高速公路的橋梁設計師最為關(guān)鍵的，針對這個問題有很多設計師進行相關(guān)探索，下面小編就為大家?guī)�來了高速公路橋梁設計問題探索，感興趣的朋友可以看一看哦！

摘要：詳細闡述了橋梁與路線的關(guān)系，橋梁位置選取，橋梁上部與下部結(jié)構(gòu)設計等山區(qū)高速公路橋梁設計中必須解決好的幾個關(guān)鍵問題，為解決山區(qū)高速公路橋梁設計問題提供參考。在山區(qū)高速公路橋梁設計時，應充分了解地質(zhì)、地理、水文等情況，采用合理的橋梁設計結(jié)構(gòu)形式，保證橋梁設計質(zhì)量。

引言

為適應我國經(jīng)濟快速發(fā)展的要求，高速公路的修建越來越多。我國幅員遼闊，丘陵、山區(qū)地貌占很大比例，在山區(qū)修建的高速公路越來越多。橋梁是山區(qū)高速公路不可缺少的部分。山區(qū)高速公路地質(zhì)地形復雜，地面高差變化大。煤層、滑坡、橫坡陡、巖溶、陡崖等不良地質(zhì)普遍存在，使得山區(qū)橋梁高跨多、墩臺形式多，大大增加了橋梁施工難度。在山區(qū)高速公路橋梁設計時，應充分了解地質(zhì)、地理、水文等情況，采用合理的橋梁設計結(jié)構(gòu)形式，保證橋梁設計質(zhì)量，以免造成后續(xù)橋梁施工困難以及后續(xù)運營中難以彌補的損失。山區(qū)高速公路橋梁設計主要應解決好下面幾個問題。

1橋梁與路線的關(guān)系

（1）橋位一般應根據(jù)路線走向確定，橋梁與道路的銜接以及橋梁的線形應滿足路線設計的要求。橋梁設計應充分考慮橋位的水文特征、地質(zhì)地形、影響路線造價的橋下道路的凈空、設計洪水位等初選橋型，再按照橋梁設計需要對路線進行適當調(diào)整，確定好最終橋型方案[1]。（2）橋梁結(jié)構(gòu)形式的選擇應力求受力明確、外形簡單、施工方便，充分考慮營運養(yǎng)護、結(jié)構(gòu)耐久性及行車舒適性�？拷�山體的橋梁應盡量減少深挖高填，山腹的橋跨應左右幅錯開布置，盡量不破壞生態(tài)環(huán)境�？缭缴罟鹊臉蛄�，宜采用標準小跨高墩橋梁，以方便施工�？缇�橋梁，應長遠規(guī)劃，預留孔數(shù)，加大跨徑，以滿足道路的可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過水土易流失、森林覆蓋率高及良田地段的橋梁，盡量采用高架橋，以保護環(huán)境，節(jié)約耕地�？绾恿鳂蛄簯�盡可能不壓縮河道、不影響河道功能，盡可能不造成水系破壞，做到與自然相協(xié)調(diào)。（3）對平曲線不超過400m的小半徑曲線山區(qū)高速公路曲線橋梁，宜采取“彎橋直作”，通過圖1所示的橫坡處理、弦弧差、內(nèi)外梁長處理等方法，用預制梁實現(xiàn)“彎橋直作”，以達到方便施工，簡化結(jié)構(gòu)以及降低造價[2]。橫坡處理是按實際路線橫坡預制梁頂板坡，對超高段可同時采用局部進行二次澆筑層進行配合。當弦弧差小于100mm時，宜采取對護欄內(nèi)緣進行調(diào)整，以滿足平曲線線形；當弦弧差超過100mm時，宜采取實際曲線預制邊梁外緣或采取護欄內(nèi)緣調(diào)整、預制T梁時加寬翼緣二者相結(jié)合而進行處理。對小半徑曲線橋梁內(nèi)外梁長受半徑大小影響，半徑越小相差越多，一般通過增加現(xiàn)澆連續(xù)段、加長封錨端實現(xiàn).

2橋梁位置選取

山區(qū)橋梁位置的選取從結(jié)構(gòu)設計方面考慮，應盡量避開溶洞、滑坡、活動性斷層等地質(zhì)不良地段；從水文方面考慮，應盡可能選河床穩(wěn)定、河槽明顯、河道順直的地方，并且橋梁軸線應盡可能與河流正交，以利于橋梁結(jié)構(gòu)安全和排洪等。

