山區(qū)橋梁設(shè)計的注意事項(xiàng)及心得體會

摘要：首先分析了山區(qū)公路橋梁的設(shè)計特點(diǎn)，隨后針對目前山區(qū)公路橋梁設(shè)計過程中存在的問題，以二級公路橋梁工程為例，闡述了與之對應(yīng)的設(shè)計特點(diǎn)、注意事項(xiàng)（橋位設(shè)計注意事項(xiàng)和橋基設(shè)計注意事項(xiàng)）以及在山區(qū)橋梁設(shè)計工作中的一些心得體會，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路橋梁；橋梁上部結(jié)構(gòu)形式；墩臺結(jié)構(gòu)；雙圓柱墩；柱式墩

引言

隨著道路工程網(wǎng)絡(luò)的不斷延伸，越來越多的建設(shè)項(xiàng)目需要在山區(qū)等地質(zhì)地形條件復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計建設(shè)，這就給工程設(shè)計建設(shè)人員提出了新的挑戰(zhàn)。由于山區(qū)地質(zhì)地形條件復(fù)雜多變的特點(diǎn)，公路橋梁設(shè)計人員應(yīng)在明確相關(guān)的設(shè)計建設(shè)規(guī)律的情況下找出與之對應(yīng)的建設(shè)技術(shù)。這里指的設(shè)計建設(shè)規(guī)律即為：山區(qū)公路橋梁的設(shè)計特點(diǎn)以及注意事項(xiàng)等。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大山區(qū)公路橋梁設(shè)計特點(diǎn)以及設(shè)計質(zhì)量控制的方式方法，以降低復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境對其建設(shè)使用帶來的影響。

1山區(qū)公路橋梁設(shè)計特點(diǎn)

山區(qū)二級公路橋梁設(shè)計的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：易受復(fù)雜地形地質(zhì)問題的影響，這就意味著路線設(shè)計將面臨較大困難。這里指地質(zhì)問題包括：地形地貌復(fù)雜、山高、溝深、河溝、河谷、巖溶和地下暗河等。山區(qū)公路橋梁設(shè)計的路線設(shè)計難點(diǎn)在于橋位及橋型的選擇。相關(guān)研究表明，山區(qū)公路橋梁設(shè)計所處的地質(zhì)特點(diǎn)包括：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，易受不同程度的滑坡、崩塌、巖溶、煤層、陡崖以及瓦斯等問題影響。此外設(shè)計人員還要明確公路橋梁路線設(shè)計特點(diǎn)，以降低地質(zhì)條件對其帶來的負(fù)面影響。具體來說，針對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工過程存在的問題，路線設(shè)計人員根據(jù)工程所處的地形地質(zhì)條件勘測結(jié)果。對于彎坡橋主要作用于山區(qū)二級公路的橋梁位置和橋梁類型進(jìn)行合理化選擇。由此可以看出，要想保證山區(qū)公路橋梁設(shè)計的可靠性，需在明確其設(shè)計特點(diǎn)以及所處地質(zhì)地形條件基礎(chǔ)上，使其發(fā)揮出緩解當(dāng)前交通運(yùn)輸業(yè)建設(shè)使用壓力的效用[1]。

2山區(qū)公路橋梁設(shè)計注意事項(xiàng)

