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摘要:高度公路对于山区的经济和社会发展具有重要的推动作用,而由于地形的原因,山区高速公路建设中桥梁的占比较大。因此对山区高速公路桥梁进行设计施工分析研究十分具有现实意义。本文主要对山区桥梁的特性及施工技术进行了分析,并结合山区的实际特性对设计过程中的要点进行了说明,以期为相关的实践提供参考。
关键词:山区 高速公路 桥梁施工
1引言
随着我国西部开发战略的实施和发展,公路尤其是高速公路的建设显得尤为重要,高速公路可以显示提升当地经济的发展和社会的建设水平。西部地区多山区,在高度公路建设中桥梁的修建和设计必不可少,由于山区高速公路的桥梁具有其自身特性,在设计和施工时需要结合具体实际情况进行修建。本文主要对山区高速公路桥梁施工技术进行分析探讨,对山区桥梁的特性进行分析,并对桥梁施工的关键技术进行分析。
2山区高速公路桥梁施工特征
山区高速的建设和应用中,由于山区地形复杂,构造物较多,导致山区桥梁在山区高速公路中的占比较多。据相关的统计数据显示,山区桥梁总长在整条高速公路路线中占比甚至可以达到80%,可见山区高速的设计和建设中,桥梁的设计和建设是关键。
山区高速公路的特性主要体现在三个具体的方面:地形、地质和水文条件。地形方面的特性主要为地势出现较大的高度差,并且高度的变化较为频繁,因此陡坡的出现数量较多;地质方面的特性主要为岩溶、不稳定坡、滑坡交替出现且比例较多,并且岩石的风化程度不同,其稳定性的差异较为明显。水文条件的特性主要为暴雨、洪水、泥沙的路线分布较广且不均一。由于这些因素的影响,高速公路布设时存在平纵横三个方面的约束,最终导致形成的平面半径较小,且平曲线较多,并且坡度一般较大。由于山区高速公路的上述特性也就决定了山区公路中的桥梁具有其特有的性质。山区高速公路往往沿溪展线,路线中时常会存在河流交替出现,因此山区高速桥梁中斜弯桥的比例较多;山区的地形复杂,横陡坡较多,因此也导致山区高速桥梁中半边桥和高挡墙较多;高速公路跨越较多的沟壑,因此高墩桥数量较多,且地形复杂也导致桥墩的形式多种多样。山区的复杂地形决定了桥梁的设计工作重要且复杂。在山区高速公路中,除了大型沟渠需要设置桥梁外,对于一些小的隧道、沟渠等也需要桥梁,只是此处的桥梁相对较小,整个山区公路中,小型桥梁的数量巨大,并且形状多样。
3山区高速公路桥梁施工主要方法
山区地形复杂多样,因此高速公路建设中的桥梁设计和施工的影响因素较为繁多,下文按照上部桥梁设计、下部桥梁设计以及基础设计三个方面分别介绍桥梁设计过程中的要点。
4.1 上部桥梁设计
山区高速公路建设中桥梁的占比比较大,其中应用最多的是跨径桥梁,以中小跨径桥梁为主,大跨径桥梁的数量较少。考虑经济性、施工简便性等因素,一般情况下以标准化、预制装配化结构为主。桥梁设计中的跨径一般有以下几种:16m、20m、25m、30m、35m、40m(中、大跨径);6m、8m、10m、13m(中、小跨径)。设计使用中最为常见的桥梁的断面主要有空心板、预制T梁、预制小箱梁等。一般情况下,对于跨径在30m以下的桥梁设计中,上述三种断面形式均可以采用,而对于大于30m的大跨径桥梁设计中,往往采取预制小箱梁和T梁,以保证其具有稳定的结构和抗压性。在跨径小于30m以下的桥梁设计中,由于三种断面均可以采用,通过经济性考虑,空心板的造价最低,且施工难度相对较小,另外建筑高度相对较低,因此使用频率较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预制T梁较小箱梁的稳定性更好,但造价也较高,因此一般常在跨径大于40m的桥梁中使用,而预制小箱梁则在25-35m范围内跨径桥梁中使用更多。在实际桥梁设计中,除了考虑跨径的因素外,还需要根据实际的地形特点,采取合适的桥梁形式。
