湖南高速公路管理局衡阳公路总段
摘要：随着我国交通建设事业的不断发展，山区高速公路桥梁工程项目的数量随着增多。由于山区高速公路桥梁普遍具有地质不良、地形复杂、水文多变等特点，在设计中必须综合考虑各方面的影响因素和条件，否则难以保证设计方案的可行性、经济性与安全性。本文结合结合笔者多年山区高速公路桥梁设计经验，简要分析设计工作的基本原则、重点及相关问题，仅供同行参考。
关键词：山区；高速公路桥梁；设计；原则；重点
在山区高速公路桥梁的设计中，应充分考虑其建设中常见的填挖方大、半径小、平曲线多、横坡陡、纵坡大、桥隧比例高、视距不良等实际问题，以保证交通运输的安全。在设计工作中，设计人员还应注意到各种地质灾害的防治问题，合理进行线路布设，以减少运营中存在的安全隐患。另外，根据项目所在地的地形、地质、地貌与周边的生态环境，不同的设计方案应采取相应的设计思路，从而保证设计方案更具科学性、合理性、安全性与可行性，为 工程项目建设提供必要的依据。
1山区高速公路桥梁设计的基本原则
目前，在国内的山区高速公路桥梁设计中，可以选择的类型比较多，具体选用何种类型应根据结构计算分析结果与构造处理措施，以保障公路桥梁结构自身的安全性、稳定性与抗震性。与平原地区的高速公路桥梁相比，在山区高速公路桥梁的设计中也需要考虑恒载、活载、施工荷载、地震荷载等因素，在此基础上应特别注意对于雪荷载、强风荷载、水力、冻胀力等特殊因素的计算与分析，这主要是受到山区自然环境与气象条件多变性特征的影响。在山区高速公路桥梁的设计中，根据地形条件的实地勘探结果，应注意下部结构的稳定性分析与刚度分配等问题。同时，在山区高速公路桥梁设计中，设计人员应考虑到由于受到地形与地貌的影响，部分地段无法进入大型施工机械，也无法为预制构件的制作与安装提供必要的场地，所以，在设计中应尽量选用中小跨径的预制构件，不但节省了工程造价，而且降低了施工作业的难度与危险系数。
2山区高速公路桥梁的设计重点分析
2.1基础部分设计要点
在山区高速公路桥梁的基础部分设计中，扩大基础、桩基础是常见的基础形式。在地质情况较为理想的地段，通常采用扩大基础的方法。在桩基础的应用中，也是根据施工地段的实际地质情况，地质情况较好的地段一般选用嵌岩桩，而地质情况较差的地段则多选用摩擦桩。在山区高速公路桥梁的基础部分设计中，设计人员应认识到符合一般的地质变化规律是山区地质的主要特点，但是局部地段也可能出现地质条件较为复杂的情况，特别是受到断层、软弱夹层、岩溶等因素影响的地段，应注意在相邻的桥墩采取不同的基础形式，以保证基础部分的承载力符合相关规范与要求。另外，由于山区的地质条件复杂多变，在基础部分设计中，设计人员必须认真读取地质勘探结果及相关地质资料，对于存在疑问的地方必须进行实地勘测，以保证采取有效的工艺、技术措施进行基础部分的处理。对于山区高速公路桥梁基础部分设计中常见的不均匀沉降、不良地质等问题，必须在综合考虑各方面条件的情况下，逐步进行设计方案的修改与完善。
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2.2下部结构设计要点
山区高速公路桥梁的下部结构设计以桥梁墩台为主，40m以下的桥墩较为常见，多采用Y型薄壁墩或柱式墩，其中柱式墩的应用较为广泛。柱式墩一般可以分为：圆柱、方柱，其中圆柱具有外观质量容易控制，与桩基衔接方便等优点，主要适用于平原地区，在山区应用较少；方柱具有视线诱导性良好、棱角分明、与上部结构梁体协调等优点，在山区应用较多。从受力情况的角度进行分析，在截面积相等的情况下，方柱的抗弯刚度明显优于圆柱，特别是在连续刚构高速公路桥梁中，通过调节方柱两个方向的尺度，可以实现墩柱刚度的合理调整，以符合实际受力要求。在山区高速公路桥梁下部结构的设计中，设计人员应根据具体的地形、墩高及上部结构形式等进行综合考虑，以确定最为合理的设计方案。对于陡边坡上的桥墩，由于受到地形高差的影响，经常会出现同一墩位横断面上两柱墩无支高度差悬殊的问题，进而造成下部结构受力不均匀的现象，设计人员必须采取有效的措施预防此类问题的出现，从而保证桥墩的刚度、硬度及受力性能。
