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山區公路橋梁設計論文

2022-04-24

下面是小編精心推薦的《山區公路橋梁設計論文(精選3篇)》,希望對大家有所幫助?!菊繉τ谏絽^的公路橋梁建設來說,其設計的質量決定著整個工程的順利實施與安全運行。本文著重對山區公路橋梁設計進行分析?!娟P鍵詞】山區;橋梁設計;質量控制引言隨著我國西部大開發戰略的實施,山區、邊區的經濟得到快速發展,山區公路的大量修建,方便了山區交通的同時也提高了山區人們的生活水平。

山區公路橋梁設計論文 篇1:

山區公路橋梁設計與質量控制研究

摘要:文章以山區公路橋梁設計與質量控制措施為研究方向。首先對山區公路橋梁設計中存在的難點進行分析后,從梁板在預制結構橋梁中的布置、預應力砼梁橋的配筋、高墩橋梁下部柔性高墩及山區橋梁地基的設計四個方面論述了山區公路橋梁設計的要點及質量控制措施旨在為我國山區公路橋梁設計與質量控制提供理論指導與幫助。

關鍵詞:山區公路;橋梁設計;質量控制

引 言:

山區公路橋梁設計與平原地區橋梁設計雖然在確保公路橋梁耐久性及穩固性上具有相同意義,但山區公路橋梁設計對于設計、技術及施工等要求有顯著提升,山區地形復雜,溝壑縱橫,坡度大,給道路橋梁的設計帶來了極大的困難。同時,山區地形條件惡劣,增加了施工的難度,材料的運輸費用也很高,傳統的材料在施工中無法使用,因此,公路橋梁的建設費用和風險都很高。據此,本文以山區公路橋梁設計及質量控制研究為討論方向,旨在為我國山區公路橋梁設計與質量控制提供理論指導與幫助。

1設計要點

橋梁結構設計作為山區公路橋梁設計的主體因素,在對山區地形、地質及水文條件分析后,結合地方山區環境保護,科學設計橋梁結構,才可保障整體公路的穩定性。具體如下:

1.1梁板在預制結構橋梁中的布置

預制板、梁結構一般為直立結構,在平面曲線上布置時,常常會出現許多不協調的地方。如果板、梁的布置巧妙、合理,可以使預制構件的大規模生產、縮短工期、節約成本。相反,如果板、梁的布置不當,不但沒有提高施工效率,還會使施工更加困難,甚至會影響到進度,追求速度會減慢,成本上升,得不償失。因此,正確處理上部構造梁、板布置與平面曲線之間的協調關系,是預制結構橋梁設計的關鍵[1]。

在進行預型橋的設計時,應在梁、板的布置方法上下功夫,選用一種更為靈活的布置方式,使其最大限度地發揮其優勢。其中,橋位的平面曲線半徑對橋面上結構的平面布置有很大的影響,這主要體現在兩個方面:一是內弧差,二是中矢高。臺在等角排列(或徑向排列)時,內、外梁梁長度因曲率半徑不同而變化,而半徑較小時,內、外梁梁長差異較大。在橋墩平行設置的情況下,中向高度的大小會對橋面線型和平線型的適應性產生一定的影響。在中矢高越大的情況下,橋面的平面線型更適合于平行線型,而在平行線上的中矢高越大,則會使橋面線型難以適應。一般情況下,中矢高小于10cm時,可按直線平行布置孔洞,采用現澆橋面護欄,使其符合平面線型。對于中矢高超過10cm或小于20cm的橋梁,可以在布孔后,將其整體向弧形凸起的方向(2/2的矢高)移動,而不是用現澆橋欄桿作為曲線來調整[2]。

1.2預應力砼梁橋的配筋

應根據預應力束筋的類型和類型,采用預應力束加強筋,使其具有較好的預應力強度。防止由于因預應力束筋與錨具型式的不合理,導致結構的結構尺寸增大。而由于結構尺寸的限制,無法設置,就需要增加截面。相反,對于小跨度的結構,如果采用單一的束筋,其大小和預應力都比較大。因此,在具體設計中不僅要滿足結構的強度,而且要防止超靜定結構系統產生的過大的次內力[3]。

