山区中小桥梁的设计方法分析

冯 斌

（黔南州交通设计院，贵州都匀 558000）

山区中小桥梁的设计方法分析

冯 斌

（黔南州交通设计院，贵州都匀 558000）

针对山区中小桥梁，结合平塘县龙坪桥实例，在简单介绍安全性、耐久性等山区桥梁基本设计原则的基础上，就结构类型选取与结构设计（上部结构与下部结构）入手，对山区中小桥梁设计方法进行了全面的分析。

山区桥梁；设计原则；设计方法

1　山区中小桥梁设计原则

1.1安全性

在对山区中小桥梁进行设计时，安全是需要考虑的首要因素。山区地形情况复杂多变，设计者不能只关心桥梁载重方面的问题，还要结合具体情况，比如地形坡度、沟壑深度等。此外还要考虑当地气候特点，了解降水量等基础信息，然后将这些内容进行汇总，作为保障桥梁安全的依据，为后续设计方法的选取提供参考和指导。

1.2耐久性

在排除自然灾害的条件下，中小桥梁使用年限为30年和50年，耐久性十分突出，这也是桥梁的特点之一。基于此，设计者在开展工作时，不仅需要关注桥梁安全，还要尽最大努力提升其耐久性。在条件允许的情况下，可适当增加钢筋用量，以提高桥梁强度，并做好日常养护，制定系统且合理的养护计划，进而保证桥梁的耐久性。

1.3经济性

与城市相比，山区经济条件较差，加上地形等因素的影响，使得山区桥梁设计不得不考虑实际的财政收入，并要求将成本严格控制在一定限度内。桥梁设计时，设计者需要充分考虑劳动力、材料等情况，在遵循就地取材原则的基础上，合理运用资源，以确保山区桥梁经济性。

1.4可养护性

山区路况较为崎岖，不仅会对工程施工造成影响，还会大幅增加桥梁后期养护的难度。因此，在桥梁设计阶段必须考虑桥梁养护的便利性，根据现场地理环境，制定既方便施工，又便于养护的方案和线路，为桥梁养护工作的顺利开展提供有利条件。如今，有很多桥梁设计者为节约成本，都采用小跨径的桥梁设计方法，虽然这种方法可以在一定程度上节约成本，施工也较为简单，但如果小跨径不满足实际需求或与地理环境不匹配，则会起到适得其反的效果，此时应考虑标准跨径等方法。

2　山区中小桥梁设计方法

2.1结构类型

在预制场地、运输等基础条件满足实际需求时，桥梁上部结构可选用T梁或者是空心板。其中，空心板跨度通常在6～20 m范围内，在地形相对平缓、矮墩的中小桥梁中较为常用；T梁跨度比空心板大很多，通常在20～50 m范围内，主要是先简支后连续的基本形式。

2.2结构设计

由于会受到地形等因素影响，山区桥梁结构设计与普通桥梁存在较大的差距，山区桥梁结构必须满足相应要求，确保设计的合理性与耐久性，以此有效防止失稳等情况的发生。

（1）桥梁上部结构

对于曲线桥梁而言，其梁体会产生弯扭耦合效应，同时具有一定变形趋势；大纵坡桥梁在受到汽车荷载情况下，梁体会出现向下滑移趋势，若桥梁上下部结构之间设有支座，则变形与滑移趋势会造成结构错动，进而导致梁体支座受力不均；而针对高墩桥，其墩柱的稳定性与变形控制是设计的要点。为有效解决上述实际问题，山区桥梁的基本结构形式应尽量采用刚构，以提高结构稳定性，确保通行安全，还可起到减小后期养护难度与成本的作用。

对于小跨径桥梁，由于大多数施工单位缺乏相关设备与技术经验，所以桥梁上部结构以现浇空心板形式为主，而跨径在16m～20m范围内的中跨径桥梁，多使用简支箱梁。对桥面悬臂长度进行适当调整，可良好适应山区地形条件。该结构在曲线中运用时，为方便施工，腹板依然可使用直线形，降低弯扭作用，有效弥补平衡受力方面的不足。此外，采取强化横向联系的方法，提升结构性能。

本桥梁采用箱梁为上部结构，结构体系是现浇钢筋混凝土简支箱梁，具体设计参数如表1所示。

表1　龙坪桥结构设计参数

（2）桥梁下部结构

桥梁下部结构设计需充分考虑地形及地质等基本情况，跨径、墩高以及墩型的选取需根据具体的选择标准，如表2所示。

表2　桥梁跨径、墩高以及墩型的选取标准

由表2可知，如果桥梁高度未达到50 m，则该桥梁的下部结构应尽量使用双柱式墩、十字墩或者是矩形墩，由于双柱式墩施工简单，结构稳定，所以在实际情况中较为常用。在岩溶特殊地形发育，且桩基施工难度较大的地段，桥梁下部结构设计应缩减桩基数量，在满足基础荷载要求的前提下，可使用单桩。此外，如果桥墩处在河谷当中，会受到滚石、水流冲刷等作用的影响时，应重点考虑墩柱抗撞击与抗冲刷能力，同样可以使用单桩，但要采取相应的措施提高其刚度。

3　结束语

社会经济的快速发展带动了城市化水平的进一步提高，使道路交通逐渐发达，为了适应接下来的发展要求，山区桥梁设计与建设至关重要。山区地质条件十分复杂，交通不便，这为桥梁设计带来了很大的麻烦和问题。因此，桥梁设计者必须充分考虑山区特点，结合具体需求，合理选取桥梁的结构类型，优化上、下部结构，制定科学的设计方案，从而创作出优质的设计作品。

［1］ 聂超.山区常规桥梁的设计原则与设计方法分析［J］.科技展望，2014，（16）：24.

［2］ 周亮.山区中小桥梁的设计方法研究［J］.四川水泥，2015，（8）：238.

［3］ 张宏华.山区高速公路桥梁的设计方法与施工工艺分析［J］.中国高新技术企业，2008，（2）：151，154.

U442

C

1008-3383（2016）10-0129-02

2016-01-21

冯斌（1981-），江苏扬中人，工程师，主要从事公路桥梁勘察设计研究。