2.1橋位設(shè)計注意事項(xiàng)設(shè)計人員在選擇山區(qū)二級公路橋梁工程建設(shè)位置過程中，應(yīng)優(yōu)先選擇坡體穩(wěn)定、地基條件好且無嚴(yán)重地質(zhì)問題影響的地段。這樣能使橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計與引道設(shè)計的穩(wěn)定性作用得到有效發(fā)揮，同時還能降低工程設(shè)計建設(shè)的造價成本。對于必須要在崩塌、泥石流、巖溶以及滑坡等地質(zhì)條件下進(jìn)行設(shè)計建設(shè)的工程，地質(zhì)問題勘察人員要注重地質(zhì)影響的規(guī)模、穩(wěn)定程度以及性質(zhì)，從而為山區(qū)公路橋梁設(shè)計人員進(jìn)行橋位設(shè)計提供便利。在此過程中設(shè)計人員需注意橋位要盡可能的避免與橋梁軸線方向的大斷裂帶平行，且不能在活動性較高的斷層結(jié)構(gòu)上進(jìn)行工程建設(shè)[2]。2.2橋基設(shè)計注意事項(xiàng)橋基工程是山區(qū)公路橋梁設(shè)計穩(wěn)定性的基本保障，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將地質(zhì)勘察重點(diǎn)放在鉆孔深度和鉆孔布設(shè)上。地質(zhì)勘查中的主要問題為：鉆孔布設(shè)和深度。對于鉆孔的布置設(shè)計，要在工程地質(zhì)勘察與測試的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計。例如對于鉆孔數(shù)量的確定，設(shè)計人員要根據(jù)橋位的地質(zhì)條件、擬采用基礎(chǔ)類型來進(jìn)行。鉆孔數(shù)量通常情況下應(yīng)間隔一到兩個橋墩設(shè)置一個鉆孔，且其操作位置要設(shè)計在工程路線的中心線上。這樣一來，在實(shí)際建設(shè)時工程結(jié)構(gòu)即使受地質(zhì)地形問題的影響，仍然能夠保證橋梁墩臺的作用穩(wěn)定性。對于橋基鉆孔深度的確定，設(shè)計人員要根據(jù)橋位、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型、地質(zhì)問題影響深度以及其他地基淺基礎(chǔ)問題來進(jìn)行設(shè)計判斷。例如當(dāng)山區(qū)二級公路橋梁處在第四系覆蓋層或是基巖風(fēng)化層較深的地基條件下，設(shè)計人員應(yīng)將鉆孔的深度設(shè)置在持力層以下3～10m處，將墩臺基礎(chǔ)底面寬度控制在2.5～4倍。對于工程處在深基礎(chǔ)的第四系覆蓋層或是基巖風(fēng)化層較深的地基結(jié)構(gòu)或是覆蓋層較薄且風(fēng)化層較淺的基巖地基結(jié)構(gòu)，設(shè)計人員應(yīng)將鉆孔深度設(shè)置在持力層或是樁尖以下的3～5m處。

