山区高速公路桥梁设计关键问题研究论文_张平

山区高速公路桥梁设计关键问题研究论文_张平

(重庆市交通规划勘察设计院 重庆 401121)

【摘 要】在我国有很多区域都属于山区,在这些地区由于交通条件的限制,严重影响了山区的经济发展,给人们的出行和交流带来了阻碍,所以为了改变这一情况,首先需要做的就是改善交通环境。因为山区地区地质条件复杂并且环境恶劣,所以山区高速公路桥梁设计工作的难度非常大,需要考虑多方面因素的影响,如果稍有不当,很容易出现各种施工问题。所以对于山区高速公路桥梁的设计,必须先做好对实际地质情况的勘察,以此为基础对各个施工环节,进行科学合理的设计和规划,使施工设计方案更加的完善和合理,为构建高质量的路桥工程奠定基础。

【关键词】山区;高速公路;桥梁设计;设计原则

【中图分类号】U442.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)08-0038-01

1.山区高速公路桥梁设计的基本原则

在当下,在设计山区高速公路桥梁时,有很多可供选择的类型和样式,但是在实际选择时都需要与结构计算的分析结果以及构造处理措施相结合,确保公路桥梁结构的牢固性、安全性和抗震性。山区因为其地质条件和运行环境比较差,所以在设计山区高速公路桥梁时,需要全面综合恒载、活载、施工荷载、地震荷载等多方面因素的影响,尤其是需要做好对气候因素所造成影响的分析和研究,制定出最合理的设计方案。在实际设计中,需要以具体的地质勘测结果为依据,做好对下部结构刚度的设置、稳定性的分析等工作。同时,设计人员在设计山区高速公路桥梁施工方案时,设计人员还需要考虑到施工地形的影响,某些施工现场的空间较小,很多占据空间较大的设备机械或者作业项目是无法开展的,所以在具体的设计中,可以多采用跨径比较小的预制构件,这样不但保证了工程的顺利进行,还可以降低施工的难度和成本。

2.山区高速公路桥梁设计关键问题

2.1 山区曲线预制梁桥梁、板布设问题

因地制宜是山区高速公路桥梁设计必须遵循的原则,在具体设计时需要与实际的施工环境相结合,对于曲线上的桥梁,可采用桥面铺装的方式来调节平纵坡组合后桥面超高横坡的影响,控制范围在8~13cm,对于下部盖梁的设计,则使用正做斜置的设计方式。一般来说,对于山区高速公路桥梁项目的建设来说,最适合采用预制结构形式的桥梁。因为受地理环境因素的影响,山区高速公路桥梁基本都是曲线结构,所以在设计曲线桥上部时都会不断调整内外梁片的悬臂长度,以确保桥梁的设计更加完善和合理。由此可知,在设计山区高速公路桥梁工程的施工方案和计划时,必须全面考虑桥梁的施工环境、运行环境以及相关的规范等因素,确保设计内容的合理、科学和完善。

2.2 山区高墩桥梁下部柔性高墩设计问题

由于山区地形崎岖,再加上公路线形的限制,山区公路桥梁的结构基本都以高墩、大跨桥为主,但是如果桥梁跨度扩大,桥墩的截面尺寸也会增加,这就会使整个工程的工程量提高,进而导致施工成本的提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以为降低施工量,减少施工成本,在当下通常都使用柔性桥墩设计,柔性桥墩不仅可以降低桥梁下部结构的质量,还可以降低桥梁上部结构所遭受的水平外力。

柔性高墩结构采用的是集成刚度的计算方法。集成刚度法将以往采用的单层连跨结构转变成具有抗推(拉)的弹性支承的单跨结构,进而降低了工作量。在施工中采用弹簧串联和并联的方式来代表结构抗推(拉)的刚度。连续梁桥的桥墩以及其支座的集成刚度属于串联关系,桥梁中不同桥墩之间的集成刚度属于并联关系。

2.3 山区桥梁基础设计问题

桥梁基础设计与桥梁的施工质量和使用性能密切相关。在实际施工中常采用的墩台基础形式有两种:桩基础和明挖扩大基础。明挖扩大基础通常用于地质条件好,地质稳定、坡度较小的浅基础桥梁位置。如果地质过于松软,承载能力比较低时,可以使用桩基础施工技术。桩基础设计的关键在于保证单桩承载力,采用的控制指标为摩擦桩的长度;嵌岩桩采用的控制指标有两个:基岩强度和嵌岩深度。除此以外,由于山区地区的生态环境和地理环境极为复杂,必须根据具体的勘察结果来进行桥梁的设计,并且需要尽可能不破坏附近的生态环境。

2.4 钢筋混凝土结构的耐久性问题

钢筋混凝土结构的耐久性对于山区桥梁建设来说极为重要,它与建筑的质量和稳固性密切相关。钢筋与结构的抗拉强度相关,混凝土与结构的抗压强度相关,同时混凝土还起到保护钢筋的目的。所以如果钢筋和混凝土任何一个方面或者两个方面出现问题都会影响混凝土结构的耐久性。钢筋的问题则主要体现在锈蚀方面,这一问题是因为电化学反应造成的,而引起电化学反应的原因有很多,比如混凝土的材质、外界环境、钢筋自身的分子结构等等。混凝土方面最主要的体现就是自身性能的衰退,混凝土在使用中会受到各种外界因素的影响,进而致使混凝土的成分结构出现变化,出现开裂、膨胀、变形等情况,严重降低了混凝土的稳定性。在当下常使用的保护方式有以下几种:电化学保护、为钢筋涂抹防锈剂、在混凝土外层涂抹保护剂、使用高性能混凝土等等。

3.结语

综上所述,为了实现全面建设小康社会的目标,国家非常重视山区高速公路桥梁工程的建设,以促进山区经济发展水平和人民生活质量的提高。通过对公路桥梁设计中关键问题的不断研究,能够有效促进我国桥梁建设行业的进一步发展,其中,对于山区高速公路桥梁建设的设计和实践,有效地缓解了山区公路桥梁设计难度,实际解决了许多山区桥梁的建设问题,很大程度上提升了国内市场经济。总而言之,从国内山区高速公路桥梁设计现状可以发现,我国的公路桥梁设计领域及相关技术应用发展已达到一定高度,对我国基础设施建设的发展具有重要意义。

参考文献

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论文作者:张平

论文发表刊物:《建筑知识》2017年8期

论文发表时间:2017/6/20

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