装配式桥梁设计要点分析

张树军

新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司

摘 要:随着我国日益推进的现代化进程，也进一步推动了高速公路的发展。目前，有越来越多的高速公路修建在山区。相比于平原地区，山区中有着较为复杂的地质地貌，并且极容易有独特的小气候形成于密闭的山区环境中，由此造成山区高速公路桥梁建设特性非常显著。本文研究和探讨了山区高速公路装配式桥梁设计要点，以期促进我国山区高速公路桥梁建设质量的不断提升。

关键词：装配式桥梁；高速公路；山区；要点

在设计山区高速公路装配式桥梁的过程中，应以经济适用性和整条线路桥梁设计安全为着眼点。所以，山区高速公路装配式桥梁应有着标准化和定型化的桥型设计孔跨，并且预制装配施工方法要达到统一化。由于山区有着众多的沟壑，

地面高差有着非常大的变化，在多雨季节一些自然灾害极容易发生，如出现泥石流和滑坡等。同时，还有不同程度的陡崖、断层地貌和岩溶存在。所以，在对高区高速公路装配式梁桥方案进行制定时，需要对山区的地质地貌特点综合考虑。

一、山区高速公路装配式桥梁设计原则

1、路桥配合原则

首先，应根据总体路线设计山区高速公路装配式桥梁的桥位，不能由于桥位选择导致降低线性指标或者路线过多绕行；其次，在设计方案中，应对大型构造物两头接线需要要着重考虑。

2、因地制宜原则

在装配式桥梁的设计过程中，在制定特定的施工要求和规范、选择施工材料时，应结合当地的地基情况和自然条件，以此实现安全可靠的桥梁施工。同时，为了保障桥梁质量，还要有标准化的装配，这样才能将工程造价降低。

3、布局新颖性原则

在装配式桥梁的设计中，既要对其使用功能给予满足，同时，还要协调大桥与周围景观，保证桥梁有合理的布局，新颖的建设。能够满足现代人对美观的追求，既经济适用，还能对现代化桥梁建设水平进行彰显。

二、 山区高速公路装配式桥梁设计要点

1、跨径的选择组合

一是选择桥梁结构。相比于平原高速公路，山区高速公路往往具有较小的平面半径，这样在桥梁上会出现高速公路的超高缓和路段。若采用小箱梁，则对于架梁这四个支点很难调平，容易导致支座脱空，有着不均匀的桥梁受力。所以，在对装配式桥梁标准横断面进行设计时，Ｔ梁是最好的选择。

二是选择桥梁跨径选择。在山区高速公路装配式桥梁设计的过程中，跨径50 mＴ梁并不建议选用，可以突破20 m、30 m 等传统的标准跨径。如在某山区高速公路装配式桥梁施工中，因为桩基距离悬崖壁在 10 m 以内，有着较近的距离，在将稳定性差的风化层和悬崖壁表层结构松散层清除后，已经基本上在岩体之外裸露了桩基上部，而下部桩基距离悬崖壁仅 3 m。为此，可将装配式桥梁标准跨径改为非标准以及标准跨径的组合，这样虽然使上部结构的工作量以及成本在一定程度上增加，但是也进一步加强了稳定性，并相对降低了所承担的风险。

2、选择墩台形式

一是标准化墩台形式。为了对工程成本进行控制，对桥梁施工质量提供保障，

在对山区高速公路装配式梁桥进行设计时，其下部应该采用统一化和标准化的结构。在桥墩的设计时，需要对其稳定性充分考虑。结合不同的失稳形态，将桥墩分为面内失稳、面外失稳两种形式。结合材料线性，将其分为线性失稳、非线性失稳两种形式。而线性稳定问题往往被归为一类稳定，保持在4～5 之间的稳定系数。但在实际的桥梁结构中，因为存在着安装误差、零配件制造误差等，桥墩轴线会出现偏差。所以，为了对其安全性和稳定性提供保障，可对全幅双柱式大挑臂墩进行选用，由此既可以对边坡进行稳定，同时还能将施工材料节约，真正实现降低工程造价的目标。

二是桥台的选择。由于受制约于自身的地形，山区高速公路装配式桥梁通常采用重力式Ｕ形台、肋板台以及桩柱式台，目前最常用的，就是重力式Ｕ台。在对 U 台高度进行选择时，应限制在 10 m 以内的距离。横向、纵向坡陡，是山区高速公路装配式桥梁Ｕ台最为显著的特征。所以，在设计 U 台时，应与地形相结合，对台阶合理划分，由此对山区地形区进行适应，将圬工方量节约下来，

以免地面线较高侧基础开挖过深的深度，将地质病害诱发，由此对桥梁的安全使用产生威胁；同时，为了避免竖向开裂或破剪切破坏台身，需要采用换填碎石土或者是片石混凝土进行处理。

3、支座设置

山区高速公路装配式桥梁相比于平原高速公路桥梁，往往有着比较高的桥墩，且山区高速公路往往具有较大的纵坡坡度。在常年温度作用下时，山区高速公路装配式桥梁会引发上部构造向下坡移动。为此，在山区高速公路装配式桥梁设计的过程中，为了对主梁运营期间纵向滑移有效预防，应将主梁纵向限位措施适当增加。再将支座设置在桥梁分联墩或者是较矮的桥墩上时，需要对曲线桥支反力和曲线桥变位方向同时考虑。所以，通常选择设置盆式支座作为山区高速公路装配式桥梁，这样不仅会使寿命延长，同时还能对高墩支座带来的后期检修麻烦有效避免。

4、陡边坡设计

山区高速公路往往有着复杂的地形、地形起伏变化大。正是因为存在这种特殊的地形，导致高速公路具有较高的半幅路填方，另半幅路则处于浅填或者挖方上。因此，为了对高速公路的顺利通行提供保障，就要对于桥梁和路基综合设置，而将挡土墙设置在路基部分。

结语：综上所述，因为山区具有复杂的地质地貌，并且地形具有较大的起伏，因此作为一项复杂的工程，在设计山区高速公路装配式桥梁的过程中，既要对地形问题充分考虑，同时也要对技术支持问题充分考虑，要根据装配式桥梁的设计要点，制定可行性的、便于施工的高质量的桥梁施工方案。在满足山区复杂的地形条件同时，还要促进山区高速公路装配式桥梁设计的经济效益与社会效益的不断提升。

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