山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)探討

籍 曉 婷

(山西平陽(yáng)路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

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山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)探討

籍 曉 婷

(山西平陽(yáng)路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

根據(jù)山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，提出了山區(qū)高速公路橋梁施工要求，并結(jié)合工程實(shí)例，探討了山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)及施工方法，旨在實(shí)現(xiàn)山區(qū)高速公路橋梁工程設(shè)計(jì)與施工的合理性、有效性和科學(xué)性。

山區(qū)，高速公路，橋梁設(shè)計(jì)，施工方案

我國(guó)交通已經(jīng)進(jìn)入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展階段，全國(guó)各城市間交通都在往快捷道方式發(fā)展，因此高速公路都在呈網(wǎng)狀拓展。我國(guó)地形廣袤，地質(zhì)復(fù)雜，山區(qū)地形占了相當(dāng)大的比重，因此在這種地形中的高速公路橋梁隧道是最重要的組成部分。這使得我國(guó)近些年擴(kuò)大了山區(qū)高速公路橋梁工程建設(shè)的規(guī)模。而通過(guò)對(duì)近些年山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)實(shí)際情況的了解與分析，確定高速公路橋梁設(shè)計(jì)不佳，給工程建設(shè)帶來(lái)較大的負(fù)面影響[1]。為了避免此種情況發(fā)生，應(yīng)當(dāng)了解山區(qū)高速公路橋梁特點(diǎn)，明確施工要求，進(jìn)而科學(xué)、合理的進(jìn)行高速公路橋梁設(shè)計(jì)，為高質(zhì)高效的建成山區(qū)高速公路橋梁創(chuàng)造條件。由此可以確定，在山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)中，提高路橋設(shè)計(jì)效果很是必要。

1 山區(qū)高速公路橋梁特點(diǎn)

參考相關(guān)資料及對(duì)山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)案例的分析，確定山區(qū)高速公路橋梁具有以下特點(diǎn)。

1.1 施工周期長(zhǎng)

山區(qū)高速公路橋梁工程中，盡管路橋之間的距離較短，但橋梁所占比重較大，這使得路橋施工屬于高空作業(yè)。在具體進(jìn)行橋梁施工的過(guò)程中，往往會(huì)根據(jù)模板的受力情況，對(duì)高墩柱進(jìn)行混凝土澆筑施工，一次澆筑高度為4 m～6 m，經(jīng)過(guò)4次左右的澆筑，可以完成20 m以上的高墩柱施工。這充分說(shuō)明了山區(qū)高速公路橋梁施工工藝比較復(fù)雜，需要消耗較多的時(shí)間。因此，山區(qū)高速公路橋梁具有施工周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。

1.2 施工設(shè)備投入大

高速公路橋梁工程本身就是一項(xiàng)復(fù)雜的、繁瑣的、涉及面廣的工程，加之在山區(qū)復(fù)雜的地理環(huán)境、多變的地質(zhì)條件上進(jìn)行建設(shè)，勢(shì)必會(huì)加劇工程建設(shè)的難度性。此種情況下，為了高質(zhì)量、高效率的建成高速公路，單純的依靠人力是不現(xiàn)實(shí)的，需要投入大量的施工設(shè)備來(lái)進(jìn)行墩柱施工、橋梁施工等。因此，山區(qū)高速公路橋梁還具有施工設(shè)備投入大的特點(diǎn)。

1.3 高墩施工定位控制難度大

山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)一定要遵照相關(guān)規(guī)范及施工要求來(lái)具體展開(kāi)施工作業(yè)。在橋梁高墩施工方面，截面相對(duì)面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求，使得高墩施工定位控制難度較大，需要施工人員科學(xué)、合理的運(yùn)用平縱技術(shù)來(lái)確定適合的指標(biāo)，進(jìn)而選擇規(guī)定的極值，標(biāo)準(zhǔn)化、合理化的展開(kāi)施工[2]。

1.4 高空作業(yè)，施工安全系數(shù)低

對(duì)我國(guó)一些山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)案例進(jìn)行分析，確定橋梁所在區(qū)域的地理環(huán)境比較復(fù)雜、地面起伏較大，坡度常常超過(guò)45°，如懸崖、峽谷等，這使得橋梁所占比重較大的山區(qū)高速公路橋梁施工屬于高空作業(yè)，并且因機(jī)械化程度低、勞動(dòng)力密集等方面的影響，導(dǎo)致施工安全系數(shù)較低。

