基于跨越高速公路橋梁設計研究

李億坤

（安徽省公路工程建設監理有限責任公司 安徽合肥 230051）

伴之我國交通事業的快速進步，人們對高速公路的追求不僅僅局限于已開拓的路線，對舒適度、方便度的需求使跨越高速公路橋梁建設面世。在建設設計中不僅要全面考慮工程項目對質量、安全以及進度的要求，將工程建設的質量、安全指數與成本造價作為設計參考，而且還要減少對現存交通設施的影響。

1 橋梁的設計要求

因跨越高速公路的環境與用途特殊性，對該類型的橋梁設計時具有一定的要求：①對結構的設計需要盡可能精簡且功能實用，對后續的工程建造流程進行簡化，降低施工難度。②對工程的進度進行控制，工期設計盡可能短，合理加快建設速度，在盡可能短的時間內結束跨越橋梁的建設工作，以免給交通運行帶來不便，為建設企業帶來不必要的損失。③設計的重點即對周邊建設環境的全面預估，著重對水電供應、塵泥防護、梁柱穩定性等幾要素進行評估，制定出科學的建設技術。

2 橋梁的總體結構設計

2.1 合理控制橋梁交叉角度

跨高速橋梁的設計的第一步即合理控制橋梁交叉角度的大小。例如，若是選定斜交的交叉方式，通常情況下，則需要使交叉銳角超過70°，如果因為某些不可控因素導致交叉銳角不能達到70°要求，那么最少也要在60°以上。這樣做的原因是若在實際中運用高速跨越橋梁，若其交叉角度不足60°，那么將會造成其跨徑過長，打破橋梁的數據平衡。如此，一方面因為橋梁質量的不足，容易出現病害，造成橋梁整體建設造價高出設計值，出現不必要的經濟損失，同時對損壞橋梁的維修也增加了難度。另一方面，也是更重要的，其影響了橋梁在使用過程中的穩定性與安全性，帶來許多安全隱患。

2.2 合理選擇橋梁交叉路段

跨高速橋梁的設計的第二步，要對交叉路段進行合理的選用，要根據建設路段的真實情況進行選擇。其選擇的原則即“首選普通地段，避免復雜路段”。若是建造的位點處于高速服務區、減速帶等特殊地段，那么對橋梁的跨徑數值設計就必須加大，另外，考慮到地段的特殊作用，為了不阻礙其發展，橋梁建造中必須進行大片的安全預留地段。這兩方面均使橋梁建設的難度大大提升，且不可控因素較多，造價預算不能很準確，為施工帶來許多麻煩。因此，要在進行建造位點的選擇時，盡可能選定在普通地段。另外，需要注意的是，無論在什么地方建造，都需在橋梁下空出一定的空間，以便在該路段出現病害時可以及時、高效進行修復完善。

2.3 對橋梁凈高的合理設計

跨高速橋梁的設計的第三步，即對橋梁凈高的合理設計。通常來說，該類型橋梁建設設計中凈高標準為5m，然而，于實際建設現場可以發現，某些不可控制的因素會造成路面上升，則會影響橋梁的正常使用。比方說，對投入使用的高速進行養護與修建時，就會引起路面高度上升。因此，該部分工作的設計必須控制上跨橋梁所占的總面積，保證其覆蓋區的橋梁底部到現使用的高速區域內隨意處的凈高均超出至少5.5m。另外，橋梁的結構設計中存在一定的彎度，在橋高設計時必須關注不同彎度處的凈高達到最終設計的高度。

2.4 適當預留車道與行車視距

現階段，我國高速公路通常均選用雙向8車道形式，因此，在橋梁整體設計中還需進行預留車道的操作。預留車道，即需留出一定的橋下凈寬，該操作可以有效將公路與橋梁的修建分開來，使進行橋梁或是高速公路的修復、養護的同時，不對另一方的運行造成影響，在一定程度上符合了“可持續”的發展理念，節省了一定的能源。但是其在建造期間造價相對較高。

另外，還需在設計中留出合理的行車視距，從而保障投入使用后的行車安全。例如，若在一些不可控的因素影響下，橋梁選定在特殊地段如急轉彎、坡度較大等地方進行建造，該部分行車視線極容易被阻擋，則行駛人員無法清晰掌控所行駛的情況，出現事故的概率極大。則需通過調整跨徑與凈高，保證行車時駕駛員可以有正常的行車視線，防止因行車的關鍵視角被阻擋而引發的交通事故。

3 橋梁各部分的分層設計

3.1 上部設計

在上部結構設計中需要首先考慮外觀是否明快和協調，其結構類型的選擇很多，如普通T梁橋、板式梁橋、剛構橋、拱橋等等。其次，在跨高速的橋梁上部結構設計中，通常情況下不會于中分帶建設橋墩。橋梁的凈跨徑需要超過50m，若是將橋梁設計為左右分離式，則當交角增加時跨徑即會減少，橋臺就需要設計為錯位布置；若橋下公路是路塹同時深度較小，即可把橋臺設計于坡頂之外；反之，則要設計多跨，于邊坡上設計墩臺，同時要對原公路做防護操作，制定合理的上部建設計劃。

3.2 下部設計

在下部設計中，第一步需對橋梁基形做出選擇。若在該工作中選擇不合理，則可能會對現運營的交通造成一定的影響，因此需要合理進行選擇。橋梁基形大致可分兩類，即深、淺之分。其中淺基礎又有剛、柔之分，該類型基礎具有在承載力達到設定標準的狀態下呈現出施工簡便性、高穩定性以及高承受度等特點，然而，其還具有開挖面積過大，對周邊高速公路的影響較深等缺陷。若是于較坡度較大的地段進行建設，則對基礎承臺寬度的設定與實現很困難；若是在填方路段，要實現建設目標，就需設計高度較大的橋臺。但是當橋臺高度過大，則會出現影響行車實現的嚴重缺陷，又需采取另外的措施進行彌補，嚴重將建設過程復雜化。

3.3 附屬設施設計

在高速公路上，車輛行駛的速度較大，則加大了安全事故的發生概率，進而出現不必要的損失，甚至威脅生命。因此，對跨高速橋梁設計時，為使其具有高度的安全性，則可以進行一系類的附屬設施設計如在其上部結構處進行鋼筋混凝土防撞墻結構的建設、在橋梁設施處設置一些防拋網等等。防撞墻的等級為需要達到雙S，根據實際情況還能夠在一定程度上加大防撞等級；防拋網數量也可適當加大，防止因小小的墜物引發嚴重的安全事故，盡可能對交通事故進行規避。

4 結束語

綜上，對跨高速橋梁的設計需要從多方面入手，整體結構的設計與分部結構的設計均需得到重視，此外，還需關注一些附屬設施的設計。經過多方面的綜合設計，保證橋梁建設的高質量與高效率。