云南省香格里拉市交通运输局 674499
摘要：为了进一步加强各个地区之间的经济文化交流，促进不同地区之间的相互促进和共同发展，近些年来我国政府不断加大对铁路、公路等各种基础交通设施方面的投入力度，诸多公路工程项目纷纷投入建设中。而由于我国地域面积广阔，各个地区的地理环境各具特点，这种情况大大增加了公路桥梁工程的建设难度。为充分保证公路桥梁工程建设的顺利进行，施工企业必须充分发挥勘察设计工作在公路桥梁中的作用。
关键词：公路桥梁；勘察设计；问题；措施
1公路桥梁的设计特点
公路桥梁设计通常是对山区环境中不甚理想的区域开展的设计工作。因为地理、地质条件不稳定，地形地貌以及水文等较为复杂，公路桥梁工程建设常常面临诸多困难。山区公路弯道以及较陡峭的斜坡很多，所以公路桥梁建设中也采用了很多高墩长桥以及多种墩台形式。路线技术指标在很大程度上影响到弯坡桥的设计，由于山区公路跨越较为频繁，大横坡、长斜跨过谷以及大纵向坡度等极端复杂的技术都相继应用到公路桥梁设计中。而公路路线走向是公路桥梁设计的基准，因此在公路桥梁工程中，占比最大的是弯坡斜桥。高墩长桥也是公路桥梁工程中较为常见的构成部分，由于高墩长桥施工区域受水文以及地质条件影响，此类区域产生了很多陡峭的V型沟谷以及平缓的U型谷，在这种地理环境下，公路桥梁设计大都呈现出高桥墩以及特定距离内桥墩造型丰富多样的特征。
2公路桥梁勘察设计中存在的问题
2.1工程地质勘察成果与施工现场不吻合
2.1.1勘察人员的素质与职业道德缺失
公路桥梁地质勘察工作量大、环境差、工作辛苦，到现场勘察中技术水平高、能力较强的技术人员很少，持证上岗的注册人员十分缺乏。很多从业人员并不具备专业的从业资格证，而且水平非常有限，对于勘察的要求和方式的掌握程度浅。导致了勘查工作做不到位，且很容易造成勘察工作的失误。此外，一部分勘察人员投机取巧，缺乏责任感，为了省时省力、减少花销，他们往往对于地质复杂、困难多的工作只是采取一些简单的勘察手段，经过并不严谨的分析得出结论，这样的勘察结果错误率很高，使得设计工作在一些方面做不到位。
2.1.2勘察结果准确性不高
公路桥梁勘察按设计阶段的不同，分工可阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段三个阶段，每个阶段的地质调查，工程钻探、物探的要求都不一样，是一个由粗到细的逐步精准的过程。如施工图阶段要求一桩一钻孔，整体基础至少要五个钻孔的要求，多数勘察单位（包括很多大设计院）都做不到。从本人管理过的大小项目发现的问题看，特别是离项目地点较远的单位，几乎都是委托本地的小单位或个体代劳，由于利益的驱使，小单位弄虚作假，以点带面做出很多与实际不符的地勘报告。
2.2设计的成果造成项目有浪费现象
2.2.1大桥桥位、桥型选择不合理
大桥桥位桥型选择是在工可阶段就研究的内容，初步设计对所有桥位桥型方案都要进行初堪比较，推荐出最合理的唯一方案给施工图阶段。但是设计单位为了方便套用交通部标准图，不进行桥梁结构计算，不进行认真仔细的研究桥跨的合理性，造成桥墩高比桥梁跨径大几倍的情况，一个大桥桥墩如林的现象比比皆是，小跨桥墩及桩基础费用和加大跨径减少桥墩应作比较。
2.2.2填方与桥梁跨越的选择欠妥
山区修建高等级公路，高填深挖是避免不了的事实，土石方数量大，弃土是普遍现象，线位通过V型地段的特别多，设计单位因怕高填方产生沉降而采用桥梁跨越，使得弃方没得到充分利用，并增加了架桥产生的成本。实际上，路基填方产生沉降可以用好的填料结合强夯压实处理，路基在初始运营状态下有部分沉降是允许的，待达到沉降收敛后再调整到设计状况没有大的影响。运土石方到弃土场处理和桥梁建设的费用加大了项目成本，无形中多占用了土地。
2.2.3套用标准图存在部分安全富余量储备不足
设计单位由于受设计周期的控制，对多数桥梁设计都是采用预应力混凝土T梁标准图，经本人计算标准图中简支变连续T梁中的墩顶负弯矩是满足不了全预应力要求的，边梁悬臂翼缘连接钢筋混凝土护栏的悬臂部分是达不到防撞要求的。施工单位用运梁车运预制T梁是在两片单片梁上进行，存在超载现象，设计单位应作这部分的硬性要求，至少必须在横隔梁浇筑完成的情况下运梁，否则梁体构件在施工阶段就已受伤，给后期使用带来质量安全隐患。
2.4施工质量较低
