陳志文

摘 要： 裝配式橋梁以其自身所具備的諸多特點，在橋梁工程項目中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在山區(qū)進行橋梁工程建設(shè)時，可將裝配式作為首選。文章從山區(qū)裝配式橋梁的設(shè)計原則分析入手，提出山區(qū)裝配式橋梁的設(shè)計要點，期望通過本文的研究能夠?qū)ρb配式橋梁在山區(qū)的推廣應(yīng)用有所幫助。

關(guān)鍵詞： 山區(qū);裝配式橋梁;設(shè)計

【中圖分類號】U442.5 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.056

1 山區(qū)裝配式橋梁的設(shè)計原則

山區(qū)泛指多山的地區(qū)，包含山地、丘陵等等，我國山區(qū)約占全國面積的2/3左右。由于山區(qū)的地面崎嶇不平，交通十分不便，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)難度比較大，尤其是公路橋梁。裝配式橋梁的主要構(gòu)件全部是在工廠預(yù)制，運至現(xiàn)場后按照設(shè)計要求進行組裝即可，便于施工，非常適合山區(qū)。在山區(qū)進行裝配式橋梁設(shè)計時，應(yīng)當遵循如下原則：

1.1 依據(jù)路線確定橋位

地形復(fù)雜是山區(qū)最為突出的特點之一，使得山區(qū)中路線選線的控制因素相對較多，在這一前提下，對裝配式橋梁的橋位進行確定時，應(yīng)當遵循服從路線走向的原則。若是路段上各種人工構(gòu)造物的數(shù)量多、規(guī)模大，則應(yīng)對路線方案進行比選，通過可行性、技術(shù)性、經(jīng)濟性的比較，最終確定出最佳的線位作為橋梁位置。

1.2 規(guī)避不良地質(zhì)

我國的國土面積較大，地質(zhì)條件相對比較復(fù)雜，其中存在大量的不良地質(zhì)，相關(guān)的工程實踐表明，在不良地質(zhì)上修建橋梁工程，橋梁下部結(jié)構(gòu)的造價會有所升高，這是因為需要對不良地質(zhì)進行處理。山區(qū)中不良地質(zhì)的分布較為廣泛，出于降低工程造價的目的，在裝配式橋梁設(shè)計中，應(yīng)當以地質(zhì)勘察結(jié)果作為主要依據(jù)，對橋梁基礎(chǔ)孔位的布設(shè)進行優(yōu)化調(diào)整，盡可能避開不良的地質(zhì)條件。

1.3 經(jīng)濟性原則

在山區(qū)中，受到地形地貌的限制，橋梁基本上都是中小跨徑，而橋梁本身的經(jīng)濟性對整個項目的投資具有直接影響。在裝配式橋梁工程中，跨徑是最為主要的經(jīng)濟指標之一，出于經(jīng)濟性方面的考慮，裝配式橋梁的墩高若是超過60m，則應(yīng)當采用高度為40-50m的T型梁。

2 山區(qū)裝配式橋梁的設(shè)計要點

2.1 結(jié)構(gòu)形式選擇

裝配式橋梁比較常見的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是簡支結(jié)構(gòu)，另一種是先簡后支結(jié)構(gòu)。前者在水平荷載的作用下，具有連續(xù)功能，其所呈現(xiàn)出來的是連續(xù)梁橋的特性，如果山區(qū)的地質(zhì)條件較好，在裝配式橋梁設(shè)計中，可以選用先簡后支結(jié)構(gòu)。若是地質(zhì)條件不佳，則可選擇簡支結(jié)構(gòu)，這樣能夠大幅度降低橋梁基礎(chǔ)的處理難度。當設(shè)計的裝配式橋梁不超過2跨時，可將簡支結(jié)構(gòu)作為首選;3跨以上的裝配式橋梁，應(yīng)選用先簡后支結(jié)構(gòu)。跨徑在20m以內(nèi)，可以選擇空心梁板，跨徑在20m以上，可將T型梁作為首選。

