山区高速公路桥梁结构设计的要点

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  摘要:随着社会的进步和经济的持续发展,我国政府近几年来对山区经济的发展越来越重视,要想发展山区经济,我们必须完善公路交通网络。同样,山区经济发展之后,可以在公路建设中投入更多的资金,促进山区公路建设。鉴于山区地形地质的特殊性,故而需要修建更多的公路桥梁。掌握更多的桥梁修建设计技术要点,一方面提升了桥梁的质量以及使用寿命、安全性、稳定性,另一方面这对于山区的各方面的发展也是极为重要的。所以本文从山区高速公路桥梁设计技术的要点出发,分析了相关的技术措施和控制要点,希望可以更好的指导相关人员设计、施工,促进山区经济的快速发展。
  关键词:山区;高速公路;桥梁设计;技术要点
  一、山区高速公路桥梁的简要概述
  桥梁建设在某种程度上代表了一个国家土木工程发展水平,因此大多数国家在建造桥梁时都在追求美观大方,耐久性强,安全可靠,在材料方面,也需要其抗风吹日晒,经济实用。同时由于建造桥梁工程量大,工期长,这就需要对桥梁设计要点进行专门研究。近几年在对山区高速公路设计和施工时,通常会受到诸多不利条件的影响。在地质方面会受到滑坡、落石、陡峭崖壁等的影响;在气候方面会受到狂风暴雨、烈日等的影响。因为受到这一系列的客观因素的约束,最终导致设计团队在设计或者施工团队在具体修建时时,会选择很多的平曲线以及较大的纵坡,或者会选择一些半边桥以及高墩桥等;弯坡桥、墩台及高墩大跨结构在山区高速公路桥梁建设中都是较为常见。需要注意的是在具体的设计过程当中,要协调好地质地形和桥梁结构的关系,对墙体(挡墙)、隧道等高速公路设施进行恰当的连接等。
  与此同时,技术人员在设计桥梁的设计方案过程中,对于路线的设计通常会选择沿河岸进行修建,整个路线会有很多大弯曲,同时它们还会跨越很多既深又陡的沟壑,所以在这里会出现较多的高墩大跨,故而会选择墩台形式的桥梁。同时对于山区高速公路桥梁来说,它们大多数都会受到弯扭耦合的作用。在这种背景下,本文系统分析了山区桥梁设计注意事项,主要包括桥梁地基基础、上部结构、下部结构的设计要点,希望可以更好的指导设计和施工,为山区交通事业发展贡献一份力量。
  二、山区高速公路桥梁设计应当注意的技术要点
  (一)对于桥梁地基基础设计需注意的技术要点
  在对山区高速公路桥梁进行设计时,首先应当树立一个观念:地基基础设计是桥梁设计的关键。对于不同的地质情况,设计时相对应所采用的地基处理方式也是大为不同的。比如当我们在处理地基表面的风化岩石时,可采用以下三种相对应的技术来进行处理。(1)首先可以采用的灌浆方式有帷幕、固结、接触以及回填等;(2)其次为了防止地下水渗漏还可以采用混凝土防渗技术;(3)同时还可以采用相关的加固技术,这是对于地基薄弱部位而言的。做好这些工作,山区桥梁的地基基本就可以满足要求了。
  对于山区高速公路桥梁的基础而言,桩基础由于其承载力高和稳定的性能强,经常作为山区高速公路桥梁基础的首选。地质情况较好时,设计时可以采用嵌岩桩进行布置,情况复杂,地质条件较差时,设计时可采用摩擦桩进行布置。但是山区高速公路桥梁基础设计往往因山区地质复杂多变难度极大,因此,桥梁基础设计应该根据桥位处基础所处具体地质情况来逐一分析。有的桥梁在进行设计时,有可能出现多种桩型的交叉使用,因此,做好基础设计是桥梁设计工作的重中之重。
  (二)上部结构设计要点?
  由于地形的复杂性,山区高速公路往往需要修建大量的桥梁,但是大多数桥梁都是跨度不大的小跨径桥,其设计原则就是尽量采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。横断面型式主要有空心板、预制T梁、预制小箱梁等。根据桥梁要求,比如设计该桥梁最大的承受荷载是同一时间内供多少人通过,在计算时也要将施工过程中工人,施工材料,混凝土,施工机器的荷载计算其中。基于桥梁类型、承受荷载、跨径长短等来对支架的刚度、强度、稳定性进行计算分析。还要对结构进行抗倾覆、抗滑移验算。
  (三)对于桥梁墩身设计需注意的技术要点
  由于山区的地质条件的多样化,设计人员需要因地制宜,根据不同的地质特点来选择不同的墩身结构。对于常见高度的桥墩,即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工时外观质量易控制,且与桩基衔接方便,平原地区使用较多。但从美观角度来说,方柱棱角分明,与上部梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观大方。从受力上看,截面积相等的圆柱和方柱,方柱的抗弯刚度要大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便的调节两个方向的尺度来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。
  三、小结
  隨着时代的步伐不断加快,桥梁在人们日常通行的过程中起到了越来越重要的作用,桥梁可以跨越山川,河流等障碍,使人们的通行更加方便,这就要求消除桥梁的所有安全隐患来保证桥梁的安全性。随着我国经济的高速发展以及全面建设小康社会政策的提出,政府对于山区的发展的重视程度日益加深,在这里需要注意的是,交通事业的发展会在很大程度上可以促进山区经济的发展,而经济发展之后反过来也会促进交通事业的发展。但是由于山区地质的特殊性和不稳定性,所以它的建设需要借助桥梁来进行支撑。本文对山区高速公路桥梁设计技术要点进行了较为详细的论述,希望对日后山区高速公路桥梁的发展具有一定的借鉴意义,同时本文也具有一定的局限性,作者希望在今后的研究过程当中,及时对其进行修正和补充,也希望本文的分析可以为推动山区高速公路的发展贡献一份微薄之力。
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