摘要：要致富先修路。山区高速公路桥梁的设计是可以显著提高地方经济发展水平的重要措施之一，对推进山区的综合发展有着重要作用，也是我国践行“城乡一体化”方向的重要举措。但由于我国山区往往呈现范围广、差别大的现象，地形条件的限制较多，想要在山区建设高速公路并不是一项容易的事情。因此，对于该类建设的设计研究，应当结合各地区间存在的差异，因地制宜来制定方案，确保设计方案在质量与安全方面都能够满足相应的要求。本文就山区高速公路桥梁设计的特点和方法展开探讨。
关键词：山区高速公路；桥梁；高质量；高安全性；设计
引言
自改革开发起，我国交通行业便得到了快速的发展。随着建设的不断推进，新技术，新方法等不断推出，现存的桥梁标准编制已不适合于现今公路交通量，荷载等要求，无法满足如今的可持续发展需求。基于此，对山区高速公路桥梁的设计进行优化研究具有显著意义。
1山区高速公路桥梁的特点
（1）施工周期较长。由于山区地理环境的限制，高速公路桥梁的施工建设难度大。故而工程的施工周期较长，在设计方案时，一定要充分考虑到，不能拿平原高速公路施工经验来生搬硬套。施工工序及办法的改变、对材料的新需求等，在设计时都要仔细考虑在内，合理预估施工情况，做好相应的保障工作。（2）山区地形复杂。山区的地理环境对高速公路桥梁的设计影响较大，要认真勘测各类山区的地势地貌。大多数山区地面起伏大，且坡陡，稳定性差。在设计山区高速公路桥梁时，还需要充分研究环境问题，诸如风力、水力等对桥梁可能造成的影响。（3）施工安全性较低。事实上，很多地方的山区高速公路桥梁的施工，都需要依靠高空作业来完成，这意味着施工工人所承担的风险概率上升。如果不能预先考虑好隐患并在施工过程中采取相应的办法来管控，势必会出现很多难以承受的安全问题。
2山区高速公路桥梁设计需要遵循的原则
（1）协调性原则。桥梁的设计建设要与周围自然环境相协调，尽最大可能地降低对周围生态环境的破坏，避免大填大挖山体，保护生态环境（2）结构安全原则。通过可靠的结构计算分析和合理的构造处理等措施来保证桥梁结构的安全性和稳定性。由于山区的气候条件和自然环境比较复杂，因此，山区桥梁设计时还应该充分考虑水力、冻胀力、雪荷载、强风荷载等对桥梁结构的影响。
3山区高速公路桥梁设计方法
3.1基础设计要点
在桥梁结构实施有效设计处理的时候，在实施上部结构设计和下部墩台设计处理之后，随后实施桥梁结构设计的过程中，其设计的重点主要是基础设计，任何结构物的基础就是和其相对应的地基之间相接触，设计人员在实施基础设计的过程中，也需要能够对各种桥梁基础结构方面的知识及地质方面的知识内容加以掌握，山区桥梁在构建的过程中也是由于其工程地质方面的复杂多样性特点比较突出容易出现桥梁基础设计的时候存在着比较高的难度，山区工程在实施的时候，需要明确其地质的特点，在山区地质中会遇到岩溶及黄土等各种不良地质条件，而这也比较容易增添基础设计的复杂性特点，工程设计人员在工程设计处理的时候，需要尽可能关注环境的特点，容易增添基础设计的复杂性。工程设计人员在做工程设计的时候，需要尽可能减少对自然环境的影响，在做基础设计的时候，需要精心设计，因地制宜地选择适宜的基础结构型式，从而使得桥梁结构在设计的时候，掌握基础设计要点，促使公路桥梁具有更好的设计效果。
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3.2山区高速公路桥梁上部构造设计
