關于山區(qū)高速公路橋梁勘察設計技術的思考

馮玉祥

黑龍江省公路勘察設計院

關于山區(qū)高速公路橋梁勘察設計技術的思考

馮玉祥

黑龍江省公路勘察設計院

我國高速公路橋梁事業(yè)慢慢向山區(qū)伸展，正將道路建設通往更高的層次，山區(qū)高速公路橋梁建設逐漸普遍化。面對山區(qū)高速公路橋梁的建設施工中，前提準備工作十分必要。上去具有地形崎嶇、地質復雜、氣候多變、溫度不均衡等現(xiàn)象，給施工帶來巨大的挑戰(zhàn)。文章根據(jù)實踐分析，思考了山區(qū)高速公路橋梁建設勘察設計技術中的疑難點，并通過層次分析進行論述。

公路橋梁；山區(qū)；勘察設計；思考

前言

山區(qū)高速公路的建設對于我國有著重要的意義，我國是一個山區(qū)眾多，地形復雜的國家。其中山區(qū)面積占我國總土地面積的2/3以上，山區(qū)高速公路橋梁勘察設計的技術的應用，有利于我國公路橋梁事業(yè)邁向山區(qū)，使各個地區(qū)均衡發(fā)展。本文從山區(qū)高速公路橋梁現(xiàn)狀展開探討；山路勘察設計主要以地形復雜、環(huán)境惡劣、地貌變化浮動大等特點，給我國公路橋梁建設帶來施工困難，導致人們出行、交通不便。隨后探討了公路橋梁勘察設計技術，針對各部位探討了其設計特點及作用。最后進行反思，山區(qū)高速公路橋梁修建必須要面對橋墩高度的挑戰(zhàn)。

1 山區(qū)高速公路橋梁的特點與總體設計

1.1 山區(qū)高速公路橋梁勘察設計的特點

山區(qū)高速公路橋梁的勘察設計特點主要有地形復雜多樣、環(huán)境惡劣、外界條件差等特點。經常導致地形變化異常、地面突然斷裂、植被分布不均分。在山區(qū)中經常出現(xiàn)的地質災害有滑坡、泥石流、洪澇災害、等。這些地質災害給公路橋梁帶來嚴重的影響，由于泥沙滑落導致施工困難，植被覆蓋不均等造成施工道路橋梁堵塞等現(xiàn)象；嚴重影響山區(qū)高速公路橋梁建設，破壞生態(tài)環(huán)境，給山區(qū)交通業(yè)帶來嚴重的阻礙。

1.2 精細化勘察設計要點思考

與公路及土木工程相似的橋梁工程，其勘察設計類型具有多樣化。但是，精細化的設計往往能夠深入人心，使精細化的設計工藝應用到橋梁勘察中，以下探討了精細化設計的特點，以及其設計要素：（1）對于勘察對象內部及外部狀況的了解及掌握；通過大量參考文獻及實踐考證總結經驗，在勘測之前，必須良好掌握勘測地質的情況，根據(jù)各個部位的不同特點進行不同的設計，對于各個部位都需要精準的數(shù)據(jù)掌握，每個障礙點如溝谷河流位置、洪水水位、道路凈空、管線距離等都要精確把握;達到精細化的設計。（2）嚴謹?shù)乃伎迹辉跇蛄嚎辈煸O計中，尤其注意掌握橋梁的特點，嚴格將每個部分進行分析，使設計方案與其特點相符合。嚴格按照橋梁各個部位特點進行精細化設計。（3）總體化設計思路。在施工過程中，注意總體布局的協(xié)調。將施工中各個步驟進行統(tǒng)一設計，避免設計粗糙、總體布局不協(xié)調的現(xiàn)象。（4）可持續(xù)性設計。在施工同時，注意材料的使用，保證橋梁質量的耐用性；設計便于養(yǎng)護、維修的方案，做到設計精細化特點，保證橋梁的可持續(xù)性。

2 山區(qū)高速公路橋梁上部結構設計

2.1 主要形式和特點

在山區(qū)高速公路橋梁建設中，其整體結構伯緒保證能夠滿需工程的整體受力情況；與此同時具備美觀、協(xié)調、便捷的施工形式的特點，能夠使高速公路橋梁各個部位受力程度相同。最后，需考慮工程對于交通出行車輛的作用，保證車輛出行舒適性。