随着路桥建设的迅速发展，为了满足经济发展对交通区位因素的客观要求，大多数施工单位与相关企业将自身工作的重点放在工程进度的管理与控制方面，期望在短时间内完成公路桥梁的施工目标。这种施工操作方式虽然能够在一定程度上满足公路桥梁施工的客观要求，但由于受到建筑材料、施工流程等因素的影响，施工企业对施工质量的把控与调节能力降低，使公路桥梁的使用寿命与使用效果难以得到有效保障，从而难以充分发挥桥梁结构在公路交通体系中的作用。
3桥梁设计在公路桥梁中的具体运用
3.1准确选择桥址
（1）在进行公路桥梁工程选址的过程中，必须要保证桥梁与公路路线的一致性，因此在设计公路路线的过程中，就应当对桥梁工程进行充分考虑。
（2）公路桥梁工程的选址必须将河流避开。根据大量工程实践得知，河床稳定、河槽开阔以及河道顺直的河段是公路桥梁工程建设的最佳区域，确保桥梁轴线与河水流向呈正交。
（3）公路桥梁工程不宜建造于极易出现坍塌或断裂的区域和存在较多盐渍土与动土的区域，以保证公路桥梁工程的稳定性和可靠性。
3.2有效设计桥梁整体方案
（1）在进行公路桥梁设计过程中，桥梁设置的必要性是设计人员首要考虑的方面，通常情况下，公路桥梁工程建设的根本原因，就是为了有效避开峡谷或河流等地形地质较为特殊的区域。尤其在山区的公路桥梁建设中，受地形起伏较大而不得不建设的公路桥梁工程数量占比最大。
（2）桥梁建设区域的填方路基高度限值设定关乎整个桥梁的基础工程质量，同时也对公路桥梁工程建设的总造价有直接性影响。所以设计人员在具体的设计过程中，必须根据桥梁结构以及路线设计方案等，对建设方案进行反复论证。
（3）如果公路工程通过耕地或居民聚居区，就算路基填高较小也应建设桥梁，尽可能减少因公路工程造成的屏障效应出现，特别是对于耕地不足的区域，桥梁工程建设在一定程度上保护了土地资源。
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3.3提高勘察设计人员素质和整体技能
对勘察设计人员展开技能培训，尤其是基层人员。对勘察设计单位人员进行良好的职业道德教育，提高勘察设计人员对公路桥梁的使用安全认知，增强其工作中的责任感。加强勘察设计人员在公路桥梁技术知识方面的学习，加强设计人员对勘察设计工作的认识和管理，使技术人员工作的专业性和针对性得到提高。
3.4严把桥梁勘察设计过程及成果的审核关
项目业主单位要从项目建设前期工作工可、初步设计、施工图设计各阶段选派资深的技术人员对项目勘察进行跟踪管理，对勘察过程全程跟踪，保证勘察成果必须真实，发现有弄虚作假的将在信誉评价平台上公布。对各阶段桥位、桥型选择要组织专家论证，特别是施工图设计中的设计计算必须满足规范要求，保证勘察设计成果能落到实处。
勘察设计单位质量管理部门，同样派出勘察经验丰富的技术人员对勘察过程进行全程跟踪，保证勘察成果实实在在。对设计成果要严格把关，组织内部或外聘专家进行设计评审，保证设计成果不存在质量安全隐患。
在桥梁的整体勘察设计中，业主单位、勘察设计单位应当确保桥梁设计的合理性、实用性与安全性，以桥梁工程建设的实际要求为出发点，吸取以往桥梁设计方案的长处，摒弃短处，并将不同的设计做出比较，以此促进桥梁建设工作的顺利开展。
3.5全面勘察施工区域
一般情况下，公路设计都尽可能采用线性分布的方式，但在公路桥梁设计方面，因山区地形较为复杂，同时各路段地质结构也存在较大差异，所以桥梁工程通常建在山坳或鸡爪沟地段，但这些地段面临的泥石流以及山体垮塌的风险非常大，这在很大程度上使公路桥梁工程建设难度进一步加大。随着我国公路桥梁勘测技术的不断发展和进步，技术人员在进行现场勘察时，通常会先将现场地形图绘制出来，之后根据地形图来制定工程建设路线，最后在该路线的基础上进行现场调查，从而保证公路桥梁工程测绘与建设工作的正常开展。
3.6严谨设计桥梁上部结构
（1）设计人员在进行桥梁上部结构设计过程中，应巧妙处理桥墩高度与跨径的关系，适当突出桥梁的美学原则，其中采用黄金分割比例及以上的经济性最佳，比如跨径为40m的桥梁，所选桥墩高度以25～40m为宜。（2）在山区公路桥梁设计中，由于地形地势较为复杂，所以设计人员不应根据桥墩高度来确定桥梁跨径，而要对施工区域的地形地势情况进行综合分析之后再确定。比如在桥墩高度变化十分明显的区域，可采用组合跨径的方式。（3）桥梁跨径还在一定程度上受桥梁平面曲线半径的影响，这一点通常能在中矢高以及内外弧差方面体现出来。在曲率的影响下，内梁与外梁长度不同，其变化趋势是内梁与外梁的长度差与曲线半径的大小呈负相关，设计人员可通过封闭锚端的方式来应对这种情况。对于中矢高不超过10cm，设计人员可对护墙内缘线进行合理调整，以使其适应平面曲线。而对于中矢高超过10cm的情况，设计人员可根据实际曲线将桥梁外缘预制出来。
