淺談贛南山區公路橋梁設計問題

郭秋根

摘 要：《國務院關于支持贛南等原中央蘇區振興發展的若干意見》出臺，贛南執行西部大開發財政轉移支付政策給不僅給贛南的經濟發展帶來生機，也為其交通發展提供經濟支撐。贛州大部分縣處于山區之中，因而公路橋梁設計與建設面臨很多困難，如何做好公路橋梁設計工作，值得我們深思。本文就公路橋位、橋型的選擇和結構設計等問題進行分析與探討。

關鍵詞：公路橋梁 設計

《國務院關于支持贛南等原中央蘇區振興發展的若干意見》（國發〔2012〕21）中明確提出：“依托贛州區域性中心城市的區位優勢，加快現代綜合交通體系和快速通道建設，建成連接東南沿海與中西部地區的區域性綜合交通樞紐和物流商貿中心。到2020年，贛南等原中央蘇區整體實現跨越式發展，現代綜合交通運輸體系和能源保障體系基本形成?！边@意味著，贛南的交通建設將呈現出新的生機，但與此同時，也給我們從事公路橋梁設計人員帶來新的挑戰。筆者從橋位、橋型的選擇入手進行分析，并闡述自己見解，提出結構設計要求和方案。

1.公路橋梁的橋位選擇

公路橋梁的橋位種類有很多種，工作人員要因地選“位”。

1 . 1跨越V形溝谷時的橋路比較

贛南地處山區，這給公路線形標準設計帶來一定的困難，因為在公路上要建橋梁，必須有扎實的地基，否則橋梁不穩固，會帶來危險。如果在特殊的地勢上，不能通過橋梁來連接公路，則公路要因此改道或彎曲，因而會嚴重影響公路的造價。這就是說，贛南公路由于山區較多，必須得建設更多的公路橋梁。而V形溝谷又是常見的事，那么，針對V形溝谷到底是建橋還是填土？筆者認為，如果從經濟的角度來看，對于土質和地基較好的V形溝谷，如果填方中心的高度超過20米甚至30米的情況，而且很容易被填平的地況下，建議采取路基的方案，更經濟實惠；如果V形溝谷的場地局促、難度系數較大、橫縱且坡陡，而且非常容易引發邊坡倒塌，對這樣的地段，雖然填方高度只有25米左右，但是如果填方多基底需進行處理，建議采取建橋梁的方案，既安全又經濟。

1 . 2橫坡陡峭段半邊橋與擋墻的比較

贛南地處山區，公路經過橫坡陡峭的地方是常有的事。根據筆者從事多年的公路橋梁設計經驗來看，像這樣的地勢，最佳的方案是寧愿挖山，也不要去填谷。當然，也有其它情況，如果擋路的山體過大，挖土過大，則經濟上浪費就多，這種情況下，不得不考慮挖一部分，填一部分的方案。如果遇到這種情況：路面很寬，但又是橫坡陡，這樣的話，低的地勢就必須得填方過高。另外，由于橫坡陡做路基不易，所以這種情況就可以考慮做半邊橋半邊路的設計方案。如果低側路的肩處填土高度超過15米的話，就應該綜合考慮，采取加筋擋墻錨桿進行擋墻，并與半邊橋進行綜合比較，全面權衡，充分認定后再考慮是否要設置半邊橋。

2.公路橋梁的橋型選擇

公路橋梁的橋型選擇要根據具體的地勢來論，不能一概而定，否則不利于交通安全。下面，筆者談談公路中常見的幾種橋型。

2 . 1簡支梁橋

這種橋型比較多見，因為這種橋型比較適合形狀較小的橋，它的跨度一般在20米以下，常用于跨越小的溝渠或河溪，所以這種橋要是放在早些年，只能是用于鄉村公路建設。但發展到現在，卻起了很大的作用，T型、箱型的簡支梁橋是修建較多的橋型。這種橋的跨徑一般為三十米到五十米之間，可想而知，這種橋，多建點橋墩的話，作用就大了。T型、箱型的簡支梁橋，目前多用于多個橋墩，可橫跨較大長度的河流，成連體橋（如圖1），它不僅可以橫跨長度幾公路的河渠，且相當受力，尤其受鐵路歡迎。2 . 2連續梁橋

連續橋一般在高速公路或城市公路的主干道用得較多。隨著贛州近來年的經濟高速發展，中心城區人口越來越多，道路都在不斷拓寬、改造，從而達到車流量的適應度，贛州梅楊渡大橋就是連續梁橋（如圖2）。這種梁橋的一般跨徑在二十五米到五十米之間，它主要是采用支架整體現澆或頂推法構建而成。實踐證明，這種梁橋在贛南山區的公路中常用于彎坡、斜橋或跨線橋，很多情況下是建在跨越大的溝谷或河流之上，所以這種梁橋對于設計人員來說要求較高。

