（南阳市通途公路勘察设计有限公司，河南，南阳，473003）
【摘 要】在道路建设迅猛发展的情况下，公路改建工程也日渐增多，许多老旧公路为了适应新的道路要求，纷纷进行改建工程，以提高公路质量和性能。公路改建涉及的方面较多，其中又以桥涵设计最为关键重要。确保桥涵设计的规范和安全，是桥涵设计工作的重点。文中对公路改建工程做了简要介绍，深入分析了桥涵设计的具体环节，以期提升公路改建工程相关工作。
【关键词】公路改建；桥涵设计；环节
桥涵设计是公路建设的重点内容，在公路改建工程中，不仅需要对原有的桥涵进行全面分析，还需对改建方案进行研究探讨，工作量较大。公路改建是为了提升公路运输能力，保证改建后公路性能和安全，需要在改建环节设计之初就考虑各方面的因素，提升桥涵各方面性能。
1 公路改建工程简介
公路改建涉及的环节较多，需要在多个方面进行优化设计。总的来说，公路改建可以分为平面线型设计、路面设计、纵断面设计、路基设计和桥涵设计五个方面。
平面线型设计是对公路平面重新进行线型设计，由于原公路在建设时是采用偏角法、切线支距法等进行施工放样，在长时间运行后公路路面线型已经与设计存在一定偏差，因此需要采集相关数据重新进行平面线型设计。
路面设计是在原本的路面设计方案上进行补强设计，在路面承载力、路面宽度以及路面材料等多个方面进行重新设计，使路面能够符合新的运行要求。
纵断面设计是根据路面施工材料的具体性质来进行的，一般需要考虑两个方面的问题。首先，如果老路的中心线处于中心位置，在拉坡时应该考虑在原路面上铺筑一定厚度的沥青路面。其次，如果老路面中心线处于一侧，在拉坡时应该在原路面上铺筑沥青碎石混凝土路拱调整层以及一定厚度的沥青路面。
路基设计主要应该遵循几个基本原则。第一，应力设计要充分利用原路资源，合理用地，避免进行较大施工。第二，选择适宜的路基填料，降低工程造价。第三，注重路基排水，合理设计桥涵位置。在进行路基设计时，要充分考虑原路的基本特点以及周边环境，在满足改建要求的基础上最大程度降低施工量。
桥涵设计可以分为涵洞设计和桥梁设计两个部分。涵洞一般按照孔径可以分为大、中、小三类。对于不同类型的涵洞，改建设计是不一样的。小涵洞在路面改建升级后，可能出现阻塞的情况，这类涵洞的改建设计方案就应该是拆除或者扩大孔径，升级为中型或是大型涵洞。中、大型涵洞在改建之后不会出现阻塞，但是排水能力有所改变，一般需要在老涵洞一端或是两端进行接长，连接处用防水材料填满。
桥梁设计一般分为新桥设计和旧桥加固。新桥设计一般是在旧桥已经彻底失效需要拆除重建的情况下进行的，因此可以结合旧桥的设计特点，结合现有技术进行新桥设计。旧桥加固则需根据桥面老化破损情况，制定合理的加固方案，对桥面、桥墩等结构进行加固。
2 公路改建工程桥梁设计
2.1桥梁设计的基本原则
在桥梁的设计过程中，一般需要遵循三个方面的基本原则。
（1）桥梁设计应该根据公路性能、等级、通行能力、防洪抗震等基本要求，结合地质、水文、通航以及环境等多个方面的条件进行综合设计。大桥、特大桥的位置选择应该在河道顺直、河床地质条件稳定、河槽通航能力较强的地方；中桥位置选择应该服从大桥选位原则，尽量减少车辆绕行或是建设施工工作量；小桥位置选择在遇到不利地形时，应该采取应对措施而不是改变走向。
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（2）桥梁纵轴线通常情况下应该尽量与洪水主流形成正交，对于通航河流上的桥梁，桥墩墩台沿水流方向的轴线应该和最高通航水位的水流方向保持一致。如果斜交不可避免，则需要尽量将斜交交角控制在五度以内。如果超过五度，则需要增加通航孔净宽。
（3）为了确保桥位附近水流通畅，河岸河槽不出现严重形变，可以在桥梁上下游修建调治构造物。
2.2桥梁总体设计方案