3.7认真设计桥墩
在进行桥墩设计的过程中，设计人员必须要从桥梁施工区域的具体地形情况与工程横径等多个方面出发，进行综合、深入地分析。现阶段，国内桥梁工程一般采用Y型墩、薄壁墩以及柱式墩三种形式的桥墩，而柱式墩是桥梁工程最为常用的形式，其包括圆柱与方柱两种类型。柱式墩具有受力强、稳定性强以及结构简单等诸多优点。
设计人员在实际设计过程中，必须高度重视下面几个因素：
（1）当桥墩高度在30m之内时，应采用双柱式或三柱式设计，而若桥墩高度大于30m，就要采用矩形空心薄壁墩形式。其中对于桥墩高度超过7m的柱式桥墩，应在两桥墩之间设置横系梁，并合理控制间距，通常间隔7m，在桩顶设置一个地系梁。
（2）在对于墩柱横径型号的确定，最好在两种以内，如果横径型号过多，将会进一步加大后续施工难度，同时也会增加工程建设成本。
（3）对于刚度不高的桥墩，其支座通常应设计和设置成可拆卸式，以提高其刚度指数。
（4）桥墩桩基的嵌入深度应设计为基岩的三倍桩径位置，若桥梁左右两边存在较为显著的横坡，应当将桩长合理增加，但应保证两边桩长差距不能过大。若遇到厚度很大的覆盖层，同时有明显的偏压问题，设计人员可在上坡位置设置防滑桩体进行抗压。在实际设计过程中，设计人员应充分把握桥梁施工区域的具体情况，并在此基础上合理开展设计工作。
3.8加强对桥梁勘察设计过程与成果的审核
公路桥梁项目建设人员和管理人员需要加强对桥梁勘察设计过程与成果的审核，对整个项目建设全过程进行跟踪管理与监督，保证勘察成果的真实性和可靠性，避免出现弄虚作假或违法乱纪行为。每当完成一个阶段桥梁公路的勘察工作，需要及时组织专家论证，论证通过之后才可以继续下一步的勘察与施工。相关计算活动必须要按照行业规范以及工程项目实际特点来进行，确保能够真正落实勘察设计的成果。在桥梁公路勘察设计期间，还需要加强各个参与单位包括业主单位和勘察设计单位之间的交流与沟通，明确具体的设计需求以及施工目的，保证桥梁方案设计的实用性、科学性和可行性。此外，还需要建立起行之有效的市场监督管理机制，为勘察设计工作提供有效的制度参考，避免勘察设计过程中存在伪造数据、投机取巧等不良行为，使得勘察设计市场能够更加规范和有序。
3.9建立健全勘察设计市场管理机制
相关管理部门提出勘察设计管理工作要求，建立完整的管理制度，对勘察设计工作中投机取巧、拟造勘察资料、伪造数据等不良行为严惩不贷。根据正确数据资料进行取样检查，对于胡乱分包的行为应当严厉处罚，维护勘察设计市场有序进行，使招标、投标行为得到规范。严防勘察设计单位因为利益追求低价中标的现象，抵制不良的勘察设计作风问题，制止自行减少勘察设计周期的行为，建立健全的市场管理机制。每年做好质量与资质检查，对检查不过关的勘察设计单位直接进行处罚与整改，加大管理力度，加强市场的整顿决心。
结论
总之，勘察设计是公路桥梁建设的首要工作内容，其在公路桥梁工程中的运用，能够为施工方全面把握施工区域具体情况，指导公路桥梁工程顺利施工等，提供科学、充分的依据。因此公路桥梁工程设计人员必须充分把握公路桥梁设计特点，全面勘察施工区域，科学勘测桥位区域，合理测量和设计桥位，加强对桥位的钻挖勘探，严格调查施工影响因素。同时有效设计桥梁整体方案，准确选择桥址，认真设计桥墩与桥梁上部结构，从而将勘察设计高效运用于公路桥梁中，全面提升公路桥梁建设水平。
参考文献
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论文作者:邓志成
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/27
标签：桥梁论文; 公路论文; 桥墩论文; 勘察设计论文; 设计人员论文; 单位论文; 区域论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;