2 . 3連續剛構橋

什么是連續剛構橋，筆者在這里主要是設計的角度來分析。連續剛構橋是將主梁做成連續梁體與薄壁橋墩固結而成的，通常用于高墩和大跨徑橋梁中，它主要是靠橋墩來受力，所以在設計方案中要特別注意這點。連續剛構橋的一般跨度在八十米至300米之間，所以它用在山區非常具有優勢，常在山區公路中用于跨越大的、較深的溝谷、河流。贛南地處偏遠山區，而連續剛構橋恰恰可跨越山與山之間，橫跨在深山谷中，因而在贛南的公路上?？梢姷健?img src="https://cimg.fx361.com/images/2017/04/21/zjsy201417zjsy20141737-1-l.jpg" style="">

3.一般性梁上部構造設計

如何才能設計好橋梁的上部結構，又是一道比較復雜的工序。具體到一座橋設計時，上部構造設計要處理好兩個關系。第一是跨徑與墩高的關系。從設計的美學原則來看，設計人員應選擇比值為0.618到1，這樣比例劃算，這就是說，二十米跨徑為T梁適應的墩高為十二到二十米，四十米跨徑適應的墩高一般情況下是二十四到四十米。而在贛南，山區不僅多，且地勢彎曲多變。像這樣的地形，就應該因地而建，因地而規劃設計。如果在不宜根據墩高頻繁變化跨徑的情形下且墩柱高度變化很大時，可以采用二十和三十米或者三十至四十米的組合跨徑；如果地勢處于地震烈度較高的地區時，應該采取等跨梁橋來建。

第二是上部構造與平面曲線半徑的關系。這一關系處理得妥否關系到整座橋的穩固性與持久性，橋位處平面曲線半徑，它對橋梁跨徑的選擇，以及平面布置都有很大的影響，這種影響主要表現在兩個方面：內外弧差和中矢高。對墩臺徑向進行布置時，要根據半徑和內外梁梁長的情況來定。如果半徑越小，則內外梁梁長差就越大。要解決好這個問題，一般的時候會有兩種辦法：一種辦法是根據平面半徑變化梁長；另一種辦法是根據不變梁長通過加大帽梁，加大封錨端或加長現澆連續段；處理對于中矢高問題，中矢高在十厘米以內的，可以通過調整護墻內緣的方法，使它適應平面線形；半徑較小、中矢高大于十厘米的，則可以采用預制梁外緣，按實際曲線預制，將邊梁稍多預制出一定的長度，讓現澆橋面板和護墻更好地適應平面線形。第二種辦法雖然材料要多浪費一點，但會更美觀。

4.公路橋梁下部構造設計

4 . 1橋墩設計

在公路橋梁設計方面，橋墩設計是重點也是難點。對于橋墩設計，多半是采用等截面圓柱方柱墩，這樣比較牢固；對于較高的橋墩，采用階形實心柱、變截面空心墩等等，因為這種利于結實與穩固。圓柱墩，在施工中的質量比較容易操控，并且更好和樁基銜接。而對于截面積相等的方柱和圓柱，如果方柱抗彎剛度大于圓柱受力的情況，則比采用圓柱更有利。但如果體系為連續剛構時，方柱更能夠方便通過調整兩個方向的尺寸來調整墩柱的剛度，從而達到調整墩柱受力的目的。所以，橋墩的設計要根據具體情況而論，這就要求設計人員要靈活多變，不能一概而論，要多進行實地考察，尤其是山區的地形。

4 . 2橋臺設計

橋臺形狀很多，通常設計的款式多伴為：重力式U臺、肋形埋置式臺、柱式臺、薄壁式臺等等，它們各自的側重點不一。薄壁式臺能夠承受較大的臺后土壓力，且基礎多為單排樁基，所以說，在設計過程中，這種橋臺不宜設計太高，其臺后的填土高也應試控制在五米內下，否則橋體會有危險。而重力式U臺因受力較重，所以要求地基的地質一定要好，如果地質較差，則地基一定要打樁，再者，U形臺適應的填土范圍一般在四至十米之間。肋形埋置式臺，由于其臺前土壓力可抵消部分臺后土壓力，可用于臺后填土較高的橋臺，但也不要超過十二米。

總之，贛南山區的公路地質復雜、地形彎曲多變，作為公路橋梁的設計者，設計之前要先收集資科，進行實地考察，再根據全線的要求，結合地形特點比較分析，綜合多方面考慮，最后采用符合實際的公路橋梁設計方案，這也是設計者的職責與義務。

參考文獻：

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