山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及心得體會(huì)

 山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及心得體會(huì)

摘要：首先分析了山區(qū)公路橋梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，隨后針對(duì)目前山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，以二級(jí)公路橋梁工程為例，闡述了與之對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、注意事項(xiàng)（橋位設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和橋基設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)）以及在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)工作中的一些心得體會(huì)，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路橋梁；橋梁上部結(jié)構(gòu)形式；墩臺(tái)結(jié)構(gòu)；雙圓柱墩；柱式墩

引言

隨著道路工程網(wǎng)絡(luò)的不斷延伸，越來(lái)越多的建設(shè)項(xiàng)目需要在山區(qū)等地質(zhì)地形條件復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，這就給工程設(shè)計(jì)建設(shè)人員提出了新的挑戰(zhàn)。由于山區(qū)地質(zhì)地形條件復(fù)雜多變的特點(diǎn)，公路橋梁設(shè)計(jì)人員應(yīng)在明確相關(guān)的設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)律的情況下找出與之對(duì)應(yīng)的建設(shè)技術(shù)。這里指的設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)律即為：山區(qū)公路橋梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及注意事項(xiàng)等�；�于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的方式方法，以降低復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境對(duì)其建設(shè)使用帶來(lái)的影響。

1山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)

山區(qū)二級(jí)公路橋梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：易受復(fù)雜地形地質(zhì)問(wèn)題的影響，這就意味著路線設(shè)計(jì)將面臨較大困難。這里指地質(zhì)問(wèn)題包括：地形地貌復(fù)雜、山高、溝深、河溝、河谷、巖溶和地下暗河等。山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)的路線設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于橋位及橋型的選擇。相關(guān)研究表明，山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)所處的地質(zhì)特點(diǎn)包括：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，易受不同程度的滑坡、崩塌、巖溶、煤層、陡崖以及瓦斯等問(wèn)題影響。此外設(shè)計(jì)人員還要明確公路橋梁路線設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以降低地質(zhì)條件對(duì)其帶來(lái)的負(fù)面影響。具體來(lái)說(shuō)，針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程存在的問(wèn)題，路線設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程所處的地形地質(zhì)條件勘測(cè)結(jié)果。對(duì)于彎坡橋主要作用于山區(qū)二級(jí)公路的橋梁位置和橋梁類型進(jìn)行合理化選擇。由此可以看出，要想保證山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)的可靠性，需在明確其設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及所處地質(zhì)地形條件基礎(chǔ)上，使其發(fā)揮出緩解當(dāng)前交通運(yùn)輸業(yè)建設(shè)使用壓力的效用[1]。

2山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

2.1橋位設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)人員在選擇山區(qū)二級(jí)公路橋梁工程建設(shè)位置過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)先選擇坡體穩(wěn)定、地基條件好且無(wú)嚴(yán)重地質(zhì)問(wèn)題影響的地段。這樣能使橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與引道設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性作用得到有效發(fā)揮，同時(shí)還能降低工程設(shè)計(jì)建設(shè)的造價(jià)成本。對(duì)于必須要在崩塌、泥石流、巖溶以及滑坡等地質(zhì)條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)的工程，地質(zhì)問(wèn)題勘察人員要注重地質(zhì)影響的規(guī)模、穩(wěn)定程度以及性質(zhì)，從而為山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)人員進(jìn)行橋位設(shè)計(jì)提供便利。在此過(guò)程中設(shè)計(jì)人員需注意橋位要盡可能的避免與橋梁軸線方向的大斷裂帶平行，且不能在活動(dòng)性較高的斷層結(jié)構(gòu)上進(jìn)行工程建設(shè)[2]。2.2橋基設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)橋基工程是山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的基本保障，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將地質(zhì)勘察重點(diǎn)放在鉆孔深度和鉆孔布設(shè)上。地質(zhì)勘查中的主要問(wèn)題為：鉆孔布設(shè)和深度。對(duì)于鉆孔的布置設(shè)計(jì)，要在工程地質(zhì)勘察與測(cè)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如對(duì)于鉆孔數(shù)量的確定，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)橋位的地質(zhì)條件、擬采用基礎(chǔ)類型來(lái)進(jìn)行。鉆孔數(shù)量通常情況下應(yīng)間隔一到兩個(gè)橋墩設(shè)置一個(gè)鉆孔，且其操作位置要設(shè)計(jì)在工程路線的中心線上。這樣一來(lái)，在實(shí)際建設(shè)時(shí)工程結(jié)構(gòu)即使受地質(zhì)地形問(wèn)題的影響，仍然能夠保證橋梁墩臺(tái)的作用穩(wěn)定性。對(duì)于橋基鉆孔深度的確定，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)橋位、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型、地質(zhì)問(wèn)題影響深度以及其他地基淺基礎(chǔ)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)判斷。例如當(dāng)山區(qū)二級(jí)公路橋梁處在第四系覆蓋層或是基巖風(fēng)化層較深的地基條件下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將鉆孔的深度設(shè)置在持力層以下3～10m處，將墩臺(tái)基礎(chǔ)底面寬度控制在2.5～4倍。對(duì)于工程處在深基礎(chǔ)的第四系覆蓋層或是基巖風(fēng)化層較深的地基結(jié)構(gòu)或是覆蓋層較薄且風(fēng)化層較淺的基巖地基結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將鉆孔深度設(shè)置在持力層或是樁尖以下的3～5m處。

