顧春艷

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)對(duì)山區(qū)的開(kāi)發(fā)力度越來(lái)越大，更加重視山區(qū)路橋工程建設(shè)。但就山區(qū)自身來(lái)講，因其具有較為復(fù)雜的地理環(huán)境，因此對(duì)施工技術(shù)要求更高。在正式施工前，必須做好山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，保證施工方案的合理性、完整性，有效解決施工過(guò)程中的各類問(wèn)題，保證順利完成山區(qū)路橋施工。

關(guān)鍵詞：山區(qū)施工；路橋標(biāo)準(zhǔn)化；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則

山區(qū)路橋設(shè)計(jì)的原則為安全性、可操作性、舒適性及可行性。在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須對(duì)路橋外形的美觀性、生態(tài)效益及經(jīng)濟(jì)效益等因素進(jìn)行充分考慮。因山區(qū)具有較為復(fù)雜的地理?xiàng)l件，為確保路橋施工的安全，必須對(duì)邊坡是否穩(wěn)定進(jìn)行充分考慮，避免對(duì)橋墩、路基造成影響。因山區(qū)多洪流災(zāi)害，或具有較為脆弱的生態(tài)環(huán)境，為避免洪水、山石滾落、泥石流等損壞橋梁，必須做好加固措施，以此提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。與此同時(shí)，為提高工程的整體生態(tài)效益，合理控制工程的造價(jià)，在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，必須選取標(biāo)準(zhǔn)跨徑，如具有較高橋墩，則可通過(guò)跨徑增大的方式，滿足節(jié)省成本的目的?；蜻x取無(wú)支架施工設(shè)計(jì)，這樣才能降低對(duì)附近自然環(huán)境的影響。

2 山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 地段選擇

對(duì)山區(qū)路橋設(shè)計(jì)而言，地段選擇極為關(guān)鍵。要求必須對(duì)地形因素進(jìn)行充分考慮，在建設(shè)過(guò)程中，詳細(xì)勘察附近的地形，避開(kāi)施工困難較大的地段，如實(shí)在無(wú)法避開(kāi)，需采取行之有效的措施進(jìn)行改善與處理。同時(shí)，在公路施工環(huán)節(jié)，必須對(duì)路橋建設(shè)投入資金、社會(huì)效益進(jìn)行全面考慮，這樣才能確保路橋建設(shè)的可行性。

2.2 路橋銜接方式

山區(qū)地形特點(diǎn)為起伏大、地勢(shì)陡峭等，為此，在路橋設(shè)計(jì)時(shí)，一般都會(huì)將橋頭高度控制在3m以內(nèi)。如施工路段具有較為平緩的地勢(shì)或路線具有較小縱坡時(shí)，可適當(dāng)增加橋長(zhǎng)。如無(wú)法進(jìn)行橋臺(tái)高度調(diào)節(jié)，橋頭填土高度可適當(dāng)增加，從而合理控制橋梁規(guī)模。在橋梁連接時(shí)，最常見(jiàn)的為U型結(jié)構(gòu)，但具體操作時(shí)，“U”型結(jié)構(gòu)施工具有較大難度，因此必須做好各項(xiàng)處理工作，避免損壞當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

2.3 橋梁選型要素

在橋梁選型過(guò)程中，必須對(duì)所有結(jié)構(gòu)力學(xué)條件加以考慮，從根本上保證橋梁空間結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)原理、橋梁功能特性相符。橋梁選型是否合理，不僅會(huì)影響橋梁的美觀性、造價(jià)及功能，還會(huì)對(duì)橋梁整體質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為此，必須嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮橋梁所在曲線半徑，通常來(lái)講，曲線半徑越大，地勢(shì)相對(duì)較為平緩，此時(shí)可選取簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)，選取活動(dòng)模板，可實(shí)現(xiàn)模板長(zhǎng)度自由轉(zhuǎn)變，對(duì)其預(yù)支長(zhǎng)度進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，也就是說(shuō)，可重復(fù)多次使用一套模板，盡可能降低工程造價(jià)。如20m為施工地帶的跨徑，設(shè)計(jì)時(shí)可選取小箱梁，以20m～40m為跨徑范圍，設(shè)計(jì)時(shí)可選取T形梁。當(dāng)曲線為小半徑的情況下，則可進(jìn)行加寬設(shè)置。