设计人员在设计山区高速公路桥梁上部构造时，要选择合适的上部构造形式。在确定桥梁上部构造形式时需综合桥梁的受力情况以及使用的经济性等问题。在预应力混凝土连续曲线桥梁的设计期间，设计人员要综合考虑温度、预应力、活载偏载等方面因素，因为这些都会在一定程度上引起附加应力，可以采用具有较强抗扭能力的整体式的闭合箱形式的上部结构，尽可能地避免弯扭作用力的出现。对于跨径较大的桥梁而言，其上部结构形式适宜采用悬臂浇筑箱梁的形式。对于跨径中等的桥梁而言，其上部结构形式适宜采用预制拼装多梁式T梁形式，该形式的优点在于成本造价低、施工方便，在保证施工质量的同时，还有助于工程成本造价的降低。如果想要在曲线桥中采用预制拼装多梁式T梁形式，无法保证梁体的抗扭性能和平衡性能，可以采取有效的措施来减小曲梁弯扭作用。除此之外，在需跨越沟壑的高速公路桥梁设计过程中，适宜采用拱桥的形式，这种桥梁构造形式的优点在于具有较强的跨越能力，且工程成本造价比较低。需要注意的是，设计人员在采用这种桥梁结构形式时要充分关注结构的整体性和舒适性。比如，可以在拱桥建设过程中采用临时固结结构体系，提高桥梁的整体性，从而更好地满足高速公路桥梁的设计要求。
3.3下部结构设计要点
下部构造设计主要是桥梁墩台的设计，桥墩墩高通常情况下会小于40m的桥墩，通常使用柱式墩或Y形薄壁墩。柱式墩包含着圆柱和方柱等，在圆柱桥墩施工的时候，可以明确外观的质量更加容易受到控制，并且其在和桩基衔接处理工作实施的时候，便利程度也比较高，平原地区的应用也更加频繁，但是从美观情况出发，方柱桥墩棱角分明，需要和上构桥梁体之间能够相协调，其具有的实现诱导性特点是相对比较突出的。从受力情况而言，截面积相等的圆柱和方柱在进行对比分析的过程中，能够有效得出方柱的抗弯刚度相对较大，受力也较为显著，在体系为连续刚构的基础上，方柱对墩柱的刚度实施有效调节，从而促使墩柱受力的目的能够不断实现。从施工具体情况出发，圆柱施工的时候也比较简单，方柱与桩基衔接之间需要增设柱帽等相关工件，工程量会比较大，对于山区地形横坡较陡的特点而言，增设桩帽的时候也容易出现挖方工程量不断增加的现象，使得边坡存在着稳定程度不高的情况。Y形墩施工复杂程度较高，在墩高比较矮的时候，其工程造价比较高。但是Y形墩相当于独柱双肢，在墩高比较高的情况下Y形墩需要一套模板，在模版基础上进行施工，在山区的地面横坡差异较大的基础上，地面情况受到限制无法对双柱桥墩加以应用的时候，Y形墩所具有的优点则可以充分显示出来。如果地面横坡差异比较大，双柱墩修建的过程中也比较容易出现“高低腿”的情况，同一个桥墩所具有的两个墩柱受力之间的差异是比较明显的，Y形墩则并不存在着这一情况，同时横坡差异比较明显，双柱墩的两套模板搭设对边坡稳定程度比较高，而Y形墩为独柱不会对边坡造成突出影响。在墩高高度比较高的时候，从造价方面出发，Y形墩具有突出的优势，需要加以重视。
3.4桥梁施工工艺的细部设计
在施工工艺方面，重点应对混凝土的养护最短工期、混凝土的振捣方式、混凝土保护层厚度控制等提出更多要求和做出限制，以此来保证混凝土的浇筑质量。此外，桥梁设计也应建立便于施工、使施工通过努力达到设计要求的新理念，不可一味求大、求新、求异，远远超越了实际施工能力和经验，反而使施工质量明显下降。
结语
山区高速公路桥梁设计过程中，设计人员要充分考虑山区的地质条件、气候环境、水文特征等特殊因素，严格遵循安全、经济、因地制宜和协调性的原则，优化桥梁上部结构、桥墩和桥台的设计，进而保证桥梁设计的合理性和科学性，提高桥梁质量，促进高速公路建设的发展。
参考文献
[1]姜杰.山区高速公路桥梁设计的特点和方法[J].民营科技，2016（2）：155-155.
[2]李振华.山区高速公路桥梁设计的特点和方法探讨[J].工程技术研究，2017（6）：207-208.
论文作者:尹新元
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签：桥梁论文; 山区论文; 高速公路论文; 结构论文; 桥墩论文; 形式论文; 较高论文; 《防护工程》2019年9期论文;