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摘 要：公路桥梁建设是我国进行公路建设的一个重要的组成部分。山区公路设计的过程中，只有很好地把握公路桥梁结构设计的合理性和科学性，对多方位的因素进行综合的考虑，保证施工和营运过程中的科学性和安全性。本文主要针对关于山区公路中小跨径桥梁设计问题进行分析和讨论。
关键词：山区公路;中小跨径桥梁;设计原则
一、山区公路中小跨径桥梁设计原则
1、合理的经济性
山区地形地貌复杂，桥梁建设的经济性显得尤为重要。因此桥梁设计时，遵循就地取材原则，应充分考虑地形、地质环境条件、材料、施工、运输等情况。
2、良好的耐久性
山区中小跨径桥梁设计年限一般在100年以内，在桥梁设计时，在保证桥梁安全的前提下，尽可能采取有效措施提供桥梁的耐久性。一般可采取增加钢筋，采用耐久性混凝土，增加保护层厚度，搞好结构设计等确保山区公路桥梁的耐久性。
3、可靠的安全性
因山区地形复杂多变，应综合考虑沟壑深度、地形坡度、溶洞、岩溶、泥石流、滑坡等地形、地貌，还有把握降水量、气温等气候特点。不能只关心桥梁承载能力问题，应保证桥梁在各种条件下都不会出现破坏。
二、山区公路中小跨径桥梁设计
1、主梁的选择
中小跨径公路桥梁常用主梁有T梁、小箱梁、空心板三大类：
（1）T梁连接采用横隔板，有较好的整体性和大的横向刚度，具有大的跨越能力;由于整体全断面浇筑，质量容易控制，施工简便，单根梁重量较轻，吊装安装简单;预制T梁为全预应力构件，耐久性、安全性好;但桥梁宽度相同时，因T梁宽度窄，需要的主梁片数比小箱梁多，经济性比小箱梁差。T梁翼板厚度与梁高相比，相差很大，难以实现铰接，如设置横向不足，就会造成翼板连接处损坏;按刚接进行横向连接时，如设置横向不足，就会造成单梁损坏，设计时必须保证横梁抗力和数量足够，间隔6m左右设一道横隔板为宜，以加强横向整体性;为保证计算和实际受力相符，结构设计时，应采用梁格体系进行计算。T梁养护容易，施工工艺简单，便于曲线布设，有条件时应优先选用。
（2）小箱梁与T梁比，同跨径小箱梁建筑高度低，造价低，尤其对缺乏路基填料段、软土区及需要降低桥头填土时，应优先采用，更利于降低工程造价;但重量大，吊装施工机械要求高。小箱梁抗扭性能好、跨越能力大，但其腹板较薄，内部存在空腔，预制施工要求比T梁高。小箱梁能采用后张法施工，但模板较复杂、施工工序较多、吊装重量重、不易控制质量;但其耐久性、整体性，多跨大半径桥梁应优先选用。
（3）空心板结构十分实用于跨径小于20m的桥梁，但预制空心板使用中易出现支座脱空、混凝土剥落、纵、横向裂缝、铰缝开裂、剥落等病害。究其原因是结构设计时，架设板与板横向通过铰接，只传递剪力，但实际情况是由于铰缝混凝土体积小，施工质量难以保证，受到较大压力易碎，难以长期传递力;若铰缝施工中采用了钢筋连接并对板侧面进行了凿毛，与板形成了良好整体，此时若梁较宽时，会出现双向板受力情况，板预制时未配制横向钢筋，易引发纵向板底开裂，因此设计时应在缝内增加钢筋、缝处采用钢纤维混凝土等措施改善铰缝连接。取现浇空心板能适应各种弯、坡、斜桥的需要，有施工条件时，应尽可能采用现浇板结构，且跨径不超过8m时，宜采用实心板。
2、桥跨分联