1.3高墩橋梁下部柔性高墩

山區高架橋的設計是一種普遍存在的難題。然而,目前國內在傳統的山區橋梁結構設計中,采用柔性墩臺理論進行施工的高墩橋卻很少。本文以深圳市機荷高速公路蓮塘高架橋為例,根據橋墩水平力計算、豎向力計算、內力組合、配筋設計、裂縫校核等幾個方面對高墩進行了具體的計算。本文所述的整體剛性方法,其主要特征在于,將各種單層連跨結構的高階超靜定解問題,簡化為單一節點或單一結構,以簡化、實用、精確的方法。利用這種方法,可以很方便地計算各種類型的梁橋的墩臺。在具體采用整體剛性法進行計算時,特別要注意在完成第一次水平力計算后,各個墩所受的水平力與橋面上的摩擦力進行比較,以決定是否要重新分配。

1.4山區橋梁地基的設計

地基的形狀要按特定的地基情況來確定。一般而言,在地質條件良好的橋位,即巖層或地基的持力層埋設在淺部,一般不超過5m,而基巖穩定,山勢平坦,基巖與斜坡之間存在一定的安全距離時,可采用明挖法拓寬基礎。如涵洞等小型結構體,一般應考慮為淺基,如果地基承受能力不能滿足承載力的要求,可以考慮采用換填、夯實等方式。在荷載大、地基軟弱、地基承載層深度較大的情況下,可以考慮樁基?,F行規范對于嵌巖的深度沒有特別的規定,在設計中通常采用2.5倍直徑的樁徑。另外,由于山區地區普遍存在的滑坡、喀斯特、崩塌、泥石流、斷層、破碎帶、濕陷性黃土、膨脹土、凍土等,因此,在選擇道路時,必須先進行合理的繞避,然后再進行地基的整體處理。比如,在濕陷性黃土地區,在設計時,應充分考慮到不均勻沉降和承載力不均勻所引起的問題,在采用明挖擴基時,應以無重力濕陷黃土層為持力層,同時進行防滲、防滲處理。

2 質量控制

較比平原地區橋梁設計而言,山區公路對于地形、地質及水文條件等數據的掌握要求較高。因受地形地勢因素影響導致山區公路橋梁施工難度較大,如橋梁材料運輸及施工設備的運輸都面臨著一定困難,唯有精準把握山區地形地勢,在設計階段綜合考慮后續施工環節及條件,才可保障施工可行性。同時,因地震荷載、恒載、活載及施工荷載等因素對橋梁穩定性具有影響因素,同時在設計階段要對山區自然條件、氣候及風荷載、雪荷載等自然因素進行考慮,以此規避自然因素對山區橋梁結構穩定性造成的影響。

結 論:

綜上所述,現代化社會發展趨勢下,我國交通建設力度的加大及擴大山區公路建設規模作為完善我國道路系統中的重要組成部分,在促進社會發展方面發揮著積極作用。山區公路建設中橋梁工程一直以來都是我國社會積極討論的重要問題。據此,本文對山區公路橋梁設計及質量控制進行分析與討論,通過對當前山區公路橋梁設計難點的分析,提出若干解決措施,旨在為我國提供理論指導與幫助。

參考文獻:

[1]付強.談山區高速公路橋梁設計要點及方案比選[J].山西建筑,2022,48(02):135-137.

[2]陶小蘭.高原山區公路橋梁橋型方案設計探討[J].公路交通技術,2021,37(06):115-121.

[3]胡昊.山區高速公路橋梁設計特點與可行性設計準則[J].交通世界,2021(35):143-144.

