論山區高速公路橋梁設計的關鍵點

張書荃

大連市交通規劃勘察設計院有限公司 遼寧大連 116000

中國九百六十萬平方公里，地形結構分明，地勢劃分明顯：東部沿海地區及中部以平原為主，西南及黃土高原地區則以山區丘陵為主。相對于東部沿海地區的發達經濟，中部和西部的區域經濟發展呈現出明顯的滯后性，在十三五規劃當中，這些目前發展處于落后狀態的區域被列入重點規劃地帶，致力于以交通帶動經濟，達成相關目標。作為高速公路建設的重點，山區高速公路橋梁設計在地形、水文以及地質方面都有著頗為復雜的呈現，所以為了確保最終的質量呈現，就必須做好先期的橋梁設計工作。

1 山區高速公路橋梁設計的總原則

山區高速公路橋梁設計的過程中，要充分考慮到橋梁結構安全性、構造的科學性以及結構優化處理等所能造成的影響，并且要確保設計過程中橋梁的貨載、恒載、地震載荷以及施工載荷同平原高速公路的橋梁設計完全一致。與此同時，在計算過程中，還必須考慮到水力、風力載荷、凍脹力以及風雪等一系列自然因素對山區高速公路橋梁設計所能產生的影響。

而在結構設計當中，因為地形、跨度、走向等一系列因素的影響，山區高速公路橋梁一般會選擇高墩大跨的機構，再加上山地多數情況下缺少適于施工的場地，很多大型施工機械并不能進入場地、助力施工過程，所以很多大跨徑的預制構件、其應用就受到非常大的限制，因此其盡可能要選擇跨徑比較小的預件進行施工[1]。

在設計方案的敲定過程中，山區高速公路橋梁設計有必要結合橋型、施工難度等幾項比較重要的經濟指標進行綜合性的考量。另外值得一提的是，山區高速公路當中往往伴隨著很多小型的結構構件，其位置和設計都直接或間接地反映在山區高速公路橋梁設計的過程中，所以相關工作人員有必要對結構布局的科學性引起足夠的重視。

2 山區高速公路橋梁設計的關鍵點

相比平原高速公路橋梁設計，山區高速公路橋梁設計更為復雜、需求更多，而且因為山區地形的限制，公路橋梁設計需要在結構、施工工藝方面做更多的突破，才能確保相關施工能夠呈現出最為優質的效果。

2.1 山區高速公路橋梁類型的選擇

相對而言，山區地形和地質結構都非常復雜，特別是在公路橋梁設計的過程中，有必要結合現場實際情況進行設計，合理選擇橋梁類型，因為合適的橋梁類型很大程度上會幫助后續的施工過程降低難度、降低成本，提高施工的效果和質量。實踐證明，山區高速公路橋梁設計包含所有的橋梁類型，在具體設計過程中，有必要參考項目本身的特點，從難度、成本等幾項綜合要素出發，來進行對比和選擇[2]。

2.2 橋梁高墩的設計思路

山區高速公路橋梁設計一般會選擇大跨橋、高墩的結構，尤其是橋墩的結構對于山區高速公路的橋梁穩定性、安全性非常關鍵。具體在高墩橋的設計過程中，需要考慮高墩橋的地址、結構、形式以及強度，對其進行科學計算和分析，保障橋梁的安全性和穩定性；重視墩臺角度，具體來說其要遵循這樣幾方面原則：

（1）橋墩、橋臺中心線彼此之間不平行；

（2）各橋墩蓋梁長度完全相同；

（3）注意保障兩端伸縮縫的平行；

（4）橋墩中心線與交點處切線所成角度要保證完全一致；

（5）通過預制梁自身長度來對曲線引起的每片梁長度變化進行調整。

2.3 橋梁曲線預制梁及板的設計布設

山區高速公路橋梁設計和建設的過程中，需要將預制的梁、板全部架設到橋梁下面的基體槽當中，而受到橋梁結構以及橋梁形式的影響，橋梁的梁和板的曲線結構則需要借助橋梁墩臺的角度來有所實現，因此其過程中必須要注意到相關細節。

3 山區高速公路橋梁設計的優化策略

優化山區高速公路橋梁設計，可以從這樣兩個角度予以實踐：

3.1 優化設計理念，確保經濟、穩定和安全性的統一

首先，山區高速公路橋梁設計過程中，在對橋墩進行選型時，有必要從河谷橫坡陡峭的環境出發，優化橋墩類型以及高度，并將橋臺的垂直高度控制在相對合理的范圍內。盡管降低橋臺的高度會增加山區的路面長度，但是隨著高度的降低，后續橋梁施工的難度也會逐漸降低，這對于高速公路橋梁設計和施工過程中成本的控制、安全性和穩定性的維護都會產生非常大的作用。

其次，山區高速公路橋梁設計還必須考慮地形等因素的影響，通過制定橋梁跨域方案的方式來弱化其影響。而且需要參考前后山區公路的造價情況來調整橋梁的位置，對橋梁整體進行優化設計[3]。

最后，橋梁的路基也會直接影響橋梁的施工質量與效果，因此對橋梁路基究竟該采取怎樣的結構和形式，需要充分結合橋梁的選址、地質情況，充分實現經濟、安全和穩定的相統一。

3.2 做好橋梁方滑坡的設計優化

方滑坡存在的目的主要在于防止滑坡的出現，而在具體方滑坡設計的過程中，要綜合利用反壓、減載、地面排水等技術，充分實現對滑坡體的治理。

首先，施工應盡可能安排在旱季，以免破壞滑體的穩定性；

其次，在設計過程中如果出現無法避讓滑體的情況，要先對滑體進行加固、防護；

再次，選擇何種方滑坡設計，有必要結合滑體的實際情況和地形來進行綜合性考量；

最后，減載、反壓都是非常理想的土石方處理方式，完全能夠在應急搶險和永久性工程當中，發揮出優良的效果[4]。

總而言之，鑒于山區高速公路橋梁設計本身存在難度高、技術要求高的客觀情況，以及其所要面臨的地質、環境、風力、地形以及氣候等多重因素的影響，在具體設計過程中，有必要綜合考慮成本、難度以及施工可行性等多方面因素。如此，才能確保施工的質量，呈現優質的公路橋梁，為大眾提供更為便捷的服務。