（1）伸缩缝应按照分联长度、桥面延伸量等选择伸缩缝型号。联长度在180～250m范围内时，应采用D240型模数式伸缩缝;联长度在100～180m范围内时，应采用D160型模数式伸缩缝;联长度在40～100m范围内时，应采用D80型模数式伸缩缝;联长度在20～40m范围内时，应采用D40型模数式伸缩缝;桥长小于20m时，只在一端采用伸缩缝。（2）对连续体系桥梁，应按照桥梁跨径大小情况进行分联，单孔跨径为40m时，联长应低于200m;单孔跨径为30m时，联长应低于180m;单孔跨径为20m时，联长应低于100m。（3）采用标准跨径的桥梁，应按照单孔跨径、墩高、桥梁纵坡等选择上部结构体系。桥梁桥墩高度不小于20m或纵坡不小于2.5%时，应采用墩梁固结的连续刚构体系;桥墩高度小于20m时，应采用结构连续体系。桥梁单孔跨径不小于20m时，应采用连续刚构或先简支后连续体系;桥梁单孔跨径小于20m时，应采用桥面连续体系。跨径不小于13m的桥梁，应采用预应力结构;跨径大于20m的桥梁应采用T梁或小箱梁（当跨径≥40m时则采用T梁），不采用组合箱梁;小半径曲线桥梁不采用预制拼装结构，采用现浇箱梁。（4）当墩高大于45m时，应选用40m连续T形梁桥;当墩高大于15m而不超过40m时，应选用30m连续T形梁桥;当墩高小于15m时，跨越山沟、山凹、坝区河流和水沟时，无净空要求时，应选用20m连续T形梁桥，有净空要求时，应选用16m预应力窄幅空心板桥。
3、桥型
考虑山区的公路地形和运输条件，为方便施工和降低造价，山区公路中小跨径桥梁的桥型设计尽可能采用梁板组合装配式结构和标准跨径。梁板组合结构架设方便，易于标准化施工，适合不同宽度的路基，能减轻预制重量，减小施工工期。跨径为6～20m的小跨径山区公路宜采用预制空心板。跨径为20～40m的可考虑采用预制T梁。山区曲线桥梁，由于存在弯扭藕合，为方便施工，降低弯扭作用，宜采用抗扭能力强的封闭箱梁，并加强桥梁横向连接，以提升结构性能;桥梁的滑移和会变形梁体支座受力不均，结构错动，高墩桥梁设计时应重点关注墩柱的变形和稳定性，为提高结构的稳定性，减小后期养护工作宜尽量采用刚构。
4、下部结构
下部结构选取应充分考虑地质、地形、水文等自然条件，对墩型及墩高，跨径等进行选择。如果桥梁高度小于40m，山区公路中小跨径桥梁一般采用矩形墩、十字墩、柱式墩，但双柱式墩结构稳定，施工简单宜优先选用。如果桥梁较矮，就采用薄板式墩或柱式墩，但柱式墩构造简单，施工外观质量易于控制，与桩基础衔接方便，宜优先选用。山区公路中小跨径桥梁基础一般采用柱桩、嵌岩桩等桩基础和扩大基础。桥位处地质条件好时宜采用扩大基础。地质条件好但地面横坡大以及地质条件复杂时宜采用桩基础。对岩溶发育段，基础应采用单桩，以缩减桩基数量，减小施工难度。受水流冲刷、滚石等河谷中的桥墩，設计时应注意考虑墩柱抗冲刷和抗撞击能力，尽量采用单桩。山区中小跨径桥梁桥台一般采用重力台、肋板台和桩柱式桥台。重力台高度在10m左右为宜，常需配合设置纵横向台阶，以适应山区的地貌、地形。桩柱式台高度宜为5～10m，在山区地形陡峭的情况下，常与重力台配合使用。肋板台需要设置透水性材料填充压实，上铺设格栅的过渡段。
结束语
山区公路设计受到很多因素的影响和制约，会遇到许多的技术难题和疑难工程。我们在进行山区公路中小跨径公路桥梁设计时，应该考虑其本身的具体特征，确保中小跨径公路桥梁的结构设计能够达到相应的标准，从而为后续的桥梁施工、建设管理提供帮助，保证整个桥梁工程建设的质量和安全。
参考文献：
[1] 陈中治，王敏. 山区中小跨径桥梁设计要点[J]. 中外公路，2013，33（2）：180-184.
[2] 冯斌.山区中小桥梁的设计方法分析[J].黑龙江交通科技，2016，39（10）：129-130.
[3] 左祥红.山区高速公路桥梁勘察设计技术分析[J].工程建设与设计，2019（15）：123-124.