3山區(qū)公路橋梁設(shè)計心得體會

3.1上部結(jié)構(gòu)形式設(shè)計體會山區(qū)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計，需要人員根據(jù)地質(zhì)勘察報告來確定采用裝配化還是標(biāo)準(zhǔn)化。對于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計或是橋梁跨徑小于50m時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化跨徑。目前可供選擇的標(biāo)準(zhǔn)跨徑尺寸為：10m、13m、16m、20m、25m、30m、40m。3.2墩臺結(jié)構(gòu)設(shè)計體會3.2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式目前可供山區(qū)公路橋梁墩臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇的類型有兩種，即明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)和鉆孔樁基礎(chǔ)。其中明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計必須滿足山區(qū)公路工程的抗滑移以及抗傾覆需求，這就意味著設(shè)計人員要控制好結(jié)構(gòu)基底的承載力和埋置深度。具體的設(shè)計過程，設(shè)計人員更是要保證結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)邊緣與陡崖保持一定的安全距離，即a5m[4]。對于坡腳為B45b的情況，設(shè)計人員還要對坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，以確保山區(qū)公路橋梁設(shè)計應(yīng)用的可靠性。鉆孔樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計要在滿足單樁承載力的要求下，將摩擦樁樁長的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行控制。此結(jié)構(gòu)設(shè)計，還要對嵌巖樁采取雙指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)，即基巖強(qiáng)度和嵌巖深度。具體來說，就是將嵌巖樁徑控制在2.5倍，將嵌巖深度通過巖面陡坡計算保證其樁徑大于3倍。值得注意的是，對于熔巖地質(zhì)情況，墩臺樁基結(jié)構(gòu)應(yīng)采用穿透溶洞的做法，來提高整體結(jié)構(gòu)的作用穩(wěn)定性[5]。3.2.2橋墩形式山區(qū)公路橋梁的橋墩形式設(shè)計主要有三種，即柱式墩、空心墩以及薄壁墩等。其中柱式墩主要作用于高度不大且對橋墩強(qiáng)度控制要求較高的公路橋梁，如二級公路。具體來說，設(shè)計人員可根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況，選擇方柱墩還是圓柱墩。其中方柱墩更能與上部公路橋梁體系相適用，具有一定視覺誘導(dǎo)性和美觀性。而圓柱墩的外觀質(zhì)量控制較為便捷，且具有樁基結(jié)構(gòu)施工簡單的特點(diǎn)。但方柱墩的設(shè)計缺陷為，墩柱與樁基連續(xù)需通過樁帽，這就增加了一定的工程量，即設(shè)計應(yīng)用成本較高。雙圓柱墩是目前市場應(yīng)為范圍較廣的柱式墩山區(qū)公路橋梁橋墩設(shè)計形式，其具有施工便捷且施工技術(shù)成熟等特點(diǎn)。其墩柱采用突變截面形式，墩頂部30m范圍內(nèi)采用2.0m墩徑；對于29m則應(yīng)采用2.5m墩徑進(jìn)行設(shè)計維護(hù)。但該柱式墩設(shè)計形式要控制好與上部跨徑和墩柱高度的設(shè)計合理性，即可通過標(biāo)準(zhǔn)化來降低模數(shù)影響[6]。如表1所示為雙圓柱墩的尺寸規(guī)格要求。值得注意的是，雖然維護(hù)單位設(shè)計人員可供選擇的橋墩形式有多種，但在一個工程項(xiàng)目下，要盡可能的選擇相同規(guī)格的墩柱，以避免系梁設(shè)置凌亂或是密實(shí)度設(shè)計不合理問題的出現(xiàn)。

4結(jié)語

經(jīng)上述研究表明，山區(qū)公路橋梁的設(shè)計特點(diǎn)、注意事項(xiàng)以及心得體會內(nèi)容要根據(jù)所處的地質(zhì)地形條件進(jìn)行建設(shè)。如下結(jié)論為二級公路設(shè)計維護(hù)單位特別要注意的內(nèi)容：針對山區(qū)公路橋梁工程建設(shè)使用存在的車輛超載問題，設(shè)計維護(hù)人員可通過設(shè)置緊急避險車道，來將其帶來的危險降到最低。針對山區(qū)公路橋梁路線的設(shè)計維護(hù)問題，設(shè)計人員可通過優(yōu)化線形選擇來降低地質(zhì)條件對其的影響。針對公路橋梁上部結(jié)構(gòu)形式設(shè)計問題，維護(hù)單位工作人員要根據(jù)地質(zhì)勘察報告來確定標(biāo)準(zhǔn)化跨徑，以提高其作用耐久性和可靠性。針對公路橋梁墩臺結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷，維護(hù)人員要在明確各類基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式以及橋墩形式的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)地形情況來保證其作用的科學(xué)合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬馬.山區(qū)公路橋梁設(shè)計原則及設(shè)計要點(diǎn)初探[J].建設(shè)科技，2016（3）：91-92.

[2]王欣.簡析山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計的關(guān)鍵問題[J].城市道橋與防洪，2016（4）：10-11，84-86.

[3]陳奉民.關(guān)于山區(qū)高速公路橋梁勘察設(shè)計技術(shù)的思考[J].公路交通技術(shù)，2013（3）：74-78.

[4]李曉，程艷，李春曉.淺談山區(qū)公路常規(guī)橋梁的設(shè)計[J].公路，2013（7）：120-123.

[5]劉順鋒.山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計存在的問題及對策分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（33）：203.

[6]姚愛平.試論山區(qū)公路橋梁特征及其設(shè)計對策[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014（9）：274-276.

[7]趙進(jìn)，侯靚雯.秦嶺山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011（10）：270-273.