刘建强
上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司重庆市渝北区401147
摘要：我国山区面积广大，山区桥梁建设越来越多。对山区桥梁设计特点进行了分析，提出在山区桥梁进行设计原则，包括安全第一，持久耐用；注重地基，改善质量；混凝土结构，增加使用寿命；与自然协调，可持续发展。实践表明，通过强化地基建设，能够提高桥梁的质量，同时通过使用混凝土结构，能增加桥梁的使用寿命。
关键词：桥梁设计；山区桥梁；桥体位移
引言
桥梁上部结构是指桥梁支座以上(无铰拱起拱线或框架主梁底线以上)跨越桥孔部分的总称，上部结构设计是桥梁工程设计重要内容，对保证桥梁整体质量和安全、稳定运营有重要作用，需要引起相关人员的高度重视，对包含地形地势、跨径条件、墩身高度和经济性等在内的各项要素进行综合考虑，以选取出常规跨径条件下适宜的上部结构形式，包括空心板、T梁和小箱梁等。
1桥梁总体设计
工程桥梁总体设计充分考虑赣南山区地形特点，以安全、耐久、适用、环保、经济和美观为原则，根据桥位线形、地形条件、地质条件、施工便捷、运营养护要求确定总体方案。从桥梁的实际情况出发，不盲目追求桥梁结构新颖，注重结构功能，在满足建设条件和建设能力的前提下，建设“受力简洁明确、结构构造合理、施工简便易行、质量稳定可靠”的桥梁；注重在满足经济、耐久的前提下，建设“便于通行，便于养护”的桥梁。在桥型方案上，优先采用技术成熟、经济适用的常规桥型；结构形式与尺寸宜统一，提倡标准化设计和施工；同一地形条件下宜按等跨布置，如受地形地物限制时，可局部采用不同跨度进行组合设计，但跨度类型不宜过多；应充分考虑施工条件、施工方案、项目建设工期等，避免与现场实际脱节。
2山区桥梁设计要点
2.1不同跨径条件上部结构设计
在山区高速公路中，由于受到地形地貌和水文地质条件因素的影响，桥梁十分常见。从现有工程经验可以看出，在常规跨径范围内(即8～40m)，如果桥梁跨径在16m以内，则其上部结构形式建议采用空心板;而如果桥梁跨径在16m以上，则其上部结构形式除了可以采用空心板，还可采用小箱梁与T梁等。在确保上部结构形式性能可以达到要求的基础上，怎样才能保证经济性，是设计人员必须充分考虑的。不同跨径条件下以上三种桥梁上部结构形式的经济性如下。(1)在40m跨径条件下，T梁与小箱梁的造价比分别为1690．9和1547．5;(2)在30m跨径条件下，T梁与小箱梁的造价比分别1326．0和1266．8;(3)在25m跨径条件下，T梁与小箱梁的造价比分别1241．8和1209．2;(4)在20m跨径条件下，T梁与小箱梁的造价比分别1197．5和1190．6;(5)空心板造价比为1256．4。为切实做好桥梁上部结构的设计，不仅要满足经济性方面的要求，还需综合考虑各类上部结构形式优缺点，在对比和选择具体上部结构形式时，通过综合考虑来确定。对于空心板结构，其优点为施工工艺相对成熟，预制方便，使用范围广泛;缺点为使用时容易产生支座脱空和绞缝脱落等病害;对于T梁结构，其优点为结构保持连续，工艺相对成熟，预制方便和单孔跨径相对较大;缺点为桥下的整体视觉效果相对较差，高度偏高;对于小箱梁结构，其优点为桥下的整体视觉效果良好，结构保持连续，工艺相对成熟，单孔跨径相对较大，具有良好的抗扭能力与结构刚度;缺点为吊装重量大，对设备有着很高的要求。根据以上结果可以看出，若从造价方面讲，在20m的标准跨径条件下，以小箱梁的造价达到最低;在20～40m的跨径条件下，同样以小箱梁的经济性为最低。
