山區中小橋梁的設計方法分析

馮 斌

（黔南州交通設計院，貴州都勻 558000）

山區中小橋梁的設計方法分析

馮 斌

（黔南州交通設計院，貴州都勻 558000）

針對山區中小橋梁，結合平塘縣龍坪橋實例，在簡單介紹安全性、耐久性等山區橋梁基本設計原則的基礎上，就結構類型選取與結構設計（上部結構與下部結構）入手，對山區中小橋梁設計方法進行了全面的分析。

山區橋梁；設計原則；設計方法

1　山區中小橋梁設計原則

1.1安全性

在對山區中小橋梁進行設計時，安全是需要考慮的首要因素。山區地形情況復雜多變，設計者不能只關心橋梁載重方面的問題，還要結合具體情況，比如地形坡度、溝壑深度等。此外還要考慮當地氣候特點，了解降水量等基礎信息，然后將這些內容進行匯總，作為保障橋梁安全的依據，為后續設計方法的選取提供參考和指導。

1.2耐久性

在排除自然災害的條件下，中小橋梁使用年限為30年和50年，耐久性十分突出，這也是橋梁的特點之一。基于此，設計者在開展工作時，不僅需要關注橋梁安全，還要盡最大努力提升其耐久性。在條件允許的情況下，可適當增加鋼筋用量，以提高橋梁強度，并做好日常養護，制定系統且合理的養護計劃，進而保證橋梁的耐久性。

1.3經濟性

與城市相比，山區經濟條件較差，加上地形等因素的影響，使得山區橋梁設計不得不考慮實際的財政收入，并要求將成本嚴格控制在一定限度內。橋梁設計時，設計者需要充分考慮勞動力、材料等情況，在遵循就地取材原則的基礎上，合理運用資源，以確保山區橋梁經濟性。

1.4可養護性

山區路況較為崎嶇，不僅會對工程施工造成影響，還會大幅增加橋梁后期養護的難度。因此，在橋梁設計階段必須考慮橋梁養護的便利性，根據現場地理環境，制定既方便施工，又便于養護的方案和線路，為橋梁養護工作的順利開展提供有利條件。如今，有很多橋梁設計者為節約成本，都采用小跨徑的橋梁設計方法，雖然這種方法可以在一定程度上節約成本，施工也較為簡單，但如果小跨徑不滿足實際需求或與地理環境不匹配，則會起到適得其反的效果，此時應考慮標準跨徑等方法。

2　山區中小橋梁設計方法

2.1結構類型

在預制場地、運輸等基礎條件滿足實際需求時，橋梁上部結構可選用T梁或者是空心板。其中，空心板跨度通常在6～20 m范圍內，在地形相對平緩、矮墩的中小橋梁中較為常用；T梁跨度比空心板大很多，通常在20～50 m范圍內，主要是先簡支后連續的基本形式。

2.2結構設計

由于會受到地形等因素影響，山區橋梁結構設計與普通橋梁存在較大的差距，山區橋梁結構必須滿足相應要求，確保設計的合理性與耐久性，以此有效防止失穩等情況的發生。

（1）橋梁上部結構

對于曲線橋梁而言，其梁體會產生彎扭耦合效應，同時具有一定變形趨勢；大縱坡橋梁在受到汽車荷載情況下，梁體會出現向下滑移趨勢，若橋梁上下部結構之間設有支座，則變形與滑移趨勢會造成結構錯動，進而導致梁體支座受力不均；而針對高墩橋，其墩柱的穩定性與變形控制是設計的要點。為有效解決上述實際問題，山區橋梁的基本結構形式應盡量采用剛構，以提高結構穩定性，確保通行安全，還可起到減小后期養護難度與成本的作用。

對于小跨徑橋梁，由于大多數施工單位缺乏相關設備與技術經驗，所以橋梁上部結構以現澆空心板形式為主，而跨徑在16m～20m范圍內的中跨徑橋梁，多使用簡支箱梁。對橋面懸臂長度進行適當調整，可良好適應山區地形條件。該結構在曲線中運用時，為方便施工，腹板依然可使用直線形，降低彎扭作用，有效彌補平衡受力方面的不足。此外，采取強化橫向聯系的方法，提升結構性能。

本橋梁采用箱梁為上部結構，結構體系是現澆鋼筋混凝土簡支箱梁，具體設計參數如表1所示。

表1　龍坪橋結構設計參數

（2）橋梁下部結構

橋梁下部結構設計需充分考慮地形及地質等基本情況，跨徑、墩高以及墩型的選取需根據具體的選擇標準，如表2所示。

表2　橋梁跨徑、墩高以及墩型的選取標準

由表2可知，如果橋梁高度未達到50 m，則該橋梁的下部結構應盡量使用雙柱式墩、十字墩或者是矩形墩，由于雙柱式墩施工簡單，結構穩定，所以在實際情況中較為常用。在巖溶特殊地形發育，且樁基施工難度較大的地段，橋梁下部結構設計應縮減樁基數量，在滿足基礎荷載要求的前提下，可使用單樁。此外，如果橋墩處在河谷當中，會受到滾石、水流沖刷等作用的影響時，應重點考慮墩柱抗撞擊與抗沖刷能力，同樣可以使用單樁，但要采取相應的措施提高其剛度。

3　結束語

社會經濟的快速發展帶動了城市化水平的進一步提高，使道路交通逐漸發達，為了適應接下來的發展要求，山區橋梁設計與建設至關重要。山區地質條件十分復雜，交通不便，這為橋梁設計帶來了很大的麻煩和問題。因此，橋梁設計者必須充分考慮山區特點，結合具體需求，合理選取橋梁的結構類型，優化上、下部結構，制定科學的設計方案，從而創作出優質的設計作品。

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U442

C

1008-3383（2016）10-0129-02

2016-01-21

馮斌（1981-），江蘇揚中人，工程師，主要從事公路橋梁勘察設計研究。