[4] 李晓彤.山区公路中小桥梁的设计方法研究[J].黑龙江科技信息，2016（7）：239.
关键词：山区公路;中小跨径桥梁;设计原则
一、山区公路中小跨径桥梁设计原则
1、合理的经济性
山区地形地貌复杂，桥梁建设的经济性显得尤为重要。因此桥梁设计时，遵循就地取材原则，应充分考虑地形、地质环境条件、材料、施工、运输等情况。
2、良好的耐久性
山区中小跨径桥梁设计年限一般在100年以内，在桥梁设计时，在保证桥梁安全的前提下，尽可能采取有效措施提供桥梁的耐久性。一般可采取增加钢筋，采用耐久性混凝土，增加保护层厚度，搞好结构设计等确保山区公路桥梁的耐久性。
3、可靠的安全性
因山区地形复杂多变，应综合考虑沟壑深度、地形坡度、溶洞、岩溶、泥石流、滑坡等地形、地貌，还有把握降水量、气温等气候特点。不能只关心桥梁承载能力问题，应保证桥梁在各种条件下都不会出现破坏。
二、山区公路中小跨径桥梁设计
1、主梁的选择
中小跨径公路桥梁常用主梁有T梁、小箱梁、空心板三大类：
（1）T梁连接采用横隔板，有较好的整体性和大的横向刚度，具有大的跨越能力;由于整体全断面浇筑，质量容易控制，施工简便，单根梁重量较轻，吊装安装简单;预制T梁为全预应力构件，耐久性、安全性好;但桥梁宽度相同时，因T梁宽度窄，需要的主梁片数比小箱梁多，经济性比小箱梁差。T梁翼板厚度与梁高相比，相差很大，难以实现铰接，如设置横向不足，就会造成翼板连接处损坏;按刚接进行横向连接时，如设置横向不足，就会造成单梁损坏，设计时必须保证横梁抗力和数量足够，间隔6m左右设一道横隔板为宜，以加强横向整体性;为保证计算和实际受力相符，结构设计时，应采用梁格体系进行计算。T梁养护容易，施工工艺简单，便于曲线布设，有条件时应优先选用。
（2）小箱梁与T梁比，同跨径小箱梁建筑高度低，造价低，尤其对缺乏路基填料段、软土区及需要降低桥头填土时，应优先采用，更利于降低工程造价;但重量大，吊装施工机械要求高。小箱梁抗扭性能好、跨越能力大，但其腹板较薄，内部存在空腔，预制施工要求比T梁高。小箱梁能采用后张法施工，但模板较复杂、施工工序较多、吊装重量重、不易控制质量;但其耐久性、整体性，多跨大半径桥梁应优先选用。
（3）空心板结构十分实用于跨径小于20m的桥梁，但预制空心板使用中易出现支座脱空、混凝土剥落、纵、横向裂缝、铰缝开裂、剥落等病害。究其原因是结构设计时，架设板与板横向通过铰接，只传递剪力，但实际情况是由于铰缝混凝土体积小，施工质量难以保证，受到较大压力易碎，难以长期传递力;若铰缝施工中采用了钢筋连接并对板侧面进行了凿毛，与板形成了良好整体，此时若梁较宽时，会出现双向板受力情况，板预制时未配制横向钢筋，易引发纵向板底开裂，因此设计时应在缝内增加钢筋、缝处采用钢纤维混凝土等措施改善铰缝连接。取现浇空心板能适应各种弯、坡、斜桥的需要，有施工条件时，应尽可能采用现浇板结构，且跨径不超过8m时，宜采用实心板。
2、桥跨分联
（1）伸缩缝应按照分联长度、桥面延伸量等选择伸缩缝型号。联长度在180～250m范围内时，应采用D240型模数式伸缩缝;联长度在100～180m范围内时，应采用D160型模数式伸缩缝;联长度在40～100m范围内时，应采用D80型模数式伸缩缝;联长度在20～40m范围内时，应采用D40型模数式伸缩缝;桥长小于20m时，只在一端采用伸缩缝。（2）对连续体系桥梁，应按照桥梁跨径大小情况进行分联，单孔跨径为40m时，联长应低于200m;单孔跨径为30m时，联长应低于180m;单孔跨径为20m时，联长应低于100m。