2 山區(qū)高速公路橋梁施工要求

2.1 處理好跨徑與墩高的關(guān)系

出于建成高質(zhì)量的山區(qū)高速公路橋梁，提高其堅(jiān)固性、穩(wěn)定性、安全性，需要根據(jù)橋梁美學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)跨徑與墩高的關(guān)系。也就是在設(shè)置跨徑為20 m的T梁，最好保證墩高在12 m～20 m；在設(shè)置跨徑為30 m的T梁，最好保證墩高在24 m～40 m。另外，因?yàn)樯絽^(qū)地區(qū)的地形復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)慎重選擇跨徑，而不是根據(jù)墩高變化情況隨意的變化跨徑。

2.2 做好橋梁防滑坡的綜合設(shè)計(jì)

出于保證橋梁堅(jiān)固、穩(wěn)定的考慮，對(duì)橋梁防滑坡的綜合設(shè)計(jì)也提出了嚴(yán)格的要求。具體內(nèi)容為：

1)滑坡治理要以預(yù)防為主，治理為輔。在對(duì)滑坡治理這方面設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)工程實(shí)際情況進(jìn)行深入的、詳細(xì)的了解，進(jìn)而確定滑坡治理不佳可能造成的負(fù)面影響及滑坡治理的要點(diǎn)，提出切實(shí)可行的工程措施，如地下排水、反壓、減重等操作明顯的工程措施。另外，滑坡治理最好安排在旱季，如此可以在具體進(jìn)行滑坡治理的過(guò)程中保證滑體穩(wěn)定性。

2)做好減載和反壓。減載和反壓都屬于土石方工程，其操作簡(jiǎn)單，但是為了避免在具體施工的過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，要求減重的位置在牽引段和主滑段；反壓工程應(yīng)該填在抗滑段以下，同時(shí)保證自身穩(wěn)定和滑坡不越頂滑出。

3)合理設(shè)計(jì)抗滑樁。目前在大型滑坡設(shè)計(jì)中廣泛運(yùn)用抗滑樁代替抗滑擋墻。出于保證山區(qū)高速公路橋梁質(zhì)量的考慮，應(yīng)當(dāng)注意選用抗滑樁，并且要求抗滑樁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最好選擇錨索抗滑樁，錨索長(zhǎng)度一般為30 m～50 m。除了設(shè)置抗滑樁之外，還可以設(shè)置兩根或三根組合形成排架樁、剛架樁[3]。

2.3 制定合理的高墩施工方案

結(jié)合山區(qū)高速公路橋梁工程實(shí)際情況，并且出于方便施工人員操作及安全需要，在制定高速公路橋梁高墩施工方案時(shí)，最好采用無(wú)支架施工方法，也就是采取履帶吊裝模板、鋼筋、混凝土的方式。具體來(lái)說(shuō)，就是在每節(jié)模板的四周設(shè)置一個(gè)操作平臺(tái)，其是由鋼筋制作成的三角架，焊接在模板的豎肋上。利用50 t履帶吊來(lái)進(jìn)行模板、鋼筋、混凝土吊裝，平移就位。

3 山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)

3.1 橋梁上部構(gòu)造設(shè)計(jì)

1)設(shè)計(jì)原則。出于保證山區(qū)高速公路橋梁上部設(shè)計(jì)符合相關(guān)規(guī)范性文件以及設(shè)計(jì)要求，在具體進(jìn)行橋梁上部設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意遵循以下原則：

a.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求。作為橋梁上部的關(guān)鍵組成部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上決定高速公路橋梁能否有效應(yīng)用。因山區(qū)高速公路橋梁比重較大、跨徑較大，這就需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合工程實(shí)際情況，節(jié)能型標(biāo)準(zhǔn)化的、預(yù)制裝配化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

b.合理設(shè)置空心板。在具體進(jìn)行空心板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最好選用小于20 m的踩空板或者跨徑等于20 m的空心板。