3橋梁上部結(jié)構(gòu)設計

（1）當跨徑不超過50m時，山區(qū)高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)一般宜選用裝配化、標準化形式。標準跨徑一般采用40m、35m、30m、25m、20m、16m、13m、10m。山區(qū)高速公路橋梁跨徑應考慮墩高、地質(zhì)條件、通航要求等條件，當墩高不超過20m時，宜優(yōu)先采用20m標準跨徑；當墩高在20～30m范圍內(nèi)時，宜優(yōu)先采用30m標準跨徑；當墩高超過40m時，宜優(yōu)先采用40m標準跨徑。當?shù)刭|(zhì)條件不好時，為減少施工工期和基礎(chǔ)處理，應優(yōu)先采用大跨徑。跨越?jīng)]有通航要求的河流時，應避開在水深較深和主河道等地方設置橋墩；跨越有通航要求的河流時，應結(jié)合通航要求和河床斷面綜合確定。結(jié)構(gòu)體系一般采用以小箱梁、T梁為主的先簡支后連續(xù)體系，有時候也可以采用以板式截面為主的簡支橋面連續(xù)體系。當單孔跨徑超過20m時，宜優(yōu)先采用“先簡支后連續(xù)”結(jié)構(gòu)；當單孔跨徑不超過20m時，宜采用簡支橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)體系[2]。（2）一般來說，山區(qū)高速公路橋梁結(jié)構(gòu)形式應盡可能采用裝配式空心板、箱型、T形等。當橋墩高度小于80m時，山區(qū)高速公路橋梁應盡可能采用裝配式空心板、箱型、T形上部結(jié)構(gòu)。當橋墩高度超過80m時，若地質(zhì)、地形及路線條件允許采用拱橋時，宜采用鋼筋混凝土拱式結(jié)構(gòu)；若不適合建筑拱橋，則應根據(jù)工程造價、地質(zhì)地形、施工工期、墩高等綜合考慮是采用連續(xù)剛構(gòu)橋還是裝配式梁。中小跨徑山區(qū)高速公路橋梁一般宜采用先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，40m跨徑宜優(yōu)先采用T梁，35m、30m、25m跨徑宜優(yōu)先采用預制小箱梁或T梁，20m以下跨徑宜優(yōu)先采用預制空心板[3]。

4橋梁下部結(jié)構(gòu)設計

4.1橋墩

（1）對于高墩常采用變截面空心墩，但需要進行穩(wěn)定分析、正常使用極限狀態(tài)和承載能力驗算。考慮高墩截面一般是變截面且不能忽略自重，宜優(yōu)先選用有限元法進行穩(wěn)定性分析。墩高橋墩一般采用等截面方柱墩、圓柱墩、獨柱墩。（2）方柱墩可以與上部梁體很好地協(xié)調(diào)，具有較好的視線誘導性，比圓柱墩更為美觀，相同截面的圓柱與方柱，方柱抗彎剛度更大，受力性能更好。但方柱墩與樁基礎(chǔ)直接需要增加連接樁帽，會增加山區(qū)橋梁的開挖量，易造成邊坡失穩(wěn)。圓柱墩施工方便，與樁基礎(chǔ)連接簡單，為克服剛度問題，雙圓柱墩在山區(qū)高速公路橋梁中應用日益增加。雙圓柱墩設計時應根據(jù)墩柱高度和上部跨徑合理選擇墩徑和設置系梁，同一座橋梁宜采用相同的墩徑，宜每隔18m墩高設系梁1道，整座橋的系梁位置應協(xié)調(diào)。（3）變截面空心薄壁墩的力學性能好，用于高墩，但墩高超過50m時，應驗算橋墩穩(wěn)定性，宜采用剪扭彎性能高的箱形截面；墩高不超過50m時，一般只需進行強度控制。（4）獨柱墩在山區(qū)高速公路橋梁中有獨特的優(yōu)勢。例如當橋址所處地面為陡峭橫坡時，采用雙柱墩會因兩墩墩高差異大造成剛度相差很大，引發(fā)受力不均，此時采用獨柱墩，則受力簡單，可減少開挖，施工難度小，利于環(huán)保。當橋梁斜跨河流時，獨柱墩能使水下施工量、阻水面積減少。但獨柱墩剛度小，一般只適用于墩高不超過20m的橋梁。

4.2基礎(chǔ)

山區(qū)橋梁基礎(chǔ)一般宜采用嵌巖樁、柱承樁、摩擦樁等樁基礎(chǔ)及擴大基礎(chǔ)。嵌巖樁、柱樁應充分考慮樁基處巖層的完整性、傾向、是否有巖溶存在，分別綜合確定樁的入巖深度，入土深度。嵌巖樁宜采取基巖強度、嵌巖深度進行雙控，嵌巖深度一般宜為樁徑的2.5倍，地面為陡坡時，一般不宜小于樁徑的3倍，巖溶區(qū)宜穿透溶洞。擴大基礎(chǔ)為使基礎(chǔ)應力均勻分布，設計時應對偏心距進行有效控制并進行基礎(chǔ)承載能力驗算。

4.3橋臺

山區(qū)高速公路橋梁常用橋臺有扶壁式臺、薄壁式臺、柱式臺、肋型埋置式臺、重力式U形臺等。扶壁式橋臺能使橋長縮短，但臺后土壓力大，臺體需要的鋼筋多，不太經(jīng)濟，應結(jié)合實際情況選用。薄壁式、柱式橋臺臺后土壓力也較大，基礎(chǔ)一般為擴大基礎(chǔ)或單排樁基礎(chǔ)，適用于低橋臺。肋型埋置式橋臺臺后的土壓力可以被臺前土壓力抵消一部分，適用于高橋臺，但需設置錐坡，會增加橋長，會造成橋梁造價增加。地質(zhì)條件好時可采用重力式U形橋臺，但地形陡峭或抗震要求高時，不宜采用。U形橋臺高度一般不宜超過12m，超過時，為防止橋臺開裂，應增加橋臺構(gòu)造筋，對橋臺內(nèi)側(cè)進行倒角處理。

5結(jié)語

山區(qū)高速公路橋梁設計因山區(qū)復雜多變的地質(zhì)地形條件造成橋梁建設施工工期緊，經(jīng)濟和社會壓力大，設計面臨系列難題。要搞好山區(qū)高速公路橋梁設計，必須解決好橋梁與路線的關(guān)系、橋梁位置選取、上部結(jié)構(gòu)設計等幾個關(guān)鍵問題，設計中必須準確把握好山地特點，密切結(jié)合運營和施工要求，經(jīng)濟、合理地選取好結(jié)構(gòu)形式，確保設計橋梁的質(zhì)量和安全。

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