郑本伟

摘要：桥梁隧道长度占路线长度的比例较大 尤其是目前路线选线越来越强调安全、经济、环保、美观的理念，桥隧所占比例越来越大。因而，要建設一条投资经济合理、行车安全舒适的山区公路，其中的桥梁设计十分重要。

关键词：山区公路；地质特点；桥梁；结构设计

Abstract: the bridge tunnel length of route length larger proportion especially at present more and more emphasis on safety, route and location of economy, environmental protection, beautiful idea, bridge the proportion is more and more big. Therefore, to build a reasonable investment economy, safety and comfortable mountainous highway, the bridge design is very important.

Keywords: mountainous highway, The geological characteristics; Bridge; Structure design

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

1 桥梁因素

山区公路桥梁大部分跨越山谷，地形地质复杂，坡面破碎，沟深坡陡，且多为季节性冲沟，很多都不受水文控制而只受地形控制，通过经济、安全比较，不宜采用路基方案而设计为高墩桥。如果采用路基方案，往往支挡构造物工程量大，高填土分层错层高。不稳定；而采用桥梁方案可解决季节性洪水．确保路基稳定，且对周围环境破坏较小．相比较经济。

2 山区公路的主要特点

山区公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂．主要表现为地面高差大、坡面变化频繁、横坡陡：地质复杂表现为滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、泥石流等不良地质。受此影响，路线布设时平曲线比例大，曲线半径小，纵坡大，半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相应具有下述特点：小半径弯坡桥多、大跨多及墩高、墩台形式多。因此。设计中协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系就非常重要。

3桥梁上部结构设计

3．1结构形式选择

山区公路．桥梁所占比重大，为了投资经济合理、施工方便而采用标准化、预制装配化结构。但由于控制因素不同。方案也各不相同．具有较强的个性特征，所以下面重点探讨标准化、装配化桥梁的设计。

山区公路桥梁常用的标准化、装配化跨径有16m、20m、25m、30m、40m、50m．横断面形式有空心板、T梁、小箱梁等。对于跨径小于30m的．有空心板、小箱梁、T梁等结构形式可以选择；对于40m、50m跨径．根据梁的受力特点．宜采用T梁。30m以下。同一种跨径．究竟应当采用哪一种横断面形式、山区地区和平原地区就有所区别了。平原地区受净空和桥台填土高度的限制。桥梁上构要求尽可能降低建筑高度。减小路基填土高度，减少占地及降低路基处理难度，减少路基工程。而且平原地区路网发达。分离式立交较多，空心板在美观方面优于其它断面形式。所以平原地区较多采用空心板。山区公路桥梁一般净空无严格限制，且山区公路平面半径较小，超高缓和段及竖曲线不可避免地会出现在桥上．如果选用空心板和小箱梁。架梁时一片梁四个支点不易调平，易造成支座脱空或不密贴，受力不均匀、不平衡的情况，所以山区公路桥梁标准横断面宜优先选用T梁。

3．2设计中应注意的问题

(1)处理好跨径与墩高的关系。跨径与墩高的关系按桥梁美学原则，一般应选择比值为0.618～1之间。通过经济比较，往往又是经济的。也就是说20m跨径T梁适应的墩高一般为12～20m，30m跨径适应的墩高一般为18～30m，40m跨径适应的墩高一般为24～40m。山区公路地形起伏变化频繁，通常应根据地形选择一种跨径。不宜根据墩高频繁变化跨径，墩柱高度变化很大时，可以采用20m与30m或者30m与40m的组合跨径。当一座桥梁。有几种跨径方案可供选择时，应结合上下构做综合的造价分析比较后再做选择。

(2)处理好上部结构与平面线形的关系。对于曲线桥主要表现为两个方面，第一是内外弧差。第二是中矢高。墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁梁长不等，半径越小，内外梁梁长差越大。解决此问题一般有两种途径。一种是根据平面半径变化梁长，另一种是不变梁长通过加大帽梁。加大封锚端或加长现浇连续段处理。采用变化梁长方案时，设计简单，帽梁尺寸较小、规格统一，但往往是几座桥处于不同的曲线半径上，预制梁长度种类较多，需频繁调整模板。每片梁都需要编号。堆放预制梁需要很大场地。采用等梁长方案时，如果半径较大。内外梁梁长差不大，可以采用内弧长等于标准跨径布置。如果半径较小，可以采用中线弧长等于标准跨径布置。这样连续段长度一端比标准长度增加。一端减小。

(3)结构体系。全刚构体系由于一座多跨桥梁墩高相差较大，需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力。这样一来桥墩尺寸种类就比较多，美观性降低。施工相对麻烦些。全连续结构体系，舒适性差。墩台水平位移较大，墩柱尺寸需设计的相对大一些，较浪费材料，且连长不能太长。山区公路桥梁多为弯、坡桥。曲线梁桥在弯扭耦合作用下。具有沿某一不动点变形的趋势。大纵坡长桥在长期反复的动荷载作用下，梁体具有向下坡方向滑移的趋势。

4桥梁下部构造设计

4．1 桥墩

一般矮桥墩的设计由强度控制，但当墩高较高时，就必须考虑桥墩的稳定问题。大量的计算实验表明：对于高墩(>40m)采用实心截面。其高度不宜超过50m；当墩高大于50m时，宜采用空心薄壁墩截面。采用空心薄壁墩。墩高超过65m左右时顺桥向应考虑放坡，因为采用等宽尺寸时施工虽然方便，但为了保证桥墩的稳定．墩柱和帽梁必需加大尺寸。这样材料会浪费较大。对于高度较矮的桥墩(<40m)多采用柱式墩或变截面T墩，当墩高较矮(<30m)时以柱式墩最常用：当墩高较高(>30m)时多采用变截面T墩。柱式墩又分为圆柱墩和方柱墩。圆柱墩施工中外观质量易控制。且与桩基衔接方便。但从美观上来说，方柱有棱有角，与上构梁体协调，有一定的视线诱导性，较美观。从受力上看，截面积相等的方柱和圆柱。方柱抗弯刚度大于圆柱．受力优于圆柱，当体系为连续刚构时，方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸米整墩柱的刚度，从而达到调整墩柱受力的目的。圆柱为各向同性，调整起来效果差一些。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接，增加了工程数量。

4．2 基础

山区公路桥梁最常用的基础为扩大基础和桩基础。山区一般地质情况较好，采用扩大基础的情况相对较多。斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工时的相互影响。桩基础多为嵌岩桩，地质情况较差时也采用摩擦桩。由于山区公路桥梁多为旱桥，桩基础不管受力形式如何，施工方法上多是挖孔桩和钻孔桩。挖孔桩造价较节省，但设计中能否采用挖孔桩，应结合地质情况具体分析。当桩长较长，软弱夹层多．卵石、漂石等容易造成塌孔的地质情况或地下水位较高时不宜设计为挖孔桩。

5 结束语

山区公路桥梁有很多特殊性，与平原地区桥梁相比有很大区别。本文只是就山区公路桥梁设计中遇到的一些实际问题，提出了一些解决方法。