2.3上部结构设计要点
在山区高速公路桥梁的上部结构设计中，应结合其施工技术难度、受力特点与经济性等，合理选择上部结构形式。在国内的山区高速公路桥梁设计中，简支空心板结构是常用的上部结构，主要应用于地形相对平缓、填土较低的中小型桥梁上，其具有施工方便与技术成熟等优点，但是存在梁高大、跨径小等问题，特别是受到桥梁跨径的限制，可能造成跨深沟桥梁的高跨比不协调，进而影响到美观性差。在大中型山区高速公路桥梁的上部结构设计中，预制拼装的多梁式T梁得到了广泛的应用，其具有施工方便、造价节省等特点，与整体式箱梁相比，其优势更为明显。但是对于曲线桥梁而言，T梁则存在开口抗扭、断面，以及梁体平衡受力能力较差等问题，所以，在曲线桥梁的弯曲程度相对较小时，多采用直梁设计，以减少曲梁的弯扭作用，并且一定程度弥补了T梁在受力与施工方面的不足。同时，与平原地区的高速公路桥梁相比，在山区进行相关设计工作时，设计人员应考虑到上部结构受外界环境、自然力等因素的影响问题，在设计方案中合理增加预防局部构件老化、锈蚀的措施，这对于公路桥梁的安全运行与维护管理具有重要的影响。
2.4建设材料的设计与选择
在山区高速公路桥梁的整体设计中，建设材料的设计与选择占据重要的地位，直接关系到工程项目建设的合理性、科学性与适用性，对于工程质量也具有重要的影响。目前，随着国内高速公路桥梁建设经验的不断总结和积累，各种新型材料被研发和应用，但是各种材料的性能、质量、价格、供应量、使用年限等存在较大的差异，所以，在建设材料的设计与选择中，设计人员必须根据工程项目的实际情况和需求，结合以往的工作经验，科学进行建设材料的设计，根据设计方案进行具体材料的选择，必须坚持经济、合理、使用的基本原则，即在保证材料性能与质量的基础上，进一步提高其性价比与实用性，这也是保证施工作业顺利进行及运营期间养护、维修工作有序开展的重要条件之一。
3结束语
综上所述，随着国内社会经济的高速发展，在交通基础设施建设方面的投入不断加大，山区高速公路桥梁建设对于改善经济落后及偏远地区的经济状况具有重要的意义，而且是实现国内交通网络建设目标的关键环节。因此，在山区高速公路桥梁的设计中，设计人员必须保证认真、负责的态度，利用先进的工艺、技术、材料、机械设备等进行实际问题的解决，并且注重设计工作中的全面分析与综合考虑，从而保证设计工作的实际效率与质量。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范（JTGD30—2004）[S].人民交通出版社，2004：43-48.
[2]王祥.山区高速公路高填深切特殊路段勘察设计[J].湖南交通科技，2005，（04）：18-19.
[3]何春晖，张威.我国山区高速公路桥梁设计的基本方法[J].黑龙江科技信息，2009，（04）：50-51.
[4]毛登峰，张美丽，张艺，等.关于山区公路桥梁设计的探讨[J].科技信息，2008，（27）：34-36.
[5]JTGD62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[6]JTGD60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].
论文作者:刘康
论文发表刊物:《探索科学》2016年8期
论文发表时间:2017/1/10
标签：桥梁论文; 山区论文; 高速公路论文; 地质论文; 设计人员论文; 结构论文; 基础论文; 《探索科学》2016年8期论文;