山區(qū)橋梁設(shè)計中存在的問題及完善途徑

鄒鈺鋒

摘要：山區(qū)橋粱建設(shè)是與平原橋梁建設(shè)截然不同的施工領(lǐng)域，在山區(qū)橋梁建設(shè)中，人們要考慮到獨特的建設(shè)施工問題。本文則是在對這些問題的思考中，探索完善山區(qū)橋粱建設(shè)的途徑，以及對山區(qū)橋粱建設(shè)提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：山區(qū)；橋梁設(shè)計施工；完善途徑

具體分析我國的地理位置和地理條件，其主要由山地和丘陵組成，面積占全國總面積的一半之多，所以這在一定程度上增加了高速公路修建的難度。山地丘陵的特殊地理條件，即：地形、地質(zhì)以及水文、生態(tài)等增加了高速鐵路修建的難度。所以，興建公路的前提就是要處理好山區(qū)的自然環(huán)境問題。本文就山區(qū)橋梁設(shè)計展開分析，主要提出目前在實際工作中遇到的問題，并在此基礎(chǔ)上提出行之有效的完善途徑，以及輔助橋梁設(shè)計工作的順利開展。

一、山區(qū)橋梁的意義

近年來，經(jīng)濟的不斷發(fā)展加大了對西部大開發(fā)戰(zhàn)略的支持。所以，為了解決交通問題，越來越多的偏遠山區(qū)開始修建公路橋梁。與交通便捷的城市相比，山區(qū)的公路在地勢上更為顯要，所以其在構(gòu)造上顯得更加復雜，實際操作也較為困難。同時，橋梁隧道一般情況下都會占據(jù)一段較長的路線，部分山區(qū)高速公路中橋、隧道比例已經(jīng)高達70%以上。所以，由此來看，想要保證高速公路的有效使用，就必須重視橋梁設(shè)計工作，這也就凸顯了山區(qū)橋梁設(shè)計的重要性意義和特殊地位。

二、設(shè)計中的問題

（一）對山區(qū)橋梁的特點把握不足。具體分析山區(qū)公路特點，其主要涉及到：地形、地質(zhì)以及水文條件，同時其均有各自不同的特點，均屬于較為復雜的自然環(huán)境。基于以上自然環(huán)境的影響，最終導致了線路設(shè)計上的障礙，引發(fā)了路線曲線多、平面半徑小等相關(guān)問題的出現(xiàn)。除此之外，山區(qū)橋梁還有著其它的特點，例如斜彎橋較多、高擋墻多等等。相對于平原地區(qū)，山區(qū)的公路主要都是沿小溪修建，且周圍的路線也都是被眾多小溪環(huán)繞，最終出現(xiàn)了相對較多的斜彎橋。山區(qū)的地形，有可能受到天氣條件以及其它人為條件的影響，所以極易變形，也直接引發(fā)了地面線的改變，增加了高擋墻的數(shù)量。

（二）對山區(qū)橋梁設(shè)計原則的疏忽。山區(qū)橋梁設(shè)計所包括的橋梁類型眾多，想要保證其本身結(jié)構(gòu)的安全性，就必須依靠于最終的計算結(jié)果以及采取的相應措施。在計算過程中，需要對橋梁的多方面數(shù)據(jù)影響因素加以考慮，其中涉及到恒載、活載等等，而這些荷載因素的考慮實質(zhì)上是和平原區(qū)橋梁設(shè)計相同的。然而，山區(qū)極易受到自然以及氣象等相關(guān)條件的影響，所以最終在進行荷載考慮的過程中還要加入一些其它的荷載因素，例如強風荷載、雪荷載等等，只有充分考慮到它們可能對橋梁設(shè)計乃至后期投入使用的質(zhì)量和效果，才是最具科學性的建設(shè)。山嶺，其地形起伏且溝壑縱橫，所以在進行施工的過程中較為困難，對于那些施工中常常使用的大型施工機的良好使用就顯得更為困難。所以，想要為施工提供所謂的大型場地幾乎成為了不可能實現(xiàn)的遐想。同時，由于受到運輸條件的限制，大跨徑預制構(gòu)件的實施困難重重。然而，換個角度（造價成本）來看，中、小跨徑預制構(gòu)件已經(jīng)成為了現(xiàn)階段為止山區(qū)橋梁設(shè)計方案中的首選。