作者:鄭元海

山區公路橋梁設計論文 篇2:

山區公路橋梁設計與質量控制的研究

【摘 要】對于山區的公路橋梁建設來說,其設計的質量決定著整個工程的順利實施與安全運行。本文著重對山區公路橋梁設計進行分析。

【關鍵詞】山區;橋梁設計;質量控制

引言

隨著我國西部大開發戰略的實施,山區、邊區的經濟得到快速發展,山區公路的大量修建,方便了山區交通的同時也提高了山區人們的生活水平。因此,要改善落后地區特別是山區的交通狀況,需要從搞好橋梁設計與施工入手,多建設一大批高品質、高等級的山區公路,推動欠發達地區經濟社會又好又快發展。

1、公路橋梁設計的基本原則和要求

公路橋梁設計的基本原則主要包含以下幾個方面:①橋梁設計應滿足技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理等要求,同時注重景觀和環保。②方案選擇及布設除考慮結構本身的合理性外,還應注重與周圍景觀的協調。③橋梁盡可能服從于整體設計,其平、縱面與公路線形相融合。④橋梁方案選擇時,應充分考慮施工場地、施工工藝及工期,避免設計與施工脫節。⑤合理布孔和橋孔分聯,充分考慮橋梁下部的剛度協調一致,達到最佳受力效果。

具體的公路橋梁設計應分為上部結構和下部結構兩部分,在進行詳細的設計前,橋型方案的選擇還應考慮以下幾個方面:①橋型方案宜綜合考慮橋位處地形、地物、水文、地質、施工工藝、場地等因素,在滿足功能的條件下,盡量選擇受力明確、外形簡捷的結構,實現標準化、系列化和工廠化,結合運輸條件可選擇分段集中預制或現場預制。②在無特殊要求時盡量采用經濟跨徑。③上跨高速公路的立交橋梁,宜重視景觀設計,力求與周圍景觀相協調,保證視野開闊,誘導良好,行車舒適安全。④路線跨越河流、沖溝時,宜采用稍大的橋梁跨徑;避免橋梁設在溶洞、采空區等不良地質地段。

2、公路橋梁上部及下部結構型式的設計原則

2.1上部結構設計。多跨式橋梁上部結構形式及跨徑選取宜根據地形、地質、水文、橋墩高度,選取合適的橋梁方案進行比選。平面位于直線或者曲線半徑較大的橋梁主要以裝配式T梁或小箱梁為主,對不同跨徑進行比選,以確定與墩高和基礎對應的經濟跨徑和合理結構,使上下部比例協調、橋型美觀大方,并充分考慮施工的便捷,在高度相差不大的前提下,相近橋梁盡量跨徑一致。為保證橋梁整體協調性,一般橋梁結構建議按下述選?。涸瓌t上常規橋梁L=20至40m采用先簡支后連續預應力混凝土T梁或者小箱梁,L=6至16m采用鋼筋砼或預應力混凝土空心板梁。

在跨越公路、河流、山谷等受到地形限制時,還應該根據具體情況選取現澆、懸澆等結構,即現澆連續箱梁、懸澆T構、連續剛構、拱橋等。

2.2下部結構設計

對于公路橋梁下部而言,設計的基本原則應圍繞橋臺以及橋墩內容展開,設計橋臺時需要考慮臺后填土的高、臺后路基是否設置擋墻,橋墩形式的選擇根據橋梁高度、斜角角度、水文情況等綜合因素,選定圓柱墩、實心薄壁墩及空心薄壁墩。

3、山區公路常規橋梁的設計分析

3.1橋梁整體方案的設計。

山區公路橋梁設計的首要問題是考慮路是否采用橋梁方案,亦或是路基方案。修筑山區公路橋梁是為了跨越河流、溝谷以及繞開某些特定的不良地質段而進行的工程。在山區一般而言,由于地形起伏而修筑的旱橋所占的比重較大。在這種情況下,設橋地段的填方路基高度限值的設定就成為關鍵問題,這是因為一方面這是整個橋梁工程的基礎,另一方面,這也直接影響到橋梁工程的建設規模和投資。在實際設計中,設計人員應該結合路線方案與橋梁各部分的構造物來進行最后的方案設計。尤其在路基中心填方高度大于20m時,更需要參照具體情況而定。

3.2橋梁上部結構設計

3.2.1處理好跨徑和墩高之間的關系。從美學角度出發,橋梁跨徑與墩高之間的比值應在0.5~1.0之間,即橋梁跨徑如果是30m,墩高最好在15~30m之間。將橋梁跨徑與墩高之間最佳比值固定在0.5~1.0間,原因在于這樣的設計比較經濟實用,既不影響橋梁外形的美觀度,也能達到控制投資成本的效果。但山區公路地形變化頻繁,不易根據墩高來決定跨徑,應根據公路地形的變化情況選擇一種跨徑。但是,如果地形起伏變化非常頻繁,也可以選擇組合跨徑。通常一個公路橋梁工程不止有一種跨徑方案,這種情況下,要經過多方面對比分析,選擇造價低、質量有保障、施工方便的方案。