2.4 橋跨布置要素

橋梁布設(shè)也被稱作橋梁孔跨布設(shè)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須對(duì)施工技術(shù)、載荷、水文氣象等要素進(jìn)行充分考慮，如能夠很好地布設(shè)橋跨，就能夠達(dá)到工程造價(jià)降低的作用，并能夠縮短施工工期。如需具備排洪作用，需對(duì)橋梁具體跨度進(jìn)行分析，確保排洪面積與設(shè)計(jì)要求相符。對(duì)上跨道路而言，下穿道寬度、位置對(duì)其影響較大。在橋梁總跨徑確定的前提下，必須嚴(yán)格按照實(shí)際水流情況，進(jìn)行準(zhǔn)確分孔。通常情況下，不斷增加橋梁跨徑，也會(huì)增加其孔數(shù)，這就必須提升橋梁上部工程造價(jià)，因此必須對(duì)各方面因素進(jìn)行充分考慮，保證方案設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性。

2.5 影響結(jié)構(gòu)的外力因素

在車輛運(yùn)行環(huán)節(jié)，影響較大的因素是大縱坡與長(zhǎng)縱坡，此類因素將會(huì)降低汽車的制動(dòng)性，如選取多梁式上部結(jié)構(gòu)則會(huì)具有極差的自身平衡能力。同時(shí)，因曲線橋離心率的作用，相比內(nèi)梁沖擊系數(shù)，外梁沖擊系數(shù)要高出許多，這種情況下下部結(jié)構(gòu)的反作用力就會(huì)喪失。為此，在大縱坡、長(zhǎng)縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)沖擊力、制動(dòng)力進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并對(duì)結(jié)構(gòu)自身的基本頻率進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)結(jié)構(gòu)進(jìn)出頻率，對(duì)其結(jié)果再次進(jìn)行分析、確定。

3 山區(qū)路橋設(shè)計(jì)的具體形式

3.1 山谷橫跨高架橋

對(duì)于橋梁上部結(jié)構(gòu)存有型梁與空心板時(shí)山谷橫跨高架橋的主要形式。對(duì)大多數(shù)大橋及特大橋梁而言，往往都會(huì)選取連續(xù)梁、鋼構(gòu)體系，以便橋梁通行。而選取空心板體系用于中小橋梁，此類結(jié)構(gòu)成本少，可有效降低工程投入。此外，在相同合同段內(nèi)，往往不得選取多種跨徑混合使用，避免在周轉(zhuǎn)使用時(shí)，影響預(yù)置模板。

3.2 跨河橋梁

在跨河橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，制定的設(shè)計(jì)方案，必須與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況相結(jié)合，尤其是水文情況。一般可分兩點(diǎn)分析：第一，河流無(wú)須通航，設(shè)計(jì)此類橋梁時(shí)，較為簡(jiǎn)單，成本低。但設(shè)計(jì)時(shí)必須具備協(xié)調(diào)的上下部橋梁結(jié)構(gòu)，橋墩需與人工構(gòu)造物隔離，進(jìn)行橋墩數(shù)量的合理設(shè)計(jì)，最大限度地降低橋墩個(gè)數(shù)，確保能夠和水流方向相交。第二，如河流須通航，應(yīng)先進(jìn)行通航等級(jí)、水位等級(jí)的確定，隨后進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)，且在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)通航、排洪要求進(jìn)行綜合考慮。如河流具有較高通航等級(jí)，則結(jié)構(gòu)可選取連續(xù)箱梁、大跨度鋼構(gòu)箱梁等，如具有較低河流通航等級(jí)，則橋梁結(jié)構(gòu)可選取簡(jiǎn)單的T型梁結(jié)構(gòu)、空心板結(jié)構(gòu)。

3.3 跨橋線

設(shè)計(jì)過(guò)程中，具有較高分離式跨橋線的安全性要求，但會(huì)對(duì)整體外觀審美影響較大。對(duì)部分重要路橋來(lái)講，一般不會(huì)選用分離式形式。在橋梁設(shè)計(jì)、建設(shè)時(shí)，不僅要與人們出行、交通運(yùn)輸要求相符，還要滿足審美、藝術(shù)需求。

4 山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

本文以山區(qū)公路中等跨徑橋梁為例，在充分考慮地形、施工技術(shù)等因素的前提下，橋梁跨徑多選取20m～50m。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

