1 对桥梁的设计应该遵循的原则

主要遵循的原则对桥梁上部分和下部分遵循的基本原则；关于涉及桥梁上部的基本原则，山区具有复杂的地形、地貌特点，为了确保山区交通的流畅，再设计的过程中，桥梁作为一个重要的组成部分，在设计是需要特别重视。在已知的桥梁的设计中，大部分是跨径形式的桥梁，关于桥梁的横断面一般是以空心板和预制梁为主要的设计形式，对于跨径较小的桥梁，空心板和预制梁两种的横断面都可以考虑，而对于跨径比较大的桥梁，选择与质量形式的横断面为最佳。对于桥梁的设计，还要考虑到设计的资金，尽量避免投资过高而产生浪费，在进行合适的横断面的桥梁选择上，应该考虑施工的便捷性和经济性原则；关于涉及桥梁下部的基本原则，主要是针对的桥墩台的设计，再设计时要对结构方案进行合理、科学的分析，在山区桥梁的实际建设的过程中会出现许多实质性的问题，一般桥墩台类型都是柱式墩，包括圆柱型和方柱型，关于圆柱型的桥墩一般再设计上会比较便捷，操作比较方便，但是大部分比价适应于平原地区。方柱型相对于圆柱型的设计来说更具美观性，在于桥梁上部更加和谐，在受力的能力上，方柱型的桥墩相对于圆柱型的桥墩来说受力会更强，会更加适用于山区地区桥梁的设计上。

2.2 对于桥梁结构的选择

对于桥梁的平面和立面构成了桥梁体系的特征，如何选择桥梁结构是在桥梁设计上的重要问题。在山区高速公路桥梁的设计上要基于运营的稳定性、科学性、耐久性，在设计时为预应力连续结构。对于曲线梁具有沿着某一变形不动点变形的趋势；而大纵坡的桥梁在汽车的反复作用下，梁体会随着汽车行驶的方向进行滑移；在曲线和大纵坡并存的桥梁上，梁体的这些变形趋势会形成上下部间的相对的错动，这种错动往往会造成梁体的移动和支座的不平衡。随着科技的不断进步，柔性桥梁应经运用到山区桥梁的设计中，对于高敦桥来说，桥梁的稳定性非常重要，在曲线、大纵坡的桥梁的设计上，应该采取墩梁固结的刚构体系，墩梁固结可以避免由于抗扭矩及抗滑移造成的支座设置麻烦和支柱损坏带来的影响。

3. 在山区高速公路桥梁的设计存在的关键性问题

3.1 对于桥梁的设计理念的不完善

在山区高速公路桥梁的设计过程中，主要的任务就是对结构方案进行科学、合理的选择，要进行详细分析桥梁的结构特点，只有这样才能够更好的设计桥梁。可是在设计时会出现许多问题，由于负责山区桥梁的设计人员对于现实中桥梁结构的体系和所需材料等方面进行了忽视，再加上对山区桥梁的设计中都缺乏对桥梁整体结构的专业性的认识，再设计图纸上会表达不清楚，这样会在后期的施工上带来许多问题。

3.2 施工者对于管理的水平比较低

由于对于山区桥梁的施工者的水平会比较高，但是往往在桥梁的施工者的水平会比较低，还缺乏科学的管理和有效的制度的制约，这会严重影响桥梁的安全性。往往在发生事故的桥梁上，桥梁事故发生的主要原因没有遵循严格的法律法规，没有科学、合理的管理手段，而造成了事故的发生。

4. 对于山区桥梁设计的考虑

4.1 合理优化设计方案

对山区地区的周围环境进行了解以后，进行合理、有效的设计方案，这样才能够保障山区桥梁的安全性、耐久性。对于桥梁的结构设计，主要的结构有大跨度的桥梁和标准跨度的桥梁这两种结构形式，这两种结构的设计具有不同的控制因素，再具体的设计上这两种结构也会存在许多问题。在山区地区桥梁的设计上采用较多的是标准跨度的桥梁，对于这种设计的方案除了安全性、科学性的原则外，还要遵循经济性和便捷性等优点。

4.2 对施工材料的合理选择

桥梁的设计的安全性主要的依据就是在施工时对于材料的选择。主要的施工材料是钢筋混凝土的质量，只有保障了钢筋混凝土的正确选择和使用，才能对桥梁的整体使用性、耐久性和安全性提供保障。在根本上要实现和重视对于混凝土施工与桥梁制造方面影响关系的控制，还要遵循严格的规范进行使用桥梁，以实现桥梁的安全保障。

4.3 对于不同形式的桥梁的设计

对于曲线、大纵坡长桥的设计要重视桥梁的稳定性和变位的问题。在曲线、大纵坡、高墩、长桥并存的情况下，这些变位的问题，除了直接与直桥相同的纵桥向变位、竖向压缩变位，还包括曲线桥扭转发生的墩顶横向变位、大纵坡下的向下移动变位、施工偏位等。这些变化，在桥梁的设计上要加以控制和得到重视。

4.4 重视桥梁的结构设计

对于桥梁结构的重视无论是在施工过程中还是在使用过程中，由于会受到周围环境的影响，比如化学的侵蚀等对桥梁造成一定的影响；对于桥梁的建造时间和使用时间越长，对于所使用的材料会出现退化的现象，这会导致桥梁结构的变化，结构的变化对性能也会带来一定的损坏，这就会对桥梁造成严重的影响。

4.5 运营安全性的考虑

无论是曲线、大纵坡、高墩长桥或者其它形式的桥梁更多的考虑运营的安全性，在设计时要采用防撞栏，对于防撞栏尽可能承受较大的力，以免撞坏护栏发生危险。

结语

在近些年以来，我国对于山区高速公路桥梁的设计建设取得了可喜的成绩。在山区高速公路桥梁的设计过程中，由于山区地形、地质的复杂，再设计时带来了一定的难度，为了确保桥梁设计的安全性、科学性、耐久性，就必须及时的解决在桥梁设计时存在的问题，以确保施工的顺利进行。

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U45

B

1007-6344（2015）11-0327-01

王世斌，男，1956-10，浙江省宁波市人，浙江广厦建设职业技术学院教师，东北林业大学学士，研究方向：公路桥梁