3.2.2合理設置彎梁橋的橫坡。

在橋梁建設中,為了盡可能的滿足行車的舒適度要求,在設計橋梁結構橫斷面時,適當的提高橋面外弧側,確保其能夠向內弧側進行傾斜。而通常在設置橫坡時能夠采用的方法有下述兩種:第一種方法是將橫斷面上的每一根梁肋都設置成不等高的,第二種則是將橫梁斷面設置成等高的,確保其能夠向內弧側進行傾斜,而在采用第二方法時還需要將墩的蓋梁也設置成傾斜的,同時在梁底設置楔形墊塊確保支座的受力平衡。

3.2.3處理好上部結構與平面線形之間的關系。

若不能處理好上部結構與平面線形之間的關系,可能導致出現曲線橋。曲線橋一般表現為內外弧差和中矢高。在布置墩臺徑向時,內外橋梁因受到曲率半徑的影響會出現梁長不等的情況,半徑越小,內外梁長度差越大。為了有效解決這一問題,必須處理好上部結構與平面線形之間的關系。針對內外弧差這一問題,需改變預制梁長、加大封錨端或加長現澆連續段的方式以適應平面半徑的變化。如果半徑比較小,可以采用梁中線長度等于標準跨徑布置。針對中矢高這一問題,如果中矢高在10cm以內,一般可通過調整護墻內緣的方式適應平面線形。在中矢高超過10cm時,不易調整護墻,以免影響橋梁整體外形的美觀度和消弱護墻功能。最好的解決方式就是按照實際曲線情況預制梁懸臂,以此來適應平面線形。不管采用哪種加長梁長的方式,都需注意端橫梁及中橫梁都應在同一直線上,且梁端支座中心盡量設置在端橫梁中心線下。

3.3橋墩的設計。

橋墩的選擇要結合山區地區的地質條件、橋梁的跨徑、墩高進行綜合考慮。山區橋墩的常見形式有柱式墩、薄壁墩、空心墩等,在實際設計中對于橋墩的設計要點主要有以下幾個方面:

(1)當橋墩的墩高<30m時,一般采用雙柱或三柱圓柱墩,30m≤墩高≤50m時,建議采用實心薄壁墩,墩高>50m時,建議采用空心薄壁墩。而在墩高大于7m的雙柱式或三柱式橋墩處則應設置系梁,設置的間距為每7m設置一道,樁頂設置地系梁。(2)墩柱直徑的型號最好是一種或者兩種,如果過多則容易造成施工的困難,也不利于節約工程造價。(3)在橋墩超過30m時,一般采用墩梁固結。(4)樁基嵌入的深度宜在基巖的3倍樁徑處,在左右橫坡較大的地方要加長樁長,但是應注意左右樁的長度不宜相差太大。在橫坡較陡、高差較大的地方,需增加樁長。當出現覆蓋層較厚且偏壓嚴重時,宜在樁位的上坡方向設置抗滑樁來抵抗偏壓。

3.4橋臺設計。

橋臺山區公路橋梁的橋臺主要采用肋板臺、樁柱式臺和重力U型臺,其中重力U型臺最為常見,《墩臺與基礎》規定,重力U型臺的填土范圍應在4~10m,因而重力U型臺的高度應控制在10m內。為了適應山區地形地貌、減小開挖量,重力U型臺的設計應充分結合地質條件和地形特征進行分臺和錯臺。由于樁柱式臺的抗推剛度比較小,因而不適用于臺后填土較高、聯長較長的情況,一般來說樁柱式橋臺適用于臺后高度5m以下,聯長150m以內的情況。另外,埋置式肋板臺的適用范圍相對較廣,但臺后填土高度也不應超過12m。除此之外,山區公路橋梁往往要克服陡峭的地形,此時橋臺施工中不能設置錐坡,這使樁柱式臺和肋板臺的施工收到嚴重限制。因而惡劣的地質情況下常采用重力U型臺。