三、山區(qū)橋梁設(shè)計的完善

下面就對綜合問題分析后所得出的完善措施加以研究，內(nèi)容如下：（一）關(guān)于上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點分析。在山區(qū)中，地形較復雜，平地較少，因此在山區(qū)高速公路的建設(shè)中需要建造許多橋梁來支撐路面。但是，通常情況下，特殊的大跨徑的橋梁比較少見。因此，施工人員只能采用許多比較常見的跨徑較小的橋梁進行高速公路路面的支撐，用數(shù)量多彌補跨徑小的現(xiàn)狀。關(guān)于這些常見的跨徑橋梁，其設(shè)計必須遵守有一定的原則，即采用便于工人施工、造價較為經(jīng)濟化以及預制較為裝備化的結(jié)構(gòu)。橋梁的水平跨度數(shù)值各有不同，一般情況下，小型橋梁的跨徑分為：6米、8米、10米、1 3米和16米等，而大中型橋梁的跨徑分為：16米、20米、30米、35米、40米和50米等。橋梁橫斷面分為預制小箱梁、預制T梁以及空心板等等。通常情況下，空心板這種結(jié)構(gòu)形式可以應用于跨徑在30米以下的橋梁中，除此之外，也可以在水平跨徑少于30米的橋梁建設(shè)中采用預制小箱梁和預制T梁等結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)橋梁受力特點的分析，在一些跨徑為35米、40米或者50米的橋梁建設(shè)中，預制T梁和與之小箱梁結(jié)構(gòu)形式的采用能更好地保證橋梁的穩(wěn)定性。從造價上講，對于跨徑在20m以下的橋梁，用空心板截面的造價相對經(jīng)濟些，且空心板的建筑高度最低；對于跨徑較小且橋梁凈空不高的橋梁，空心板截面最為適宜。從受力上講，對于擁有較大跨徑的橋梁，即跨徑為40m、50m的橋梁來說，用T梁截面則更好。（二）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計。所謂下部構(gòu)造設(shè)計，其所針對的實質(zhì)上就是橋梁墩臺的設(shè)計。但是，對于那些一般情況下比較常見且高度適中的（40m之內(nèi)）橋梁來說，則采用柱式墩結(jié)構(gòu)比較好。柱式墩分圓柱和方柱，在進行圓柱施工時，它的外觀以及質(zhì)量我們都可以很好的加以控制，同時還可以和樁基有很好的銜接。然而，我們站在美觀的角度上去思考，則方柱更為美觀，其棱角分明，與上構(gòu)梁體協(xié)調(diào)，有一定的視線誘導性。從受力上進行分析，截面積相等的圓柱和方柱，方柱的抗彎剛度要大于圓柱，受力優(yōu)于圓柱。當體系為連續(xù)剛構(gòu)時，方柱可以通過調(diào)節(jié)兩個方向的尺度來調(diào)整墩柱的剛度，從而達到調(diào)整墩柱受力的目的。因此，對于常見墩高，設(shè)計中采用哪種墩柱形式應根據(jù)具體地形、上部結(jié)構(gòu)形式、墩高等綜合考慮。具體分析矮橋墩的設(shè)計，其只要受到強度的影響并加以控制即可。但是，一旦橋墩較高，就需要對橋墩的穩(wěn)定性進行相應的分析。山區(qū)高速公路橋臺，多數(shù)均采取重力式u型臺、肋式臺、柱式臺。在《墩臺與基礎(chǔ)》中有相關(guān)的條文規(guī)定，u臺控制填土范圍多數(shù)情況下均在4m至10m之間，所以在控制u臺高度時，以小于10米為宜。

結(jié)語：綜合上述內(nèi)容分析來看，在進行橋梁設(shè)計的過程中均有其特點，而這一特點在山區(qū)表現(xiàn)的更為明顯。所以，這也給相關(guān)設(shè)計人員提出了警鐘，想要保證橋梁設(shè)計的科學合理性以及后期投入使用的效果，就必須注重橋梁相關(guān)特點的把握以及綜合分析，最終保證所制定的設(shè)計方案真正與當?shù)貙嶋H情況相連，完善施工。