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山区桥梁桥型选择探讨

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摘要:在山区公路建设中,桥梁是非常重要组成部分,桥型方案设计是否合理直接影响项目工期和工程造价。山区高速公路的桥型选择受诸多因素的影响,是一个复杂的问题,桥粱设计工程师应根据已有的水文、地质、环境、施工技术、交通运输等资料,选择最佳的选型方案。本文探讨了山区桥梁桥型的选择。

关键词:山区,高速公路;桥梁设计

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

随着我国经济建设进程的加快,在山区建设公路的情形越来越多,在建设公路的过程中,由于山区的地理环境比较复杂,桥梁所占的长度比较大。因此,在山区建设公路,如果想取得比较好的建设效果,就需要特别注重桥梁部分的设计。本文对在山东建设桥梁桥型进行了研究探讨。

一、山区公路桥梁的主要特征及桥位选择

在山区建设桥梁所面临的较突出的问题即是地形地质非常的复杂。地面的高差比较大,横坡比较的陡直;地质表现复杂,有岩溶、滑坡、不稳定斜坡,还有一些陡峭有山涯,有些煤矿产区还会有塌陷区及内部采空的区域。因此在山区建设桥梁所要考虑的问题比较多,在设计时要充分考虑设计方案与地形的有机结合,综合上述特点,要充分考虑弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多等多种因素。因此在设计高速公路时,所要考虑的原则即是要采用中型桥梁、小型桥梁的设计要与路线的整体设计相一致,对于大型桥梁及特大型的桥梁要充分的进行方案的研究与对比选择,有效的进行控制,实现桥梁的设计与路线走向一致,要对桥梁进行综合的考虑。在设计中即要考虑到合理的布局合理的方案,还要从现场实际情况出发,尽可能少的占用良田。根据技术要求及现场的实际环境情况,设计出合理的备选方案,并进行反复的论证,选出最优的方案。

二、山区桥梁方案设计原则

在山区桥梁建设设计时总体原则是要遵循安全、适用、经济、环保、尽量采用标准化的跨径。在设计时,具体考虑的原则有一是要考虑安全因素,如根据地质物点充分考虑行洪安全因素等,如根据地形条件的特点,对于一些路段,要使用高墩大跨结构,在设计时要充分考虑稳定性,是保证安全的第一要素,是保证结构安全的关键点所在。这是方案设计的第一要素。二是要充分考虑可行性,在设计时发考虑到施工的便利性,确保运输的便利,同时要考虑公路的设计要有利于日后公路的养护工作,充分考虑经济性并兼顾造型美观。同时要考虑到在施工过程中所面临的最大难题是作业面狭窄,在设计是要满足承载为主,宁简勿繁。三是在设计时要充分考虑山区的地理条件及气候特点。山区气候多变,天气变化较快。如在北方山区进行桥梁建设设计时要考虑天气严寒,雪融化的速度缓慢,在设计不宜设计曲线桥和带有纵坡的桥梁。

三、山区桥梁常用结构类型

对山区桥梁进行设计的过程中,有连续刚构体系、拱式结构体系、连续梁体系三种常用的结构类型。

1.连续刚构体系

在山区桥梁建设中,如果是山岭重丘U形沟谷分布广泛,地形环境比较复杂,起伏变化较大的区域,桥梁在建设时,由于受到路线平纵面的控制,桥位处的平曲线半径非常的小,在设计时由于受到施工现场环境的限制,施工难度较高,因此要采用连续刚构的方案。

2.拱式结构体系

在山区桥梁建设中,在地形呈V形的山区深谷,在进行桥型方案设计时,要优先考虑使用拱式的结构。拱式结构的在工程建设时性价比较高,其工程造价低于其他结构的桥梁类型。但拱式结构对于环境的要求比较高,要求有较好的地质条件,对于地基的要求较高。由于大跨的刚构或其他类型桥梁代替拱式结构,造成了工程投资的增加。

3.连续粱体系

连续梁体系在山区公路中已经得到了普遍的应用,结构类型包括先简支后连续结构和现浇连续梁结构。

四、 针对地形的桥梁桥型选型探讨

跨越山谷的高架桥的桥梁对于桥梁的美观要求比较低,要考虑地形的特点,因地制宜的施工,在设计时,可选择制作简单,施工便利的桥型方案。比较常用的结构有T形梁、空心板等。为了行车便利,通常会使用连续或刚构体系来建设特大桥、大桥,采用造价相对较低的空心板简支体系,以降低工程造价。在设计时,要充分考虑地形的特点,要避开机耕道等地域物。为降低施工的难度,可采用大跨连续刚构方案,在施工中,所使用的桥墩数量较少,施工较为方面。在地质好的区域可选择造价低的拱桥方案。

在实际的选型中要依据桥墩高度来选择断面类型,在山区桥梁建设中,经常采用柱式墩和Y型墩。断面类型是圆柱的易与桩基连接,而且施工质量易控制;方柱较为美观,造型与主梁风格较为一致。在受力方面,圆柱多用于斜、弯桥;而方柱可以通过调整墩柱的刚度来满足受力的要求。Y型墩美观性较好,是独柱双支座的一种墩型,但由于施工非常的复杂,一般会在地质条件较好对于景观要求较高的时候应用。

桥型方案设计不同的设计师会有不同的设计思路与风格,在山区桥梁桥型的选择要充分考虑山区的地形特点,要充分考虑地理环境和施工条件的技术可行性,要施工方便,经济合理。设计时要综合考虑地形地貌、工期、造价、施工条件等因素综合考虑才能设计最合适的桥梁作品。在同时要考虑对自然环境的保护作用,要避免对环境造成不必要的破坏,尽可能的保护自然环境。

参考文献

[1]JTG D62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]

[2]彭晋碧,黄伟东.对标准化装配式桥梁设计的一点探讨[J].科技资讯,2009,(13):51