摘要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展, 需要修建的公路越來越多, 很多地質(zhì)復(fù)雜、構(gòu)造物比較多、橋梁隧道的地方也要建造公路,所以要設(shè)計安全系數(shù)高、經(jīng)久耐用的公路橋梁, 由此可見橋梁的設(shè)計十分的重要。
關(guān)鍵詞： 山區(qū) 公路橋 梁設(shè)計施工
中圖分類號：K928.78 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
山區(qū)公路作為公路工程的一部分，很多方面需要探討。山區(qū)公路方案的確定應(yīng)根據(jù)“安全、舒適、經(jīng)濟、美觀”的原則，只有把握好規(guī)律，抓住側(cè)重點，山區(qū)橋梁的布置和設(shè)計才能準確無誤。
一、山區(qū)公路橋梁設(shè)計
1橋梁結(jié)構(gòu)形式的選擇
橋梁的平面、立面線形構(gòu)成了橋梁體系的幾何特征，選擇何種橋梁結(jié)構(gòu)形式來適應(yīng)曲線、大縱坡、高墩組合下的幾何特征，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更趨合理、更具耐久性，是設(shè)計考慮的重點。
公路橋梁基于運營的整體性、舒適性和耐久性的考慮，往往必須設(shè)計為預(yù)應(yīng)力連續(xù)結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)曲線橋與直線橋相比的一個重要特點是梁體存在彎扭耦合作用。曲線梁在彎扭耦合作用下，具有沿某一變形不動點變形的趨勢。而大縱坡橋梁在長期反復(fù)的汽車制動力作用下，梁體具有沿汽車行事方向滑移的趨勢，對于單向行駛的公路長橋，尤其突出。在曲線、大縱坡并存的情況下，梁體的這些變形趨勢形成了上下部間的相對錯動。當橋梁上下部間以支座聯(lián)系時，這種錯動趨勢往往造成梁體相對下部的移動及支座受力的不平衡，甚至脫空。而采用墩梁固結(jié)的剛構(gòu)體系可避免這一情況的發(fā)生。另外，曲線、大縱坡橋的橋墩承受著較直線、平橋橋墩更大的縱橫向水平力及附加彎矩，而這些力引起的橋墩變位除取決于上部構(gòu)造的幾何特征外，還取決于上下部間的約束條件。較剛的約束，可使橋墩變位減小。采用上下部間固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系，在避免橋梁上下部錯動的同時，增加了體系對下部的約束力，橋墩的變位相對減少，壓彎穩(wěn)定性增加。
2 橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計
上部構(gòu)造形式的選擇，應(yīng)結(jié)合橋梁具體情況，綜合考慮其受力特點、施工技術(shù)難度和經(jīng)濟性。“先簡支后連續(xù)”梁橋因其具備預(yù)制施工的便利性和連續(xù)結(jié)構(gòu)的舒適性，在公路橋梁中取代簡支梁橋得到極為廣泛的應(yīng)用，其截面形式涵蓋了空心板、T梁、小箱梁乃至大箱梁等。
3 下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計
下部結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對支撐力的要求，同時在外形上要做到與上部結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)、布置均勻。
（1） 矮墩設(shè)計對于較矮的橋墩（h<30m），多采用柱式墩、Y型薄壁墩，其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱，圓柱施工中外觀質(zhì)量易控制，且與樁基銜接方便。從受力上看，截面積相等的方柱和圓柱，方柱抗彎剛度大于圓柱，受力也優(yōu)于圓柱，當體系為連續(xù)剛構(gòu)時，方柱可以方便地通過調(diào)整兩個方向的尺寸來調(diào)整墩柱的剛度，從而達到調(diào)整墩柱受力的目的。圓柱為各向同性，調(diào)整起來效果差一些。方柱的缺點是墩柱與樁基之間需通過樁帽連接，增加了工程量，并且山區(qū)橋梁地面橫坡都較陡，增加柱帽構(gòu)造還會增加挖方工程量，引起邊坡不穩(wěn)，設(shè)計中應(yīng)根據(jù)地形、上構(gòu)結(jié)構(gòu)形式、墩高綜合考慮選用方柱或圓柱。
�。�2） 高墩設(shè)計對于橋墩一聯(lián)中最高為40m （不含40m） 時，30m（含30m） 以上橋墩做成等截面空心薄壁墩。最高墩不小于40m 時，30m （含30m） 以上橋墩為變截面空心薄壁墩，變截面薄壁空心墩順橋向坡比為45∶1。當墩高不小于50m 以上時，應(yīng)加大空心薄壁墩的斷面尺寸。橋墩的布置應(yīng)該結(jié)合橋址范圍內(nèi)地形地貌的特點、地質(zhì)狀況及地面上的建筑物等綜合考慮、優(yōu)化選擇。有些河流河床主槽不明顯，斜橋雙柱或三柱中必有一兩橋墩處于主槽中，嚴重阻水，局部沖刷增大。這種情況下，可以考慮按獨柱正橋布孔，以減少橋墩的阻水面積。