3.5基礎。

樁基礎是山區公路橋梁最常用的基礎,除此之外,擴大基礎也是比較常見的方式。在地形地質條件比較好的情況下,適宜采用擴大基礎,樁基礎適用于地質情況比較惡劣的情況。地質條件非常惡劣,則可采用摩擦樁。如果橋梁架構在斜坡上,無論采用擴大基礎還是樁基礎,在設計時都應考慮基礎擴散角和覆蓋層厚度,以及在施工過程中可能出現的問題。樁基礎的施工方法多為挖孔樁和鉆孔樁。盡管挖孔樁造價比較低,但是由于其不適用于地下水位比較高、易形成塌孔的地質條件,為此,是否選擇挖孔樁應根據實際情況來決定。

4、山區公路常規橋梁設計的其他注意事項

在掌握了以上設計的原則和要點外,還有一些情況需要加以注意。當橋跨區部分的地面占據了上部板梁位置時,地面至梁板底面至少50cm的區域要加以清空,而且要對清空位置進行邊坡防護工作。如果要在道路的中央分隔帶設置橋墩,那么在設計中應該考慮增加橋墩的防撞設計同時提高橋墩的剛度。在允許的情況下,橋墩最好不設計為獨柱墩,獨柱墩雖然也有其自身的優勢和多種適用性,但是也容易發生偏載和傾覆。如果現實條件決定了一定要采用獨柱墩的設計時,則應采取相應措施防止偏壓和傾覆。

結束語

與平原地區的公路橋梁相比,山區公路橋梁設計有著一定的特殊性。為了保證山區公路橋梁設計方案的合理性和安全性,相關人員應針對山區地形地質條件探索出最佳的設計方案。設計時,除了要求設計人員有著專業的、高超的業務能力,更要求對山區公路橋梁工程有著深入的認識,只有這樣才能根據經驗有效應對設計中遇到的各種問題,創造出優秀的設計方案。

參考文獻:

[1]王永超.山區公路橋梁特征及其設計對策探討[J].黑龍江交通科技,2013,02:127.

[2]李雪梅.淺談山區公路橋梁設計[J].林業建設,2008,06:48-50.

[3]趙君黎,馮苠,劉曉娣,李雪,翟慧娜.中國大跨徑公路橋梁設計規范關鍵問題探討[J].公路,2009,05:47-52.

[4]李建強.山區公路橋梁的總體設計[J].交通世界(建養.機械),2010,Z1:214-215.

作者:阮立冬

山區公路橋梁設計論文 篇3:

山區公路橋梁設計與質量控制的研究

摘 要:隨著我國交通業的迅速發展,公路覆蓋面逐步擴大,城市與山區之間的聯系交往也越來越方便。國家為了扶持山區的經濟發展,大量興建山區公路,但是其特殊的地理環境給公路施工帶來一定難度。本文以湖南武陵山片區山區地理特征為基礎,結合筆者多年公路橋梁設計實踐經驗,對山區公路橋梁建設的方法和安全性進行探討。

關鍵詞:山區公路;橋梁設計;質量控制的研究

隨著我國西部大開發戰略的實施,山區、邊區的經濟得到快速發展,山區公路的大量修建,方便了山區交通的同時也提高了山區人們的生活水平。但是山區地形特殊,公路修建難度大,尤其是與普通公路相比,山區公路橋梁隧道所占比例大,有些山區公路橋梁隧道比例甚至占到了總里程的七成以上。因此,要改善落后地區特別是山區的交通狀況,需要從搞好橋梁設計與施工入手,多建設一大批高品質、高等級的山區公路,推動欠發達地區經濟社會又好又快發展。

1 橋梁主要類型

保證道路順利跨越天然或者人工障礙物是修建橋梁的主要目的和用途。橋梁的基礎由五部分組成,分別是橋跨、支座系統、橋墩、橋臺和墩臺,另外還有五個小部件則是橋面鋪裝、防排水系統、欄桿、伸縮縫和燈光等五個。橋梁一般分為小、中、大、特大橋,是按照其跨徑和多跨總長來分,按照橋梁結構也可以分為梁式、拱式、鋼架橋、索纜承重橋四種基本體系,還有組合體系橋。其多跨總長(L)和單跨總長(L0)與橋梁分類關系如下表:

2 橋梁上部結構設計

2.1 一般設計原則

山區橋梁的設計有固定標準,跨徑也有固定規格,一般有16m,20m,25m,30m,35m,40m,50m幾種。其橫斷面主要有三種形式,分別是空心板、T梁和小箱梁,各有其優勢和缺點。當橋梁跨徑小于30m時,多采用小箱梁。因為箱梁較之于空心板不僅橫向整體性好,而且跨越能力強,使得行車很舒適,也能有效減少后期養護費用。同時,和T梁相比,由于其上部材料工程數量少,有效減低了工程造價。所以,跨徑在20m到35m之間的橋梁,小箱梁應用最多。當橋梁跨徑達到40m,50m時,宜采用T梁,因為在吊裝質量上T梁要比小箱梁小。但是當T梁的跨徑達到50m時,由于其內外梁差過大,跨中矢高過大等問題的出現,一般不再被選用。T梁之間的連接方式主要有兩種,分別是鉸接和剛接。只傳遞剪力是鉸接的一個顯著特點,車輛荷載等在鉸接縫處的彎矩由現澆橋面板承受。這時為了盡量防止鉸接處縱向裂縫的出現,一般采用加厚現澆橋面板的方法,這就增加了橋梁的恒重,不利于橋梁長久使用,因此一般采用剛接的方法。當連續梁超過50m時,在具備一定水平施工條件時,就應該采用現澆箱梁,以最大化提升橋梁整體抗震性能,并滿足其路線平縱變化。

2.2 處理好橋梁上部設計中的兩個關系

橋梁跨徑和墩高的關系,一般的,橋梁卡跨徑和墩高比例在黃金比例(0.618)和1之間。但是,由于山區地質復雜,地形起伏很大,通常應根據需要選擇一種恒定跨徑,而不是根據墩高的改變而改變跨徑。但是當墩高變化很大時,可以采用組合跨徑,一般跨徑組合有20m與30m、30m與40m兩種。具體選擇方案還要綜合考慮橋址周圍環境和經濟成本等因素。

橋梁上部板或梁和平面曲線半徑之間的關系。墩臺布置時,其內外梁長不等,差值的大小受曲率半徑影響,半徑越大,梁長差越小。針對此問題,目前成熟的解決方法有以下兩種,分別是:①變化梁長,其依據是平面半徑的變化;②通過加大帽梁和封錨端的處理使得梁長不變兩種方法各有優劣,是實際施工中要結合具體要求選取。而中矢高方面,中矢高在10cm以下時,為使其適應平面線性,可調整護墻內緣;當中矢高在10cm以上時,為保證現澆面板以及護墻適應平面線性,可以使預制梁按實際曲線預支,或在預制T梁邊梁時多預支一段。第二種辦法較之于第一種,經濟成本有所增加,但綜合考慮,仍是較優選擇。

3 橋梁下部結構設計

3.1 矮墩設計

橋墩設計在其高度小于30m時,一般采用Y型薄壁墩或者柱式墩,其中因為柱式墩外觀質量容易控制,所以比較常用。柱式墩主要有圓柱式和方柱式,與地基銜接都很方便。單從柱體受力上分析,截面積相等的情況下,方柱不僅受力優于圓柱,而且其抗彎剛度也比圓柱要大。當橋梁體系是連續鋼結構時,方柱比圓柱更容易通過調整兩個方向上的尺寸來控制其剛度。但是方柱墩柱與墩基的連接必須借助于樁帽才能完成是其一個大缺點,這樣做不僅加大了工程量,還易造成邊坡不穩。在橋梁設計時,要根據具體情況,結合施工地地理特征,綜合考慮合理選擇是使用方柱還是圓柱。

