公路橋設(shè)計和建造的若干問題

張 鶴潘 陽潘 浩（.遼寧奧路通科技有限公司，遼寧 沈陽 000；.遼寧大通公路工程有限公司，遼寧 沈陽 000）

公路橋設(shè)計和建造的若干問題

張 鶴1潘 陽1潘 浩2
（1.遼寧奧路通科技有限公司，遼寧 沈陽 110100；2.遼寧大通公路工程有限公司，遼寧 沈陽 110100）

摘 要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的高速公路事業(yè)也得到迅猛發(fā)展，高速公路橋梁因為其自身顯著的優(yōu)點，具有非常重要的現(xiàn)實意義，成為我國交通業(yè)的重點。雖然我國的幅員非常遼闊，但山區(qū)和丘陵較多，并且加大了對山區(qū)的各種扶持，因此，將高速公路建設(shè)與山區(qū)的自然環(huán)境相適應(yīng)相協(xié)調(diào)是高速公路橋建造時一個重要的基本點，本篇文章將重點放在山區(qū)高速公路橋梁的設(shè)計和建造等問題上。

關(guān)鍵詞：山區(qū)；公路；設(shè)計；建造；問題

交通對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要作用，但對于一些山區(qū)，修路并非一件簡單之事，獨特的地形、地質(zhì)、水文、生態(tài)等自然環(huán)境抑制著修路的方方面面。橋涵在公路建設(shè)中占有重要的地位，橋涵由于其在提高車輛行駛的安全性和使道路更加便捷等方面的優(yōu)越性，其廣泛的應(yīng)用在道路建設(shè)中。雖然我國的橋梁施工技術(shù)在近年得到大步提升，但在建造的過程中仍存在一些問題，我們應(yīng)該在橋梁設(shè)計以及建造的時候盡量考慮全面，以便問題盡量減少，增強橋梁的實用性和壽命，以及最大限度地保護(hù)山區(qū)的自然環(huán)境。

一、建造高速公路橋梁的前期準(zhǔn)備

山區(qū)橋梁設(shè)計幾乎涵蓋了所有的橋梁類型，我們知道，在進(jìn)行公路橋梁建造之前，需要對各方面進(jìn)行充分仔細(xì)的調(diào)查，并且這個過程對于及時避免公路橋梁以后可能出現(xiàn)的問題有十分重要的作用。在做這個過程之前我們需要收錄各種橋梁的歷史資料，并分析研究在其使用過程中出現(xiàn)的問題以及修固情況，最后進(jìn)行有效的整合總結(jié)與歸納。前期檢測包括周邊環(huán)境，是否跨河，土質(zhì)以及環(huán)境因素；橋梁尺寸，規(guī)模，使用材質(zhì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計等。

二、公路橋梁設(shè)計時考慮的因素

我們知道，山區(qū)高速公路的最大特點是地形地質(zhì)復(fù)雜，在建造過程中平、縱、橫三個方面會受到不同程度的約束。因此，山區(qū)橋梁的特點為：平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橋梁比例高，橫坡陡，半邊橋以及高擋墻多。我們在設(shè)計高速公路橋梁時必須處理好橋梁各構(gòu)造與地質(zhì)地形的聯(lián)系，因此，我們將其設(shè)計要點分成上部設(shè)計，下部設(shè)計以及基礎(chǔ)設(shè)計等進(jìn)行說明。

（一）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

公路橋在山區(qū)高速公路中所占比較大，并且大跨徑橋梁也相對更少，一般比較常用的大、中、小橋標(biāo)準(zhǔn)跨徑有50m、40m、35m、30m、25m、20m、16m、13m、10m、8m。對于跨徑比較小的，我們可以采用任意一種橫斷面。對于跨徑較大的，我們在考慮其受力后會采用T梁或小箱梁。對于跨徑20m以下的，我們會采用空心板截面的橋梁。當(dāng)然，這種安排也不是固定的，需要根據(jù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)進(jìn)行調(diào)整。

（二）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計

我們在進(jìn)行橋梁墩臺的設(shè)計時根據(jù)具體地形、上部結(jié)構(gòu)形式、墩高等綜合考慮。對小于40m的常見高度的橋墩，采用柱式墩或Y型薄壁墩，圓柱施工時各方面都比較好控制，因此，常用在平原地區(qū)；方柱棱角很分明美觀，受力狀況要優(yōu)于圓柱，還可以調(diào)整墩柱的受力；Y型墩施工較復(fù)雜，在墩高較矮時，從工程造價上考慮不經(jīng)濟(jì)，但對邊坡穩(wěn)定性有較大的影響。