以上三种桥梁上部结构形式有其各自的优缺点，在实际的设计工作中应充分考虑桥梁所在位置的地质条件、水文地质、地形地貌和实际交通运输条件，然后通过综合考虑选择适宜的上部结构形式。
2.2下部结构设计
（1）桥墩设计。在桥墩的选型上，工程墩高35m以下的桥墩采用圆柱式桥墩，搭配桩基础，具有外形简洁美观，适应地形能力强，施工方便，技术成熟等特点；墩高大于35m，小于40m的桥墩采用实心薄壁墩，搭配承台桩基础，具有施工方便，造型简洁，墩身稳定性好等特点；墩高超过40m的桥墩采用空心薄壁墩，在墩身高度超过65m时，空心薄壁墩顺桥向可考虑采取变截面形式。在地面横坡较大处的桥梁，采用桩柱式桥墩设计时，可采用高低桩设计，地系梁一端接桩基，一端接墩柱，较少山体开挖；墩高超过35m采用薄壁墩时，因承台平面尺寸较大，施工期间不可避免存在较大的填挖，需要根据边坡具体情况，选取合适的支护结构，做好施工平台的坡面防护和防排水措施，确保平台的安全稳定，减少山体开挖，控制水土流失，保护环境。（2）桥台设计。根据桥梁总体设计确定桥台位置，山脚地势平坦位处的桥台位置主要根据台后填土高度、农田保护、用地指标受限、被交地方道路位置等因素综合确定，台后填土高度一般控制在10m以内。如落台于鱼塘、沼泽地、农田等不良地质上，该部分桥台施工前应特别强调地基处理，切勿出现在软弱土层上直接填筑、修建桥台。在山腰等地形起伏大的桥位，桥台应尽可能延伸入山体5～10m，确保桥台稳定性，避免桥头基础施工困难、桥头填土无法收坡或挡土墙立足困难，既能确保桥台安全，又便于路基施工，减小桥头防护施工难度；落台处纵、横向地形均较陡的桥梁，建议确保桥台最低处位于挖方段内，并适当考虑施工便道设置情况，增大桥台深入挖方段长度，并应要求施工单位严格控制台前、台侧开挖便道深度，避免因便道的修建，将原本深入挖方段的桥台台前、台侧悬空。
2.3隧间中小桥梁设计
山区公路地形起伏大，桥隧比例高，桥隧相连的现象多为常见；对于两隧道间接特大桥的情况，特大桥的设计和施工一般会进行专项研究，非本文所涉情况，本文所述主要针对中小跨桥梁两端接长隧道或特长隧道的情况。当中小桥梁两端均顺接于长隧道或特长隧道时，此区域范围内地形往往也面临常规桥梁（Ｔ梁、小箱梁等）预制场地获取困难的囧境。一方面，桥梁两端（特）长隧道工作面小，施工工期长，且多为整个项目工期控制性工点；另一方面，若隧间桥梁采用常规预制梁桥，则须待桥头隧道完工之后，方可进行预制梁体的运输和架设工作，势必进一步拉长施工周期；此种情况下，中小桥梁的设计方案如何进行合理选择则尤显重要。当桥长小、桥墩矮时，一般宜采用现浇混凝土结构。尤其是桥台对接隧道洞口的情况，梁端基本亦无预应力张拉实施空间，考虑到桥墩较矮，此时，往往采用20ｍ左右孔跨钢筋混凝土现浇箱梁结构，或跨径更小的混凝土现浇板方案会更趋合理。
结语
综上所述，山体桥梁建设与一般的桥梁建设又略有不同，由于山体地质结构的复杂，很多适用于平原地区的桥梁建筑工艺不能得到有效地运用，因此在具体施工过程中应注重对山区地形、地势的实地考察，了解当地的真实情况，如此设计出的图纸才能符合实际需求。在地基处理环节，应注意考察地基的承受力，避免地基不夯实而引起的整个桥梁承载力不足的情况。同时在原材料选择方面要注重选择符合国家标准的原材料，从而保证整个桥梁工程的安全性与耐久性。
参考文献
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