试论高速公路桥梁设计的要点

石春瑞

（北京中交华泰公路技术有限公司，北京 100078）

一﹑概述

近年来我国交通基础设施建设取得了重大的成绩，在十三五规划中，高速公路的建设同样摆在非常重要的地位。目前我国高速公路里程数已经成为全球第二，公路建设也逐步有干线交通网络过度到省际连接段以及加密交通线等方向发展。地形条件也逐步从平原微丘向山岭重丘段发展，也就是说高速公路的施工环境和地质条件越来越恶劣，设计及施工的难度也越来越大，特别是高速公路的桥梁设计和安全以及环保等要求越来越高，正是基于这样的背景，本文通过论述桥梁设计的要点，从而为高速公路桥梁设计水平的提升给出一定的技术参考。

二﹑高速公路桥梁设计的要点分析

（一）桥梁设计需要和选位环境相融合

桥梁设计从一开始就需要和选位环境进行融合，重返考虑桥梁建设成功者会后对地质以及当地环保的影响，并且考虑选择合适的桥梁基础型式，从而提升高速公路桥梁的设计水平。对此可以从下面两个方面来完善。

第一，根据环境要求尽可能的选择桩基成孔技术，取代传统的扩大型的基础施工。因为桩基成孔技术近年来不断完善，而且实现的方法也越来越丰富，在地质强度高且不透水的条件下，挖孔桩能够有效缩短工期，而且工程质量高，对环境影响小。要比传统的扩大基础施工要具有明显的优势。另外从受力条件来看，也应该选择嵌岩桩结合挖孔技术，从而让桥梁设计更好的和环境得到有效融合。第二，对于山岭重丘等地区的高速公路桥梁建设就更需要和环境进行融合。由于山区丘陵地区纵断面和横断面变化大，而且地质条件更为复杂，所以开挖基面较大，容易对地表产生更大破坏，所以在设计上要根据具体的地形变化进行灵活设计，尽可能的减少开挖面。另外在设计时，要尽可能的避免征伐附近的树木，避免对环境的影响。

（二）高速公路桥梁设计的基本原则

高度公路桥梁设计的原则需要从上下两个部分进行论述，其中上部设计主要涉及到主梁﹑伸缩缝以及搭板等部分，而下部设计则主要涉及到桥墩和桥台的设计。其中上部设计主要包括下面两个方面。

第一，主梁设计。从施工的复杂程度及价值标准考量，如果主线桥梁单孔跨径≤10m，就可以采用普通钢筋混凝土结构。而其他跨径的桥梁则应该使用预应力混凝土结构。如果桥梁整长小于100m或者是单孔跨径小于等于20m，可以使用简支体系空心板结构。如果桥梁整长大于100m，且跨径大于20m以上，则应该使用连续结构。不过由于跨河大桥的支架浇筑难度大，所以可以使用先简支后连续的结构。另外在山区建设的特大型桥，同样也会受到地形影响，现浇难度大，所以也要使用预制的先简支后连续结构。

第二，伸缩缝的设计。从道路的平稳角度来看，桥梁上应该尽可能的减少伸缩缝。对于跨径小于等于16m的单孔桥梁只需要设置一个伸缩缝，而另一端采用桥面连续的设计方案。如果桥梁有两跨，且单孔跨径小于等于16m，那么伸缩缝可以设计在桥墩处，两侧桥台部位则可以使用桥面连续结果，这样就能够有效提升行车的舒适度。

而对于下部的设计则需要从下面几个方面来重点考量：第一是桥墩的设计。对于普通的桥梁结构英才采用柱式墩，且上置盖梁的框架式体系。下面则以30。为分界点，超过30。就需要采用3柱式桥墩，而小于30。则采用双柱式桥墩。第二就是桥台的设计。为了有效规避填土高度对施工造成的影响，需要控制填土高度。在软土路段台后填土的高度应该控制在6m之下。而一般路段的台后填土高度则控制在10m之下。如果桥台使用扩大基础进行施工，台身主要使用重力式，并选择合理的受力，降低台身尺寸节约成本。如果台高在8m以上，那么台身敲墙需要设置10:1的前倾斜坡。

（三）设计的一些细节要点分析

在高速公路的桥梁设计方面，除了注重设计准则和环境融合之外，还需要注重桥梁的一些细节设计方面，只有如此才能够有效提升桥梁设计水平，而这些细节主要体现在下面两点：

第一，为了规避施工和运营阶段主梁沿着支座方向产生不可逆的侧向以及纵向移位，在设计过程中需要强调支座安置的水平。在施工过程中也要保障支座顶地面的安置和受力要保持在水平面上。具体的操作细节体现在下面几点：首先要垫石顶水平，然后支座也要水平放置。接着就是梁底和支座的接触面保持水平，其中梁底要采用贴楔形钢板忙活着在梁底预制时，就可以在支座顶面断面之处设立可调整纵向角度或者是横向角度的专用模板。另外楔形钢板的加工要保障精度高，并和梁底预埋钢板进行焊接时，需要精细的焊接工艺，从而避免主梁沿着支座方向进行位移的问题。第二，对于单跨径在20m到40m之间的特大型桥梁，设计时大多采用150到200为一联的连续性结构，并以160型伸缩缝进行设计，从当前的使用效果来看，80型的伸缩缝设计在行车时基本上没有跳车和噪音。而160型伸缩缝大多存在噪音。从经济效益上来看，一道160型伸缩缝主要受到支座性能的限制，所以在设计上并没有使用最大的伸缩量，而且造价一般是80型伸缩缝的两倍。而且使用80型的伸缩缝还可以减少浇筑接头和桥墩帽梁的施工数量。而且使用160型的伸缩缝在维修过程中，还需要半幅桥梁完全封闭，但是一般特大型桥梁中间并没有设置分隔带缺口，这样就容易出现半幅桥梁双向行车，给安全带来隐患。同样也会影响到高速行车质量。所以针对当前特大型桥梁的160型伸缩缝设计，应该重新修正为80型伸缩缝设计，桥台所在的联按照100到150m进行粉恋，而其他联则可以控制在80到100m。

结语

总而言之，高速公路桥梁的设计需要遵循环境原则，根据地质条件的不同进行相应的调整，同时还要综合考虑桥梁结构的安全性和行车的舒适性以及经济效益。还包括了施工的便捷性以及环境的协调性等诸多元素，只有如此才能够充分发掘在桥梁设计过程中可能忽视的细节问题，进而提升高速公路桥梁设计水平。

[1]罗帅，高涛.高速公路常规结构桥梁设计探析[J].中国新技术新产品，2012（18）:31-36.