（3）采用标准跨径的桥梁，应按照单孔跨径、墩高、桥梁纵坡等选择上部结构体系。桥梁桥墩高度不小于20m或纵坡不小于2.5%时，应采用墩梁固结的连续刚构体系;桥墩高度小于20m时，应采用结构连续体系。桥梁单孔跨径不小于20m时，应采用连续刚构或先简支后连续体系;桥梁单孔跨径小于20m时，应采用桥面连续体系。跨径不小于13m的桥梁，应采用预应力结构;跨径大于20m的桥梁应采用T梁或小箱梁（当跨径≥40m时则采用T梁），不采用组合箱梁;小半径曲线桥梁不采用预制拼装结构，采用现浇箱梁。（4）当墩高大于45m时，应选用40m连续T形梁桥;当墩高大于15m而不超过40m时，应选用30m连续T形梁桥;当墩高小于15m时，跨越山沟、山凹、坝区河流和水沟时，无净空要求时，应选用20m连续T形梁桥，有净空要求时，应选用16m预应力窄幅空心板桥。
3、桥型
考虑山区的公路地形和运输条件，为方便施工和降低造价，山区公路中小跨径桥梁的桥型设计尽可能采用梁板组合装配式结构和标准跨径。梁板组合结构架设方便，易于标准化施工，适合不同宽度的路基，能减轻预制重量，减小施工工期。跨径为6～20m的小跨径山区公路宜采用预制空心板。跨径为20～40m的可考虑采用预制T梁。山区曲线桥梁，由于存在弯扭藕合，为方便施工，降低弯扭作用，宜采用抗扭能力强的封闭箱梁，并加强桥梁横向连接，以提升结构性能;桥梁的滑移和会变形梁体支座受力不均，结构错动，高墩桥梁设计时应重点关注墩柱的变形和稳定性，为提高结构的稳定性，减小后期养护工作宜尽量采用刚构。
4、下部结构
下部结构选取应充分考虑地质、地形、水文等自然条件，对墩型及墩高，跨径等进行选择。如果桥梁高度小于40m，山区公路中小跨径桥梁一般采用矩形墩、十字墩、柱式墩，但双柱式墩结构稳定，施工简单宜优先选用。如果桥梁较矮，就采用薄板式墩或柱式墩，但柱式墩构造简单，施工外观质量易于控制，与桩基础衔接方便，宜优先选用。山区公路中小跨径桥梁基础一般采用柱桩、嵌岩桩等桩基础和扩大基础。桥位处地质条件好时宜采用扩大基础。地质条件好但地面横坡大以及地质条件复杂时宜采用桩基础。对岩溶发育段，基础应采用单桩，以缩减桩基数量，减小施工难度。受水流冲刷、滚石等河谷中的桥墩，設计时应注意考虑墩柱抗冲刷和抗撞击能力，尽量采用单桩。山区中小跨径桥梁桥台一般采用重力台、肋板台和桩柱式桥台。重力台高度在10m左右为宜，常需配合设置纵横向台阶，以适应山区的地貌、地形。桩柱式台高度宜为5～10m，在山区地形陡峭的情况下，常与重力台配合使用。肋板台需要设置透水性材料填充压实，上铺设格栅的过渡段。
结束语
山区公路设计受到很多因素的影响和制约，会遇到许多的技术难题和疑难工程。我们在进行山区公路中小跨径公路桥梁设计时，应该考虑其本身的具体特征，确保中小跨径公路桥梁的结构设计能够达到相应的标准，从而为后续的桥梁施工、建设管理提供帮助，保证整个桥梁工程建设的质量和安全。
参考文献：
[1] 陈中治，王敏. 山区中小跨径桥梁设计要点[J]. 中外公路，2013，33（2）：180-184.
[2] 冯斌.山区中小桥梁的设计方法分析[J].黑龙江交通科技，2016，39（10）：129-130.
[3] 左祥红.山区高速公路桥梁勘察设计技术分析[J].工程建设与设计，2019（15）：123-124.
[4] 李晓彤.山区公路中小桥梁的设计方法研究[J].黑龙江科技信息，2016（7）：239.