桥梁总体设计包括了桥梁平面设计、桥型选择及上部结构、桥梁墩台、地基与基础、桥梁维修和加固等几个部分。其中，桥梁平面设计包括了平面线型设计、桥面宽度设计、桥梁纵断面设计、桥梁横断面设计等多项设计内容，不论是哪一个方面的设计内容，都需要根据公路改建工程的实际情况来确定。即根据改建公路的通行能力要求、路面宽度要求等进行合理的桥梁平面设计。
桥型选择及上部结构主要包括了桥梁结构形式选择、方案比选、上部结构常用方案比较和确定。目前常用的桥梁结构有梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥等，使用哪一种桥型，要根据改建工程的路段情况进行确定。选定桥型之后需要进行具体设计，在多个符合要求的设计方案中进行比选，选取最优方案作为改建工程的最终实施方案。上部结构选择要在满足实际和设计要求的情况下，选择方便施工和经济的结构。
桥梁墩台设计主要包括桥墩台设置、桥墩台选择、桥墩支护等各环节，桥墩台选择时需要注意，桥墩台选择应该满足就地取材和便于养护管理工作，具备良好的力学性能，符合水文、地质特点等。
地基设计最主要的就是考虑承重，按照改建要求计算出承重力，在此基础上乘以安全系数，确保地基设计符合承重要求。维修和加固设计主要是针对桥梁容易发生故障问题的部分，设计应该便于维修和加固，以便出现问题时可以迅速解决。
3 公路改建工程涵洞设计
涵洞设计的首要任务就是确定涵洞位置，一般为了使路基保持稳定，具备良好的排水能力，涵洞位置应该服从路线走向，合理分布。在确定涵洞位置之后，需要进行进一步确定涵洞孔径。孔径确定方法一般可以分为以下步骤：
（1）了解当地洪水情况，走访周边群众对涵洞位置、大小以及标高的意见。
（2）山区路线边沟或天然河沟排水涵洞孔径最小为0.5m，多灌溉渠道上的涵洞最小孔径为0.5m。
（3）越岭线和沿溪线的水流湍急，洪峰短暂，一般为单式河床断面，河槽明显，涵洞孔径不易压缩。
（4）如果水流中存在大漂石，涵洞孔径应该大于漂石直径两倍。
（5）如果路线存在泥石流，应该按照洪水径流决定孔径，并适当增大。
（6）如果路线经过人工排灌渠道，应当按照水利部门和群众意见，确保孔径不会压缩排灌渠道的过水面积。
涵洞结构类型主要有钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土盖板涵以及石拱涵等几类。涵洞结构的选择应该根据实际施工环境进行确定，比如普通公路改建涵洞位置水流较小，或者不存在大漂石等，涵洞类型就可以选择石拱涵或是圆管涵；在水流较大或者是存在大漂石等情况时，就可以选择钢筋混凝土盖板涵。在确定管涵之后还需要确定涵洞洞口形式，一般洞口形式有八字墙、锥形护坡、一字墙护坡、上游激流坡、倒虹吸等结构。洞口形式选择应该根据实际情况，结合洞身情况组合使用。
结束语：
公路改建工程近些年发展迅速，许多改建工程都取得了预想中的成果。桥涵设计是公路改建工程中的重点内容，其建设质量对整个公路改建工程有非常重要的影响，建设单位应按照科学的方法与手段进行科学的设计，还需要根据实际情况，综合考虑工程建设的需要，以此合理确定桥型、桥面以及涵洞位置和结构等多项内容，从而保证公路改工程建能够取得更加丰硕的成果。
参考文献：
[1]华鹏年.小流域公路桥涵设计流量计算方法研究[J].公路，2012（04）
[2]许彦召，杨红芬.公路改建升级设计探讨[J].山西建筑，2007（11）
[3]赵大伟.浅析公路桥涵设计与安全性关系[J].黑龙江科技信息，2014（10）
[4]冯正明.解读《公路桥涵设计规范》的承台计算与构造[J].城市道桥与防洪,2008,04: 51-54+114.
作者简介：
王云（1978-）女，南阳市宛城区，工程师，本科，从事工作：路桥设计。
论文作者:王云
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/8
标签：涵洞论文; 公路论文; 桥涵论文; 桥梁论文; 路面论文; 孔径论文; 工程论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;