�。�3） 橋臺設(shè)計山區(qū)公路橋梁橋臺一般采用重力式U型臺、肋板臺、樁柱式臺。其中以重力式U型臺最常用，根據(jù)《墩臺與基礎(chǔ)》規(guī)定，U型臺適應(yīng)的填土范圍為4m~10m，所以U型臺的高度最好以10m控制。
二、山區(qū)公路橋梁施工重點
1 橋梁下部結(jié)構(gòu)施工方法：承臺：對于山區(qū)公路橋梁而言，一般采用土石筑島施工樁基，其承臺的施工方法可采取明挖基坑、簡易板圍堰后開挖基坑等方法進行施工。對特殊情況，有深水出現(xiàn)的情況下，可供選擇的施工方法通常有：鋼板樁圍堰、鋼管樁圍堰、雙壁鋼圍堰
及套箱圍堰等。墩（臺）身：墩（臺）身的施工方法根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同各異。對結(jié)構(gòu)形式較簡單、高度不大的中、小橋墩（臺）身，通常采取傳統(tǒng)的方法，立模（一次或幾次）現(xiàn)澆施工。但對高墩及斜拉橋、懸索橋的索塔，則有較多的可供選擇的方法，而施工方法的多樣化主要反映的模板結(jié)構(gòu)形式的不同。近年來，滑升模板、爬升模板和翻升模板等的高墩及索塔上應(yīng)用較多，其共同的特點是：將墩身分成若干節(jié)段，從下至上逐段進行施工。采用滑升模板（簡稱滑模）施工，對結(jié)構(gòu)物外形尺寸的控制較準確，施工進度平衡、安全，機械化程度較高，但因多采用液壓裝置實現(xiàn)滑升，故成本較高，所需的機具設(shè)備亦較多；爬升模板（簡稱爬模）一般要在模板外側(cè)設(shè)置爬架，因此這種模板相對而言需耗用較多的材料，且需設(shè)專門用于提升的起吊設(shè)備。
2 橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法：
預(yù)制安裝法：預(yù)制安裝可分為預(yù)制梁安裝和預(yù)制節(jié)段式塊件拼裝兩種類型。前者主要指裝配式的簡支梁板，如空心板梁、T 形梁、I 形梁及小跨徑箱梁等的安裝，然后進行橫向聯(lián)結(jié)或施工橋面板而使之成為橋梁整體；后者則將梁體（一般為箱梁）沿橋軸向分段預(yù)制成節(jié)段節(jié)式塊件，運到現(xiàn)場進行拼裝，其拼裝方法一般多采用懸臂法。連續(xù)梁、T 構(gòu)、剛構(gòu)和斜拉橋都可應(yīng)用這種方法進行施工。自行式吊車吊裝法、架橋機安裝法、纜索吊裝法。懸臂拼裝法。可根據(jù)不同的橋梁結(jié)構(gòu)和地形條件進行選擇。
現(xiàn)澆法分為：固定支架法。這是在橋跨間設(shè)置支架，安裝模板，綁扎鋼筋，現(xiàn)場澆筑混凝土的施工方法，特別適用于山區(qū)較旱，且橋下空間較為平坦開闊。支架按其構(gòu)造的不同可分為滿布式、柱式、梁式和梁柱式幾種類型，所用材料有門式支架、扣件式支架、碗扣式支架、萬能桿件及各種型鋼組合構(gòu)件等。這種施工法，無體系轉(zhuǎn)換的問題；但需要大量施工支架，并需要有較大的施工場地。
逐孔現(xiàn)澆法。在支架上逐孔現(xiàn)澆施工：逐孔現(xiàn)澆施工僅在梁的一個孔（或二孔）間設(shè)置支架，完成后將支架整體轉(zhuǎn)移到下一孔時行連續(xù)施工，因此這種方法可僅用一個孔（或二孔）的支架和模板周轉(zhuǎn)使用，所花施工費用較少。支架可用落地式、梁式和落地移動式。落地式支架多用于旱地橋梁或橋墩較低的情況；梁式支架的承重梁則可支承在位于橋墩承臺的立柱上或錨固于橋墩的橫梁上；落地移動式支架可在地面設(shè)置軌道，支架在軌道上（或其它滑動、滾動裝置上）進行轉(zhuǎn)移。移動模架逐孔現(xiàn)澆施工：這種方法是使用不著地移動式的支架和裝配式的模板進行連續(xù)地逐孔現(xiàn)澆施工。
懸臂拼裝法；這種方法最常用的是采用掛籃懸臂澆筑施工，在橋墩兩側(cè)對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動掛籃繼續(xù)進行施工，使懸臂不斷接長，直至合攏。懸臂澆筑施工不需在跨間設(shè)置支架，使用少量施工機具設(shè)備，便可以很方便地跨越深谷，適用于大跨徑連續(xù)梁橋的施工。同時根據(jù)施工受力特點，懸臂施工一般宜在變截面梁中使用。
結(jié)束語
山區(qū)公路往往是沿溪展線，受地形、地質(zhì)、水文的影響，路線布設(shè)時平縱橫三個方面普遍都受到約束，造成平曲線多，平面半徑較小，縱坡較大。橋梁設(shè)計中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細部構(gòu)造與地形、地質(zhì)、水文之間的關(guān)系，處理好與擋墻、隧道、交通設(shè)施、排水設(shè)施等其他構(gòu)造物銜接，從而體現(xiàn)細部處理見設(shè)計水平的觀念。
參考文獻
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