研究山区高速公路桥梁设计的特点和方法

常生玉

摘 要：高速公路是我国交通网络中非常重要的一环，是人们出行的一种选择，对于社会经济的发展也有着重要的作用。而对于高速公路建设来说，桥梁是其中非常关键的一个节点，特别是在上去，桥梁的设计与建设更是相当关键。桥梁设计会对桥梁的质量以及寿命产生很大的影响，而做为高速公路的一部分，对于整个工程也都是有着重要的意义。所以，一定要重视山区高速公路的桥梁设计，提高设计的质量，下面我们就对此进行了深入的分析和探讨。

关键词：山区高速公路;公路桥梁;设计方法

高速公路是一种重要的交通形式，其交通运输量是非常大的。我国有着辽阔的地域，有着各种各样的地形地貌，有些地区就是多山、多丘陵的地带，而高速公路的建设就难免会通过这些地区，这时候就会涉及到桥梁设计问题。山区的地质条件通常都是很复杂的，所以在设计、建设高速公路桥梁时考虑的也会比较多，只有进行科学的分析与设计才能够确保桥梁工程的质量，下面我们就深入分析了几种设计的方法以及施工工艺。

1 山区高速公路桥梁建设的特点及基本的设计原则

高速公路覆盖的范围通常都会很大，所以大多数高速公路都建设都会经过山区，而在进行工程建设的时候，就可能破坏当地的自然环境，而如今都比较提倡环境保护，所以在保证建设需求、通行功能的前提下，要尽量避免对其造成过大的影响，最好能够使其保持原样。山区的气候变化是难以琢磨的，同时也比较复杂，并且，山区的通行条件通常也会比较差，材料以及设备的运输会比较困难，所以，在山区进行高速公路的建设通常都是很有难度的，而对于桥梁的建设自然也更加困难，需要考虑的因素也更多，因为有很多都是会对桥梁的稳定性产生影响^[1]。

2 山区高速公路桥梁设计需要考虑的主要因素

2.1 加强地质勘察

为了保证山区高速公路梁设方案得到有效实施，勘察人员需要不断加强地质勘察力度，保证地形测量精度得到全面提升。对于地质勘察人员来讲，还要做好水文调查工作，保证各项勘察数据更加精确，为高速公路桥梁设计人员提供数据支持^[2]。

2.2 全面考虑公路桥梁结构附加力

对于山区高速公路桥梁设计人员而言，要全面考虑公路桥梁结构附加应力，特别注意曲线桥梁水平与弯曲侧力，了解桥梁的受力程度，进而做好相应的空间设计工作。严格控制高墩长桥的稳定性与可靠性，结合桥梁位置变化情况，对原有的山区高速公路桥梁设计方案进行改进。

2.3 合理分析纵深陡坡下部结构特点

通过合理分析纵深陡坡下部结构特点，能够保证山区高速公路桥梁下部结构更加稳定，科学选择公路桥梁下部基础形式，进一步提升陡坡结构的可靠性与稳固性。设计人员还要根据边坡结构特点，加强挡墙布局设计，保证公路桥梁中的各项构造物有效衔接。如果山区的地质比较高，设计人员要根据桥梁结构特点，加强抗震设计。做好桥梁伸缩装置设计工作，提高山区公路桥梁的安全性能。结合桥面排水情况，加强桥面排水设计，合理设计防撞击结构，保证山区高速公路桥梁使用寿命不断延长^[3]。

3 山区高速公路桥梁设计方法

3.1 山区高速公路桥梁上部构造设计

在对其上不构造进行设计的时候必须要先确定合适的形式，主要是要考虑桥梁的受力情况，其次还要考虑它的经济性。在设计预应力混凝土连续曲线桥梁的时候，温度、活载偏载，还有预应力等都是需要考虑的问题，这些可能会导致其产生附加应力。所以通常上部结构都是使用的整体式的闭合箱形式，其抗扭能力比较强，不容易产生弯扭作用力。如果桥梁的跨径会比较大的话，上部结构就应该选择悬臂浇筑箱梁的形式，如果是中等跨径的话则是预制拼装多梁式T梁形式，它的优点就是便于施工，其成本也会比较低，既能够满足施工质量的要求，也能够尽量降低施工的成本^[4]。