3.2 高墩設計

橋墩一聯高于30m而又低于40m時,要做成等截面空心薄壁墩。橋墩最高墩不低于30m而低于40m時,橋墩應采用變截面薄壁空心墩,其順橋向坡比以45:1最佳。當橋墩墩高超過50m時,空心薄壁墩的斷面尺寸應該加大。在具體設計施工時,橋墩的布置應結合橋址范圍內地形特點,并綜合考慮當地地質狀況和地上建筑物等因素的影響,選擇出最適合的施工方案。另外,在一些特殊的河道橋梁設計時,要因地制宜。比如一些河道不明顯的河流,斜橋會有一兩個橋墩處于主槽中,因局部沖刷的增大會嚴重阻水,此時就要考慮選用獨柱正橋布孔。

3.3 橋臺設計

目前重力式U型臺、助板臺、樁柱式臺在我國山區公路橋梁中應用最廣。其中又以重力式U型臺最常使用。因為根據《墩臺與基礎》中規定,U型臺的填土范圍在4m到10m之間,所以U型臺高度不宜超過10m。由于橋臺起到銜接路橋的作用,在橋梁總體設計時應考慮以下幾方面問題對橋臺的影響:山區或者河谷的橫坡在比較陡峭的情況下,上部結構的長短嚴重影響橋臺的高度。為了減少橋梁工程的質量隱患,設計時應即使加長橋長也要盡可能降低橋臺高度。另外,當橋臺處于一些特殊地段,如山坡橫向破很陡的地方,應該用U型橋臺,其臺階設置應根據基礎內外側的高差進行。由于臺階施工技術的需要,低一級的級坑開挖面中有高一級的基底,但該部分的基地土不是原狀土,設計時為了防止臺身的剪切破壞和豎向開裂,要采用填碎石或者石混凝土處理。

4 加強橋梁設計中的安全性和耐久性

4.1 應重視結構的耐久性問題

化學物質(如酸雨)的侵蝕、風雨、荷載、車輛等的影響都是橋梁使用壽命降低的原因。

因此,橋梁在使用過程中,損傷和劣化很難避免。上世紀八十年代以來,我國在大跨橋領域大量施工,建造了很多斜拉橋,雖很少有嚴重損傷的,但老化問題已經相當嚴重。有很多拉索橋的拉索耐久性不足,不得不更換,不僅耗費人力物力,還限制了經濟的發展。所以橋梁的耐久性不足,很大程度上影響了橋梁建設技術的發展。

4.2 重視對疲勞損傷的研究

由于車輛荷載和風荷載等都是動荷載,其產生的循環變化的應力對橋梁損傷很嚴重,不僅使橋梁結構振動,還會使橋梁積累結勞損傷。同時,由于橋體所用材料并不具有均勻性和連續性,導致其結構上存在缺陷。尤其是在動荷載時,這些缺陷會形成橋梁損傷,嚴重時還能造成橋梁宏觀裂紋的出現。一旦裂紋出現,很難得到有效控制,材料、結構會因之形成脆性斷裂,給橋梁帶來毀滅性災難,所以一定要做好對橋梁早期疲勞的預防工作,防止其安全事故的發生。

4.3 對橋梁超載問題進行嚴格監管

橋梁超載嚴重降低了橋梁的使用壽命,我國橋梁超載現狀不容樂觀。橋梁的超載使用原因總結起來不外乎以下幾種:①橋體建造年限過久,超齡運營;②橋梁實際承載車流量超過設計承載車流量;③經過橋體的車輛超載。前兩種超載的形成主要是因為設計荷載不足和交通量的增加超過預期,很難進行控制,最后一種超載是因為車輛的違規駕駛,在我國運輸業較為普遍。由于超載會加大橋梁應力幅度,使其損傷加快,嚴重的還有可能破壞橋梁結構。所以要延長橋梁使用壽命,增加橋梁使用安全性,就要建立健全相應制度,對橋梁超載問題進行嚴格監管。

5 總 結

山區公路設計復雜,應多角度考慮,結合施工地地理條件,靈活運用各項施工技術,以確保線性均衡性和連續性,并且盡量做到與當地自然環境的協調。除了加強對施工人員的監管外,施工單位要從橋梁設計理念、結構構造等方面出發,結合已有設計經驗,綜合考慮疲勞和超駕對橋梁結構的影響,建設處高質量的山區公路橋梁。

參考文獻

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作者:柳文正 王有根

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