摘要：针对山区高速公路桥梁，在简单叙述山区高速公路桥梁设计特点的基础上，对山区高速公路桥梁设计方法进行深入分析，以此为实际的设计工作，保证设计质量提供参考依据。
关键词：山区高速公路；山区桥梁；桥梁设计
如今，我国高速公路网日益完善，在山区高速公路工程中，为满足路线方面的要求，通常会采用布置桥梁的方式，但山区高速公路桥梁和平原地区有很大的不同，在实际的设计过程中，需要在掌握设计特点的基础上，采用合理可行的设计方法，保证设计的经济性、适应性、可行性与安全性。
1山区高速公路桥梁设计特点
在山区环境中，高速公路的地形十分复杂，不仅地面高差很大，公路的路线会受到地形与构造物影响，而且路线还有很大的纵坡，大多情况下需要使用最大临界值。另外，在地质方面，还存在覆盖层厚度较大、地层不稳定与岩溶等问题，就近几年现有山区高速公路工程看，地质往往是决定线形的主要因素。在这种情况下，桥梁设计将受到很大影响，具体表现在以下几个方面：桥梁的跨径与高墩较多；墩台形式多变；直接受地质因素的影响[1]。
2山区高速公路桥梁设计方法
2.1跨径设计
对桥梁而言，其孔跨为较为复杂的设计问题，在设计中必须遵循因地制宜的基本原则，经综合对比后确定最佳的方案，通常需要考虑以下几个因素：其一，必须满足通航方面的要求，将较大跨径布置与主河槽，在变迁性河流中，应设置多个通航孔；其二，规避地质与地形情况较为复杂的段落。比如在水流比较湍急的段落，能通过对跨径的适当增加来规避该段落；其三，保证结构受力科学合理，尤其是连续梁结构与连续刚构，必须确保跨径有良好比例，使中、边跨弯矩尽可能相同；其四，做好经济与工期的对比，根据现有施工能力确定适宜的跨径，要做好对工期与经济成本的权衡；其五，满足美观性要求[2]。
对山区桥梁而言，它主要受地形因素控制，水文控制较少，所以在符合经济性、适用性与美观性等基本要求的同时，还应确保跨径和地形保持协调，以下针对不同常见情况，探究跨径形式选择和设计。
（1）跨越河流
山区河流中的比降大多超过0.1%，具有汇流时间相对较短和流速较快等特点，横断面以U字形及V字形为主，容易发生泥石流与塌方，尤其是在峡谷河段，需要避免对水流造成压缩，力求一孔跨过。而在开阔的河段，如果一孔无法跨过，则需要将墩身设置在河道保持稳定且流速相对较缓的位置。
（2）跨越深沟
此时应以等跨径布置方式为主，但是要注意不可在沟心处进行墩身的布置，降雨后，冲沟流量相对较大，上游石块将被冲下，若于沟心处进行墩身的布置，将带来很大的安全隐患。如果墩高有较大的变化，可采用组合式的跨径，以此与地形相适应。
（3）跨越泥石流沟
如果桥位必须从泥石流沟上跨越，则不可在沟中进行墩身的布置，这是因为沟中流量很大，会对墩身结构造成很大冲击，影响下部结构稳定性。对此应尽量一孔跨越，并对沟身做适当处理，采用设置护岸及导流槽等有效措施[3]。
（4）当横断面存在很大高差，且左、右横坡相对较陡时
这种情况在当前的桥梁设计工作中越来越常见，是一种多样性十分显著的桥位，设计过程中需要以地形情况为依据选择适宜的方案。如果横断面上的高差相对较小，同时左、右幅的路基没有到达挖方段，则可进行不等长设计，也就是通过错孔布置与地形相适应；而当横断面有很大的高差，且左、右幅的路基是半填半挖时，为有效减少挖方，并考虑填方施工可操作性，采用一半为路基，另一半为桥梁方式，并根据地形与地质条件，采用锚杆或加筋挡墙。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2上部结构设计