2.2 裝配式預制主梁設計

預制裝配式梁橋曲線布梁山區(qū)高速公路橋梁曲線橋數(shù)量多、分布廣，當平曲線半徑較大時，采用裝配式主梁“以直代曲”的設計方式是主流。曲線布梁的原理如同搭積木，方法很多，但控制好每片主梁的預制長度、寬度、坡度和角度是關鍵。雙支座T梁在某些地區(qū)高速公路橋梁的建設過程中逐漸形成了一些地方習慣，雙支座模式與單支座模式的主要區(qū)別在于：雙支座模式施工過程中不必采用臨時支座，不必更換支座以進行支承體系的轉換。

2.3 小半徑曲線現(xiàn)澆箱梁支承設計

在山區(qū)高速公路橋梁中，具有整體式截面的箱梁目前主要應用于小半徑曲線梁橋和立交橋梁中，且在一些預制條件受限的工點也有采用。需要注意的是：1)中支點采用單點支承，控制預偏心值很重要，但是理想的預偏心往往難以預估，需要一個經驗加試算的過程。單點支承設置預偏心。2)中支點采用2點或2點以上的抗扭支承，這對減小主梁承受的扭矩和提高主梁的整體穩(wěn)定有利。

3 山區(qū)高速公路橋梁下部結構勘察設計

3.1 主要形式和特點

山區(qū)高速公路橋梁的建設一般分布在山區(qū)的山腰部位或者沿著溝谷地形中，跨越地形大。因此，墩臺對于山區(qū)橋梁的基礎建設有著重要的影響，是山區(qū)橋梁的基礎。在山區(qū)高速公路橋梁建設中，一般選擇多柱式的橋墩，同時為了減少重力，對于墩臺采用空心的設計；對于墩柱的類型分析，不同墩柱具有不同的外觀特點。方柱體的使用，能夠增加協(xié)調性，增強整體設計的美觀效果；而圓柱墩臺相對其他形狀柱體更具有節(jié)省成本的效果，在公路橋梁截面，方形既不美觀又增加材料，不利于成本的節(jié)約。

3.2 高墩設計與計算的反思

山區(qū)高速公路橋梁修建必須要面對橋墩高度的挑戰(zhàn)。某高速公路某大橋雙柱墩最高達到60m。墩柱采用突變截面形式，墩頂部40m采用2.0m直徑，以下20m墩徑采用2.5m，此橋上部采用40m跨徑T梁，現(xiàn)已通車，運行良好。一般來說，高度不大(約40m)且以強度控制設計的橋墩宜采用柱式墩，高度相對較大(一般50m以上)且以穩(wěn)定控制設計的多采用空心薄壁墩，典型空心薄壁墩。但是雙柱墩最大高度到底多少才合適?目前國內一般的做法都控制在45～50m左右。實際上支承條件往往與規(guī)范規(guī)定的理想狀況有出入。

4 結語

高速公路橋梁的建設逐漸向山區(qū)發(fā)展，由于地形復雜、環(huán)境惡劣導致山區(qū)高速公路橋梁建設一直處于發(fā)展緩慢的狀態(tài)；山區(qū)高速公路橋梁建設對于我國地形復雜，尤其山區(qū)地形覆蓋面積大的形式來說至關重要；我國面臨著高速公路橋梁在山區(qū)上大規(guī)模發(fā)展的挑戰(zhàn)。因此。必須對山區(qū)發(fā)展高速重視，將高速公路橋梁發(fā)展中心轉移到山區(qū)建設中。對于山區(qū)高速公路橋梁勘察設計技術進行更新，資源更新并整理，使設計結合地形特點，設計過程中兼顧全局。保證山區(qū)高速公路橋梁勘察設計技術的合理性、全面性；為國家高速公路橋梁建設的發(fā)展奠定基礎保障。

[1]杜義龍.高速公路橋梁段周邊氣流場的研究[D].北京交通大學2012

[2]王莉.高速公路橋梁病害分析與山區(qū)橋梁災害防治[D].湖南大學2010