浅谈公路桥梁设计

董延龙

中南勘察设计院集团有限公司  湖北武汉  430000

摘要：公路桥梁作为重要的交通设施，其质量关乎人们的出行安全和便利。公路桥梁工程是我国现代经济发展和人民生活水平提高的重要保障，确保桥梁使用安全、提高桥梁承载能力、延长桥梁使用寿命、控制桥梁建设成本等具有重要的现实意义。本文主要对公路桥梁设计关键技术进行归纳总结，并在此基础上提出多角度的优化解决措施。

关键词：公路桥梁；设计

引言

在新的社会发展环境下，人们对桥梁工程建设提出了越来越高的要求，既希望桥梁能够安全、经济、快速的建成，也希望桥梁建成后能够具备较为良好的使用性能且方便养护，这些要求的提出对桥梁的设计、施工具有一定的挑战。本文站在设计的角度对公路桥梁设计要点进行简单的阐述。

1公路桥梁设计和使用现状

在桥梁施工之前，需要对桥梁进行详细、全面的设计，设计工作完成后需对设计图纸进行审查和修改完善，并取得行业主管部门的批复后，才可以进行施工。在设计阶段会根据桥梁所在道路的等级、交通组成特征和桥梁的使用性能要求来选定合理的桥型方案，在此基础上进行桥梁结构设计和配套的交通工程设计。为了保证运营期桥梁结构的安全和交通参与者的安全，一般都会在桥头设置限高、限速、限重等标识，如果车辆超过了桥梁的最大承载能力，将会对桥梁产生不利影响甚至造成严重破坏。部分驾驶员由于缺乏安全意识，没有充分考虑桥梁的最大承载能力，在无监管或监管不到位的路段随意超载。此外，部分公路桥梁养护部门监管不到位，没有对来往车辆采取有效的监督管控措施，导致不符合规定的车辆在桥梁上行驶，长此以往会对桥梁造成一定的损伤，缩短桥梁的使用寿命。

2公路桥梁设计要点

2.1精细化设计

公路桥梁精细化设计一般体现在以下方面：1）桥梁结构形式尽量采用预制装配式结构，并尽可能统一跨径和结构类型，以方便施工。2）上跨等级公路的桥梁，在方案拟定时应与被交路主管部门充分沟通，收集区域路网改扩建相关规划，设计时预留改扩建所需的净空。3）跨线桥的桥跨布置应考虑被交路的视距要求，不宜在被交路中央分隔带设置桥墩；当在被交路中央分隔带设置桥墩时，桥墩两侧必须设置刚性防撞护栏，并确保桥墩不侵入被交路的建筑限界。4）跨越国省道的桥梁优先采用装配式梁桥，以缩短施工周期，减少对既有道路交通的影响，条件不具备时可采用现浇箱梁、钢箱梁或钢混组合梁；跨径受限时下部结构桥墩可采用预应力门架墩，以避免对既有国省道的改移。5）跨越河流的桥梁，桥跨布置应满足通航、防洪、堤防等主管部门的相关要求。6）设计文件中明确材料指标和配合比，便于过程控制和质量验收。7）结合交安、机电等专业的预留预埋要求加强细部设计。8）桥梁设计应注意桥路配合，尽量避免在凹形竖曲线上设置桥梁。当桥梁位于凹形竖曲线上时，桥面横向泄水管应加密，以保证桥面排水通畅。若桥面横坡较大，低处的排水措施也应加强，避免暴雨时影响行车安全。

2.2绿色化设计

绿色环保是公路设计遵循的一个重要原则，公路桥梁设计一般可从以下方面进行考虑：1）永临结合，减少资源浪费，节约成本。尽量将预制梁场设置在路基段或互通区内，避免或减少占用耕地。2）设计阶段充分考虑施工方案，尽量选用施工期对环境影响小的设计方案。3）有条件时积极推广有利于环保的新工艺、新材料。4）细化桥梁排水设计，并配备相应的收集、净化装置，以减小油污、泄漏物等对周边环境的影响。