3山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)心得體會(huì)

3.1上部結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)體會(huì)山區(qū)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)，需要人員根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告來(lái)確定采用裝配化還是標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或是橋梁跨徑小于50m時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化跨徑。目前可供選擇的標(biāo)準(zhǔn)跨徑尺寸為：10m、13m、16m、20m、25m、30m、40m。3.2墩臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體會(huì)3.2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式目前可供山區(qū)公路橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇的類型有兩種，即明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)和鉆孔樁基礎(chǔ)。其中明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)必須滿足山區(qū)公路工程的抗滑移以及抗傾覆需求，這就意味著設(shè)計(jì)人員要控制好結(jié)構(gòu)基底的承載力和埋置深度。具體的設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)人員更是要保證結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)邊緣與陡崖保持一定的安全距離，即a5m[4]。對(duì)于坡腳為B45b的情況，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，以確保山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)用的可靠性。鉆孔樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在滿足單樁承載力的要求下，將摩擦樁樁長(zhǎng)的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行控制。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要對(duì)嵌巖樁采取雙指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)，即基巖強(qiáng)度和嵌巖深度。具體來(lái)說(shuō)，就是將嵌巖樁徑控制在2.5倍，將嵌巖深度通過(guò)巖面陡坡計(jì)算保證其樁徑大于3倍。值得注意的是，對(duì)于熔巖地質(zhì)情況，墩臺(tái)樁基結(jié)構(gòu)應(yīng)采用穿透溶洞的做法，來(lái)提高整體結(jié)構(gòu)的作用穩(wěn)定性[5]。3.2.2橋墩形式山區(qū)公路橋梁的橋墩形式設(shè)計(jì)主要有三種，即柱式墩、空心墩以及薄壁墩等。其中柱式墩主要作用于高度不大且對(duì)橋墩強(qiáng)度控制要求較高的公路橋梁，如二級(jí)公路。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況，選擇方柱墩還是圓柱墩。其中方柱墩更能與上部公路橋梁體系相適用，具有一定視覺(jué)誘導(dǎo)性和美觀性。而圓柱墩的外觀質(zhì)量控制較為便捷，且具有樁基結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但方柱墩的設(shè)計(jì)缺陷為，墩柱與樁基連續(xù)需通過(guò)樁帽，這就增加了一定的工程量，即設(shè)計(jì)應(yīng)用成本較高。雙圓柱墩是目前市場(chǎng)應(yīng)為范圍較廣的柱式墩山區(qū)公路橋梁橋墩設(shè)計(jì)形式，其具有施工便捷且施工技術(shù)成熟等特點(diǎn)。其墩柱采用突變截面形式，墩頂部30m范圍內(nèi)采用2.0m墩徑；對(duì)于29m則應(yīng)采用2.5m墩徑進(jìn)行設(shè)計(jì)維護(hù)。但該柱式墩設(shè)計(jì)形式要控制好與上部跨徑和墩柱高度的設(shè)計(jì)合理性，即可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)降低模數(shù)影響[6]。如表1所示為雙圓柱墩的尺寸規(guī)格要求。值得注意的是，雖然維護(hù)單位設(shè)計(jì)人員可供選擇的橋墩形式有多種，但在一個(gè)工程項(xiàng)目下，要盡可能的選擇相同規(guī)格的墩柱，以避免系梁設(shè)置凌亂或是密實(shí)度設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題的出現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

經(jīng)上述研究表明，山區(qū)公路橋梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、注意事項(xiàng)以及心得體會(huì)內(nèi)容要根據(jù)所處的地質(zhì)地形條件進(jìn)行建設(shè)。如下結(jié)論為二級(jí)公路設(shè)計(jì)維護(hù)單位特別要注意的內(nèi)容：針對(duì)山區(qū)公路橋梁工程建設(shè)使用存在的車輛超載問(wèn)題，設(shè)計(jì)維護(hù)人員可通過(guò)設(shè)置緊急避險(xiǎn)車道，來(lái)將其帶來(lái)的危險(xiǎn)降到最低。針對(duì)山區(qū)公路橋梁路線的設(shè)計(jì)維護(hù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)優(yōu)化線形選擇來(lái)降低地質(zhì)條件對(duì)其的影響。針對(duì)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)問(wèn)題，維護(hù)單位工作人員要根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)化跨徑，以提高其作用耐久性和可靠性。針對(duì)公路橋梁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，維護(hù)人員要在明確各類基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式以及橋墩形式的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)地形情況來(lái)保證其作用的科學(xué)合理性。

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