2.2 跨徑設(shè)計

在山區(qū)裝配式橋梁進行設(shè)計的過程中，為簡化設(shè)計步驟，一般都是選擇標準跨徑，即20m、25m、30m、35m。大量的工程實踐表明，當裝配式橋梁的跨徑較大時，會導(dǎo)致公路與山區(qū)線性的要求不符，從而給后續(xù)的施工增添一定的難度。因此，為便于裝配式橋梁施工，在跨徑設(shè)計中，可按照實際情況進行優(yōu)化調(diào)整，確保調(diào)整后的跨徑滿足施工需要。此外，要控制好橋梁跨徑與墩高之間的比例。對于裝配式橋梁而言，在不影響橋梁美觀性的前提下，最佳的跨徑與墩高比值為0.618-1.0之間，即20m跨徑，墩高應(yīng)當不低于12m，不超過20m。通過對裝配式橋梁跨徑進行合理設(shè)計，能夠在滿足使用需求的情況下，為橋梁建設(shè)創(chuàng)造有利條件。

2.3 墩臺設(shè)計

2.3.1 橋臺

橋墩與橋臺是裝配式橋梁較為重要組成部分，由于山區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，因此，在裝配式橋梁設(shè)計中，應(yīng)當確保墩臺設(shè)計與施工要求相符，由此能夠保證后續(xù)施工的順利開展，從而使橋梁在規(guī)定的期限內(nèi)高質(zhì)量完成。通過對大量山區(qū)橋梁進行分析后發(fā)現(xiàn)，絕大部分墩臺都設(shè)置在地勢較高的位置處，這樣可以使墩臺的承載力有所提升，為橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性提供保障。如果坡度較大，則可選用以下幾種類型的橋臺：柱式橋臺、肋板式橋臺、重力式U形橋臺;若是緩坡，則可選擇樁基礎(chǔ)加肋板式橋臺。當橋臺的形式確定之后，可以通過計算，確定出橋臺后的填土高度。根據(jù)工程經(jīng)驗，柱式橋臺后的填土高度應(yīng)當不超過5.0m，肋板式橋臺應(yīng)不超過12m，U形橋臺應(yīng)不超過8m。選用U形橋臺時，為確保強度，應(yīng)當分臺階進行加固處理。

2.3.2 橋墩

裝配式橋梁的橋墩與承載力之間存在著非常密切的關(guān)聯(lián)，橋墩的高度則主要取決于施工技術(shù)。當墩高在20m以下時，可選擇雙圓柱式墩，這種類型的橋墩施工難度相對較低，便于質(zhì)量控制，能夠降低施工成本;橋墩高度在20-40m之間時，可以選用薄壁墩，這種類型的橋墩可以節(jié)省材料，減輕自重;當墩高超過40m時，應(yīng)當選用空心矩形薄壁墩，或是雙柱式大挑臂墩。

2.4 支座設(shè)計

在山區(qū)中建設(shè)裝配式橋梁時，一般情況下，會選擇山坡設(shè)置橋墩，因山坡本身具有一定的坡度，故此，主梁限位限位措施的選擇顯得尤為重要。裝配式橋梁受到自身重力及車輛荷載的雙重作用，會出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，這在一定程度上影響了橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，而限位措施的作用就是避免上述問題的發(fā)生。山區(qū)裝配式橋梁設(shè)計中，盆式支座的應(yīng)用較為廣泛，這種支座不但具有較高承載力，而且使用壽命長，便于施工。因此，可在設(shè)計中選用盆式支座。

2.5 路基與邊坡的處理設(shè)計

山區(qū)地形具有復(fù)雜性的特點，在這樣的地形上進行裝配式橋梁建設(shè)時，若是路基的填方高度比較大，則應(yīng)當對處理方案進行合理設(shè)計。當填土的運輸距離比較遠時，為減少土方的外運量，并確保邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以采用架橋的方案。針對山區(qū)中地形起伏變化較大的地段，在處理裝配式橋梁與路基銜接部位時，應(yīng)確保設(shè)計的處理方案具有高度的可行性。為提高處理效果，可以采用半幅路橋相結(jié)合的形式，并通過擋土墻的設(shè)置對邊坡進行加固。

結(jié)束語：綜上所述，山區(qū)裝配式橋梁設(shè)計是一項較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，由于其中涵蓋的內(nèi)容相對較多，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可能對橋梁的整體質(zhì)量造成影響。因此，必須確保橋梁設(shè)計的合理性。這就要求設(shè)計人員應(yīng)當了解并掌握裝配式橋梁設(shè)計要點，并在實際工程中進行合理運用。

參考文獻

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