2.3上、下部结构设计要点

我国幅员辽阔，地形地貌众多，常见的有山地、丘陵和平原。山地一般地形起伏很大，地质复杂，对应的山区高速公路具有桥梁、隧道占比较高的特点。受地形和设计规范的限制，很多山区高速公路桥梁处于大纵坡、平曲线路段，且墩高较高，桥梁结构受力和平原区、丘陵区高速公路桥梁的受力差别较大，施工难度较高。在进行桥梁上部结构设计时，设计人员要结合现场的实际地形和地质情况进行充分的方案比选，择优选取合适的跨径和结构型式。山区高速公路桥梁当墩高小于70m时通常采用跨径30m、40m的预制Ｔ梁，桥墩根据墩高不同一般采用柱式墩、薄壁墩。当墩高超过70m时通常采用大跨径的连续刚构桥，跨越较深的V型峡谷时一般采用拱桥、悬索桥。

丘陵区地形起伏相对较小，地质条件相对较好，一般情况下路线布设时平、纵面指标较高。丘陵区高速公路通常仅在跨路、跨河、跨较大水域及填方高度较高的位置设置桥梁，桥梁占比较低且设计相对简单，通常采用20m、25m、30m的标准跨径，上部结构型式一般采用预制Ｔ梁或小箱梁，桥墩墩高一般不高，主要以采用柱式墩为主。

平原区地形起伏很小，地质条件相对较差，因控制因素相对较少，一般情况下路线布设时平、纵面指标较高。平原区一般村镇较密集，路网及水网较发达，路基填料相对缺乏，且可能存在软土地基，桥梁占比较丘陵区高，通常采用20m、25m、30m的标准跨径，上部结构型式一般采用预制小箱梁，桥墩墩高一般不高，主要以采用柱式墩为主。

2.4检修通道、平台的标准化设计

我国公路交通呈现流量大、荷载重等特点，要保证公路桥梁的耐久性，使其保持良好的运营状态，就必须对其进行有效的养护或加固。为给桥梁结构的运营养护提供全面有力的保障，从全寿命设计角度出发，在桥梁设计时应充分吸收类似项目养护管理的相关经验，将后期养护维修操作的便利性、经济性、安全性等纳入设计范围，在桥梁建设时将结构巡检通道、易损件的更换平台、结构安全永久观测点等一并建成，从而实现结构主要部件的可到达、可检修和可更换。

目前大型、重点桥梁建设中较重视检修通道的设置，而占比最大的常规结构桥梁则很少设置此类设施，或者设施难以满足管养需求。此外，现有的检修设施设计缺少统一的方式和原则，标准化程度不高，设置方式、位置与使用性能等与实际需求有一定差距。桁架体系平台的单跨跨度最小可达到6m，平台结构的跨越能力较强，主要适用于大支撑间距的情况，可大幅度提高养护设施的标准化程度，采用工厂化生产与装配化施工可提升建设质量与效率。

结语

公路桥梁设计应在遵循安全、耐久、适用、环保、经济和美观等原则的基础上，根据项目的技术标准、功能要求、建设条件等实际情况，加强方案阶段的比选分析，择优推荐上、下部结构型式，并重视结构的计算分析和精细化设计，确保结构安全，力求经济节约，注重施工方便，兼顾养护便利。

参考文献

[1]徐远贺.公路桥梁安全性和耐久性设计研究[J].运输经理世界,2022,No.655(09):128-130.

[2]付强.谈山区高速公路桥梁设计要点及方案比选[J].山西建筑,2022,48(02):135-137.

[3]路璐.公路桥梁设计荷载及其组合形式研究[J].黑龙江交通科技,2021,44(10):70-71.

[4]高延辉,李东晖.公路桥梁设计关键技术及解决措施[J].工程技术研究,2022,7(12):191-193.

[5]蒋逢炜,刘兆光.高速公路桥梁设计标准化成套技术研究[J].黑龙江交通科技,2022,45(04):113-117.

[6]葛芸.公路桥梁设计关键技术及解决措施[J].黑龙江交通科技,2021,44(09):109-110.