4.2 下部结构设计
桥梁的下部结构设计即桥墩的设计。实际使用中,桥墩的形式主要为柱形墩台和Y型墩台,其中以柱形墩台为主。按照外观的不同,柱形墩台可以分为圆形墩台和方形墩台,其中平原地区以圆形墩台为主。圆形墩台的施工质量更容易得到保证,并且其与桥梁的衔接更简便和稳定。但从受力角度分析,方形墩台的受力更优于圆形墩台,并且外观更佳。但方形墩台使用中,需要依靠墩帽实现与桥梁的衔接,墩帽的增加不仅会加大施工难度并且也会提升成本。一般情况下只用于对于抗弯性要求较高的地区。Y型墩台的设计和施工难度要高于柱形墩台,如果对于采取两种形式均可的地区,选择Y型墩台无疑会增加成本,但由于Y型墩台相当于独柱双肢,对于地面的横坡坡度较大的地面,Y型墩台具有先天的优势。
4.3 基础结构的设计
山区高速公路桥梁设计的基础结构一般有两种:柱基础和扩大基础。扩大基础在地质好的条件下使用较多;使用柱基础时一般采用嵌岩形式,地质较差的地带采用摩擦桩。由于山区结构的复杂性,导致山区地质呈现多种多样性,往往相邻地带的岩石结构存在一些差异,因此在实际的设计施工中,应该首先考察基础岩石的形式和结构,再结合具体的特点选择合适的基础结构,常常存在两种基础交叉使用的情况。
4山区高速公路桥梁施工关键技术
4.1 地基处理技术要点
地基作为施工基础,其对于整个山区高速公路路桥工程建设具有重要作用,只有保证路基的施工质量,提高建筑工程的整体质量在山区高速公路在路桥,目前常用的地基处理方法主要有:①去掉地基或风化岩石的表面;②通过防渗帷幕灌浆、回填灌浆。
4.2盖梁施工技术要点
由于盖梁是桥梁结构下部的主要受力构件,保证了施工质量。首先选择合适的支护形式,然后进行混凝土配合比和浇筑施工,保证支架牢固,有效承受混凝土自重和施工荷载,保证山区高速公路桥梁建设的安全。常见应对支撑类型有全支撑式、环挑式、埋支架式三种
4.3桥梁的合拢施工技术要点
在桥梁合龙施工中,施工人员要考虑各方面的因素,保证合拢技术的实际效果充分发挥。主要步骤如下:在关键部位设置临时锁,在水平位移下固定桥梁结构,保证支护结构能承受外力,提高边跨合龙质量。
5结语
桥梁设计和施工对于山区高速公路的建设具有重要的意义。由于山区地形的复杂性,桥梁的设计和施工较平原地区更为复杂。铜鼓对山区桥梁的特性和设计要点的分析,可以看出桥梁设计中不仅要参考桥梁设计原则,更重要的是要结合山区实际地形特点来选择适宜的桥梁形式。
参考文献
[1]王德龙. 山区高速公路桥梁设计中的诸多问题探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(15).
[2] 陈晓明. 设计新理念在山区高速公路桥梁中的应用探讨[J]. 工程建设与设计, 2017(2):75-76.
[3] 蒋骧, 罗小春. 山区高速公路常规桥梁设计要点研究[J]. 交通世界, 2016(32):94-95.
论文作者:杨立宇
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/8
标签:桥梁论文; 山区论文; 高速公路论文; 较多论文; 地形论文; 结构论文; 基础论文; 《科技新时代》2019年3期论文;