（三）基礎(chǔ)設(shè)計

樁基礎(chǔ)以及擴(kuò)大基礎(chǔ)是我們在山區(qū)建造公路橋時兩個最常用的基礎(chǔ)，一般地質(zhì)較好的地常采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)分為嵌巖樁和摩擦樁，前者適用地質(zhì)較好的地，后者則相反。山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計的基礎(chǔ)要根據(jù)實際情況進(jìn)行分析。

三、公路橋梁建造時可能出現(xiàn)的問題

（一）混凝土混雜

我們知道，混凝土直接影響到橋梁的耐久性，所以，混凝土的質(zhì)量應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)。作為公路橋梁的設(shè)計人員，我們要對混凝土標(biāo)號、保護(hù)層厚度、安全性、持久性等以及它們的實效有深入的了解，做到合理選擇。在實際的建造過程中，也應(yīng)該從原材料選擇開始嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格地對原材料的摻配比例等進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)監(jiān)督，使混凝土符合國家的相關(guān)規(guī)定。

（二）土質(zhì)單一較差

在一些土質(zhì)較差的區(qū)域，在施工過程中，會在一定程度上加大施工隊的難度，有時，因為土質(zhì)具有單一性和較差性的特點，會降低地基的穩(wěn)定性，我們知道，公路橋地區(qū)的特殊性，對于穩(wěn)定性要求很高。通過改善土質(zhì)會減少土地貧瘠的狀況，我們可以將優(yōu)良的土質(zhì)替換該處土質(zhì)，以提高穩(wěn)定性。

（三）混凝土橋梁可能出現(xiàn)的問題

（1）裂縫。很多原因都可以橋梁產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性或非結(jié)構(gòu)性的裂縫，例如溫度的劇烈變化、水的脹縮、預(yù)應(yīng)力以及混凝土配方不符合標(biāo)準(zhǔn)等造成非結(jié)構(gòu)性的裂縫如果縱向鋼筋或者箍筋配筋率不夠。正負(fù)彎矩剪力則會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。

（2）撓度。我國在長期撓度控制上還是比較差的，下?lián)线^大的現(xiàn)象在預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋上比較普遍，因此，出現(xiàn)了很多大橋維修甚至停運的狀況，并且維修金額十分昂貴。

同時，由于橋梁養(yǎng)護(hù)的不當(dāng)，很容易降低橋梁的使用壽命。例如由于伸縮縫垃圾過多，以致無法排水，水的凍脹過程等可引起裂縫的產(chǎn)生。橋梁的結(jié)構(gòu)動力性能差強人意，振動如果過大，造成橋面粉碎以及結(jié)構(gòu)破壞。橋梁的有效預(yù)應(yīng)力若未能控制準(zhǔn)確、預(yù)應(yīng)力損失過大，則會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)或橋面的變形不一致，從而損害橋梁的耐久性。

結(jié)語

公路橋梁的設(shè)計與建造必須提前對施工地區(qū)進(jìn)行深入細(xì)致的考察，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，再將以往設(shè)計案例中的經(jīng)驗教訓(xùn)作為參考。設(shè)計要從三個角度來說：上部結(jié)構(gòu)設(shè)計、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計以及基礎(chǔ)設(shè)計。公路橋建造時可能會出現(xiàn)三大問題：混凝土混雜、土質(zhì)單一較差以及出現(xiàn)裂縫和撓度上的問題。

公路橋涵的設(shè)計工作是比較復(fù)雜且多變的，同時也是關(guān)系到公路橋質(zhì)量的最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，而公路橋的質(zhì)量直接決定著它的實用性。隨著各類結(jié)構(gòu)物的形式日益增多，工程的質(zhì)量將面臨越來越大的考驗。因此，我們應(yīng)對橋梁的類型、地基承載力以及涵長等方面進(jìn)行充分詳盡的分析探討，從全局出發(fā)進(jìn)行設(shè)計，以確保公路橋的設(shè)計經(jīng)濟(jì)、合理、適用。

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