因山区桥梁以中、小跨径为主，大跨径占比很小，所以上部结构主要采用装配式。按照现行技术规范，对于大中型桥梁，跨径以标准跨径为主，以梁体实际受力情况为依据，结合以往设计经验，采用T梁、空心板或小箱梁。其中，对空心板而言，其高度最小，在对净空有一定要求的情况中适用，造价相对较低，但其跨越能力相对较低，跨径一般不超过20m；对于20m以上的跨径，以小箱梁与T梁比较常用，这两种的连接形式都为湿接缝。对于小箱梁，其刚度很大，具有良好的抗扭性，但T梁结构更加简单，操作简单，因山区桥梁大多处在超高线，选择T梁的形式能避免支座受力不均匀使支座脱空[4]。
为了创造良好的行车条件，桥梁上部结构需要做成连续形式，如桥面与结构连续，对于桥面连续，梁体可能是简支，此时上部结构在竖向上是简支结构，而水平保持连续；对于结构连续，它是指上部结构在整个体系上保持连续，具有好于桥面连续的耐久性及行车舒适性，然而，它的经济成本很高。这两种形式都具有施工方便、结构合理、能减少伸缩缝的布置数量等优势。当跨径小于20m时，应以桥面连续为主，而超过20m时，建议采用结构连续为主。除此之外，因山区施工条件较差，大型设备不容易运输，所以跨径超过50m的大型结构通常不予采用。
2.3下部结构设计
因山区地形较为复杂，下部结构设计也有明显的多样性，具体而言应满足安全性、经济性及适用性等要求。一般当墩高在40m以内时，建议选择桩基础与柱式墩，横断面可采用矩形也可采用圆形。其中，圆形墩柱的施工较为简单，质量易于控制，而矩形墩的施工难度较大，刚度大，结构受力情况比圆形墩柱好。当墩高超过40m时，建议选择实心矩形墩及空心薄壁墩，沿顺桥向以1:70的要求放坡，以确保墩身保持稳定[5]。
2.4美观设计
对山区桥梁而言，其设计和施工和平原区的桥梁有很大不同，同时美观要求也不同。遵循发展的原则，就山区情况而言，它有可能在未来成为城市边缘，所以在设计中必须充分考虑美观性，与城市未来发展相适应。基于此，对设计人员而言，应根据路网规划情况及城市经济发展，选择适宜的设计方式。比如桥梁的下部结构可以在经济与施工条件允许的情况下多样化，不可完全局限于一种形式，采用多种墩台相结合的形式来保证美观性。
2.5重视桥梁设计和环境保护之间的关系
近几年，伴随人们对环保重视度的不断加强，在工程建设中对环保提出了更高的要求，实际的桥梁设计工作中，对设计人员而言，应遵循人和自然和谐共处的原则，积极树立环保的重要思想，使人和自然能够保持平衡，对自然资源与景观予以保护，将工程建设造成的影响降到最低程度。以下在设计过程中主要体现于下列几个方面：其一，减少高填深挖；其二，保护区域的地形地貌，减少自然水系发生的变化；其三，在细节设计上应充分体现环保。
3结束语
综上所述，在山区高速公路中，桥梁工程的设计不仅复杂多样，而且具有很大的特殊性，怎样在实际设计过程中做到灵活把握，需要全体设计人员的重视与思考。本次浅显的分析介绍了在山区桥梁设计中可采用的方法及遵循的原则，以此为实际的设计工作提供可靠参考依据，但还有很多问题值得人们去思考和解决，从而进一步提高山区桥梁设计技术水平。
参考文献：
[1]蒋建军.高烈度山区高速公路常规桥梁抗震设计探讨[J].西南公路，2019(01):14-19.
[2]罗江.山区高速公路桥梁施工技术要点与质量管理研究[J].交通世界，2018(19):82-83.
[3]储兵.山区高速公路桥梁预防性养护技术措施研究[J].科学技术创新，2018(19):135-136.
[4]宋立军.新形势下山区高速公路桥梁的施工技术应用控制要点[J].交通世界，2018(15):90-91.
[5]李翠茹.山区高速公路桥梁设计与平原高速公路桥梁设计的区别[J].交通世界，2018(14):100-101.
论文作者:张阳宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：桥梁论文; 山区论文; 高速公路论文; 结构论文; 地形论文; 很大论文; 横断面论文; 《基层建设》2019年第15期论文;