3.2 桥墩的基本设计要求

对于墩高度低于40m的桥墩，适宜采用Y形薄壁和柱式墩，其中应用最为广泛的为柱式墩，柱式墩又包括方柱和圆柱两种，方柱的优点在于协调美观，圆柱的优势是方便与桩基衔接，质量易于控制。

3.3 桥台设计

在山区高速公路桥梁中使用的柱台主要有肋板台、桩柱式台以及重力式U形台，目前来说使用的最多的就是最后一种。对于这种柱台有着高度的要求，一般都不能超过10米，否则它的桥台背后填土压力就会不容易满足。桥台主要就是用来将公路和桥梁连接起来的，所以，它会对桥梁的安全性、稳定性以及整体性都产生很大的影响，所以，这个环节的设计也是很关键的。在进行桥台设计的时候需要着重考虑以下几方面的问题：（1）桥台的高度，在进行桥台设计的时候一般都会尽可能的使它的高度降低，这样施工会比较方便，在提高施工质量，控制施工进度方面有着良好的作用，不过，如果桥台比较低的话相应的桥梁上部结构就会比较长。（2）台身开裂以及剪开问题。在进行桥梁设计的时候，必须要对基底进行处理，通常都是换填碎石或者片石混凝土，提高其稳固性，这样就能够有效的避免桥台出现竖向开裂或者剪切破坏的情况，而如果采用的是重力式桥台且比较高的话，还应该在它的墙身外露面以及结构的倒角部位安装钢筋网，这样也能对桥台进行加固防护，避免载荷过大的时候出现裂缝。

4 山区高速公路桥梁的施工工艺

山区的地质条件是很复杂的，所以，在山区进行高速公路的建设必须要面对这方面的问题，往往需要建设桥梁来通过沟壑、斜坡等地形，而这些条件下进行高速公路桥梁的设计将是非常困难的，而且施工的难度往往也会非常大，所以经常会出现因为设计、施工进行的不合理，导致一些部位交通事故发生过于频繁的情况，所以，在山区进行高速公路桥梁建设的时候一定要保证其科学性、合理性，不只是要进行结构的合理化设计，还要进行合理的施工，采用合适的施工工艺。在进行施工的时候，是需要使用到很多不同的施工工艺的。其中最为重要的施工工艺就是支档抗滑为主的施工工艺，主要有截排水、反压、减重、挡墙、锚索抗滑桩、抗滑樁等施工工艺，在其施工的过程中，对其具体的施工工艺具有以下几点的基本要求：

4.1 考虑到桥梁结构性能对于高速公路整体运行性能的重要作用，在进行滑坡桥位的设计时，大多采用的是先对滑坡进行治理再进行桥梁的建设的建设原则，这是为了防治桥梁的建设及使用过程中出现桥梁滑动的风险，在一些小规模的滑坡的治理过程中，可以利用桥梁的墩台来抵抗相关的滑坡作用;

4.2 对于一些大中型的滑坡的治理，抗滑桩技术已经得到了广泛的应用，这主要是因为该技术具有施工方便、对滑动的稳定性影响较小的优点，从目前的应用现状来看，这种技术几乎已经完全取代了传统的抗滑挡墙技术。

5 结语

综上所述，通过对山区高速公路桥梁设计的特点与方法进行合理分析，例如明确设计原则、山区高速公路桥梁上部结构选型设计要点、支座设计要点、下部结构选型设计要点等等，能够保证山区高速公路桥梁结构更加稳固，提高桥梁结构的安全性。

参考文献：

[1]陈超.山区公路桥梁设计的特点和方法研究[J].华东公路，2019（06）：31-32.

[2]崔鹏飞.研究山区高速公路桥梁设计的特点和方法[J].黑龙江交通科技，2019，42（11）：129-130.

[3]陈楠.山区高速公路桥梁设计特点与方法[J].工程建设与设计，2019（21）：114-115+119.