4.1 路橋配合需適宜，選取施工期間破壞環(huán)境最小的方案，山區(qū)公路往往順著陡坡定線，因此，必須盡可能降低橋墩數(shù)量、基礎(chǔ)開(kāi)挖，防止對(duì)陡坡生態(tài)平衡造成嚴(yán)重影響。

4.2 基于經(jīng)濟(jì)、適用、安全等條件，盡量選取標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、經(jīng)濟(jì)化的橋型，保證預(yù)制裝配施工科學(xué)、合理。要求施工必須具備安全吊裝、便于安裝、剛度適中等特點(diǎn)，可選取T梁。

4.3 在對(duì)行車舒適性、山區(qū)高墩橋梁養(yǎng)護(hù)難等因素進(jìn)行綜合考慮的基礎(chǔ)上，選取的墩梁固結(jié)結(jié)構(gòu)形式應(yīng)具有連續(xù)性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)少等特點(diǎn)。一般20m以上墩高可選取的橋梁結(jié)構(gòu)為墩梁固結(jié)形式，20m以內(nèi)墩高可選取的結(jié)構(gòu)類型為連續(xù)梁。連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)混合體系通常用于彎、坡橋。

4.4 根據(jù)橋梁美學(xué)原則，跨徑和墩高關(guān)系可選取的比值為0.618～1.00，最具有經(jīng)濟(jì)性。一般情況下，往往可選取一種標(biāo)準(zhǔn)跨徑或不多于兩種跨徑。基于經(jīng)濟(jì)性原則，跨徑與墩高的關(guān)系見(jiàn)表1。

墩高在45m以上時(shí)，采取50m的“T”梁高跨較為合理，但因50m預(yù)制“T”梁具有較大起吊重量，高空吊裝具有極大難度，且極為危險(xiǎn)，因此無(wú)特殊規(guī)定，無(wú)須選取該形式用于山區(qū)，可選取40m的“T”梁用于設(shè)計(jì)。墩高50m～60m時(shí)，應(yīng)與地形具體情況相結(jié)合，選取40m“T”梁用于施工。

4.5 選取分幅雙柱墩用于下部結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)孛鏅M坡在25°以上的情況下，可選取矩形墩、薄壁墩作為設(shè)計(jì)類型，一般選取的樁基礎(chǔ)具有較大直徑。樁基礎(chǔ)位于斜坡位置，計(jì)算樁基埋設(shè)土內(nèi)的深度時(shí)，必須對(duì)其安全性進(jìn)行充分考慮。當(dāng)樁基礎(chǔ)為嵌巖樁，應(yīng)按照地質(zhì)狀況，合理確定樁中心和巖層斜坡面之間的水平距高，進(jìn)而保證嵌巖深度合理。

4.6 選取彎梁直做的方式用于曲線橋，且在10cm以內(nèi)控制各跨、各幅及同幅各片預(yù)制梁長(zhǎng)級(jí)差，盡量減少預(yù)制梁長(zhǎng)所選類型，不足部分調(diào)整梁長(zhǎng)時(shí)可在結(jié)構(gòu)連續(xù)或剛構(gòu)位置墩頂?shù)默F(xiàn)澆連續(xù)段進(jìn)行，也可利用封錨段長(zhǎng)度在墩頂伸縮縫位置合理調(diào)整具體梁長(zhǎng)。除此之外，橋臺(tái)位置則通過(guò)橋臺(tái)臺(tái)口線旋轉(zhuǎn)一個(gè)微小角度做好調(diào)整處理，進(jìn)而確保能夠選取相同尺寸的橋臺(tái)孔各片預(yù)制梁長(zhǎng)。利用翼緣板傾斜和超高值相同的方法滿足超高路段預(yù)制梁設(shè)計(jì)要求。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，山區(qū)路橋建設(shè)愈加重要。因山區(qū)具有較為復(fù)雜的地形、地質(zhì)、水文等條件，進(jìn)而增加了設(shè)計(jì)難度，為此在具體建設(shè)施工環(huán)節(jié)，必須因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，基于經(jīng)濟(jì)性的原則，合理選取設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性，只有這樣才能掌握山區(qū)路橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，才能提高山區(qū)路橋施工的整體質(zhì)量。

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