2)設(shè)計(jì)內(nèi)容。出于提高橋梁上部構(gòu)造設(shè)計(jì)合理性的考慮，應(yīng)當(dāng)注意處理好跨徑與墩高之間的關(guān)系，也就是因?yàn)樾购椤⑿泻降扔刑厥庖蟮臉蛄?，?yīng)根據(jù)水利部門要求，選擇合適的橋梁跨徑，在此基礎(chǔ)上根據(jù)橋梁美學(xué)原則合理設(shè)計(jì)跨徑與墩高之間關(guān)系。還應(yīng)當(dāng)注意處理好上部構(gòu)造與平面曲線半徑的關(guān)系，也就是根據(jù)相關(guān)規(guī)范性文件及設(shè)計(jì)要求，明確跨徑及平面布置的情況，確定平面曲線半徑，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)上部構(gòu)造與平面曲線半徑的關(guān)系[4]。

3.2 橋梁下部構(gòu)造設(shè)計(jì)

1)橋墩設(shè)計(jì)。作為橋梁的基礎(chǔ)組成部分，橋墩是否堅(jiān)固、穩(wěn)定，直接決定橋梁能否持續(xù)堅(jiān)固、安全、可靠的使用。基于此，在具體進(jìn)行橋墩設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)橋墩受力情況進(jìn)行分析，進(jìn)而選擇適合的墩柱與樁基連接方式；橋墩的個(gè)數(shù)、橋墩的形狀。

2)橋墩與路幅的關(guān)系。因山區(qū)河流狹窄，橋梁與河流斜角角度較大，所以應(yīng)當(dāng)對(duì)橋墩與路幅之間的關(guān)系予以有效的處理，也就是分析橋墩截面積與路幅橫向?qū)挾仁欠裣喈?dāng)，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)地形廣袤，地質(zhì)復(fù)雜，山區(qū)地形占了相當(dāng)大的比重，因此在這種地形中的高速公路橋梁隧道是最重要的組成部分，這使得我國(guó)近些年擴(kuò)大了山區(qū)高速公路橋梁工程建設(shè)的規(guī)模。而通過(guò)對(duì)近些年山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)實(shí)際情況的了解與分析，確定高速公路橋梁設(shè)計(jì)不佳，給工程建設(shè)帶來(lái)較大的負(fù)面影響?；诒疚囊幌盗械姆治觯_定山區(qū)高速公路橋梁具有施工周期長(zhǎng)、施工設(shè)備投入大、高墩施工定位控制難度大、高空作業(yè)，施工安全系數(shù)低等特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)人員明確高速公路橋梁施工要求，科學(xué)、合理的進(jìn)行高速公路橋梁上部構(gòu)造設(shè)計(jì)和下部構(gòu)造設(shè)計(jì)，為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化、合理化、有效化的進(jìn)行山區(qū)高速公路橋梁施工創(chuàng)造條件，最終建成堅(jiān)固、穩(wěn)定、安全的高速公路橋梁。所以，在我國(guó)建設(shè)部對(duì)山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)提出更高要求的情況下，標(biāo)準(zhǔn)化、合理化的設(shè)計(jì)高速公路橋梁很是必要。

[1] 劉家棟,翟興禮,王啟明,等.蠟梅扦插繁殖技術(shù)研究[J].河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,31(3):87-88.

[2] 李 麗.信息技術(shù)課題研究,促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)[J].家教世界·現(xiàn)代幼教,2016(4):35-36.

[3] 陳棟宇.山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分析[J].中國(guó)建材科技,2015(z2):66.

[4] 莊 磊,祖寶林.山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(1):227.

On bridge design for expressways in mountainous areas

Ji Xiaoting

(ShanxiPingyangRoadandBridgeCo.,Ltd,Linfen041000,China)

According to the features of the bridge design for expressway in mountainous areas, the paper points out the construction requirements for the road and bridge construction on expressway in mountainous areas, explores the bridge design for the expressways by combining with the engineering cases, so as to realize the design and construction for the bridge projects to be reasonable, effective and scientific.

mountainous area, expressway, bridge design, construction scheme

1009-6825(2017)09-0178-03

2017-01-16

籍曉婷(1984- )，女，助理工程師

U442

A