关于山区桥梁工程设计要点的探讨分析

周壮

武汉华江润世工程设计咨询有限责任公司 湖北武汉 430000

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，公路建设也进入了快速发展时期。我国山区地形复杂，经济落后，公路建设长期处于缓慢发展甚至停滞状态。近年来，山区公路建设开始加速。在山区公路建设中，桥梁工程是一个重要组成部分，因此山区桥梁工程设计是保证山区桥梁工程施工质量的必要前提。

1 山区桥梁工程结构体系及设计难点

首先，山区桥梁工程结构体系。地质条件不佳山区内，建设单位主要以桥墩、主梁等结构体系为主，此种结构体系，有助于保证桥梁建设质量，特别是其稳定性、耐久性。桥梁实际建设过程中，由于桥墩高度存在较大差异性，如选用全钢结构体系，需调整其高度差，如此降低桥墩受载荷程度，但对桥梁整体美观性造成一定影响。其次，山区桥梁设计难点。与平原地区桥梁相较，山区桥梁建设难度大，加之山区地势险峻，地质及水文环境不佳，增加其建设难度。山区桥梁建设过程中，需综合性考量上述问题。因此，设计人员需积极考量绿色环保、维护生态平衡、保证山区桥梁建设工程对周围环境不会造成较大影响[1]。

2 山区桥梁工程设计的原则

2.1 结构安全原则

安全是山区桥梁核心灵魂，是设计人员实际设计过程中需遵循的原则，由于山区整体构造较为复杂，发生各类自然灾害风险较大，对桥梁整体结构可靠性、安全性要求更高，需设计人员综合考量多方面因素，准确计算结构整体受力状况，确定最佳设计方案。桥梁结构计算分析方式，主要依托计算机实现，为保证最终计算结果准确性，通常需选用两套程序计算，对其计算结果进行比对是否吻合，并手工核算关键截面内力。

2.2 使用舒适原则

山区桥梁交通路况较为复杂，地面波动幅度较大，特别是近年来汽车保有量持续性增加，影响驾驶员安全驾驶，以及乘客乘车舒适性。使用舒适不仅是驾驶者及乘车者实际需求，而且更是降低安全事故发生重要举措，所以山区桥梁设计中需遵循使用舒适原则。应尽量选取连续板等结构为宜，减少伸缩缝，可有效减少车辆与伸缩缝摩擦形成驾驶不适感。

2.3 经济性原则

工程项目设计建设，核心目的在于提高资源利用率，实现经济利益最大化。山区公路桥梁实际建设过程中，地质条件不佳，气候环境变化多端等，均影响施工进度，促使此种施工条件背景下山区桥梁建设成本高于平原地区，山区区域内经济发展较为滞后，所以公路桥梁设计过程中，需强调经济性。桥梁初期设计过程中，应综合性掌握施工条件、地理环境等，选取多种设计方案予以对比论证，保证桥梁结构质量基础上，选取技术性、经济性优良的设计方案，以此降低项目施工成本。

2.4 与自然环境相协调原则

经济高速发展背景下，对环境破坏日渐加剧，由于山区桥梁施工周期长，涉及范围大，一定程度对周围环境造成影响。为保证桥梁与环境协调发展，设计人员实际设计过程中，需最大限度以免后续桥梁建设过程中，大面积开挖及回填，影响整个山体实际结构稳定性，增加发生自燃灾害风险。

3 山区桥梁工程设计要点

3.1 桥位选择

山区桥梁设计和建设时桥位选择至关重要，建议桥梁处于河岸稳定的河段，且两岸存在高地或山嘴等。桥位选取过程中，不仅需考量减少对地面及地下核心设施拆迁，且需考虑后续施工中材料、设备运行等。尽量避免选取在地质构造稳定性不佳、易发生各类自然灾害区域内。

3.2 桥型选择

山区桥梁型式较多，不仅包含装配式梁桥、支架现浇梁桥，而且包含拱桥、缆索承重桥等，不同桥型后续施工方式、承载力，以及适用环境存在较大差异性，需严格依照相关桥梁建设施工区域内实际状况，遵循上述设计原则选取，同时考量后续施工材料、设备顺利运输。

3.3 下部结构选择

山区桥梁下部结构设计，是整个桥梁结构设计核心内容之一，其设计型式选取需根据上部结构形式，山谷河流的形态断面、施工环境等。山区桥梁与平原桥梁相较，地形、地质条件较为复杂，下部结构选取内容涉及桥墩、桥台和基础设计等。

3.4 桥墩的设计

山区桥梁由于地质条件影响，通常会选用高桥墩，桥墩主要类型包含柱式墩、薄壁墩及重力式墩等，柱式墩施工操作较为便捷，整体结构重量较轻，适用范围高度有严格要求，其核心构成包含承台、柱式墩身和盖梁，多选用混凝土灌注、预制构件拼装，具有较强的刚度及强度，在有漂流物和流冰河流中均可使用。薄壁桥墩内不建议布设水平隔板，如此增加施工难度。高桥墩设计过程中，需充分考量墩顶由于温度载荷形成较大位移，进而对桥身结构造成影响。

3.5 桥台的设计

桥台常见型式包含重力式U型台、倒T式桥台、肋式台等，位于倾角较大的山体斜坡上的桥台，不建议选用设有填土锥坡桥台类型，只有地形较为平缓地区才可选用。桥梁布设孔时应选用无填土高度桥台，并按照实际状况增加桥长，以免由于桥台布设造成大范围山体开挖，以及台前锥坡稳定性不佳[2]。

3.6 基础的设计

山区桥梁基础设计形势基本与平原相似，部分桥位处，两侧地质岩性存在较大的差异性，一侧布设成扩大基础，另一侧选用桩基础，扩大基础在桥梁基础中应用频次较高。设计承台过程中，选用台阶式或折线式，有助于自然与周围环境相融合，且保证桥梁受力要求。山区桥梁基础选型，需充分考量多方面因素，不同地质条件选用不同基础型式，以此保证桥梁整体结构安全性及稳固性。

4 结语

山区桥梁规模持续性增加，此类地区内地形较为复杂，增加桥梁设计及施工难度，若设计过程中缺乏一定合理性，易造成后续施工过程中设计方案适用性较低，影响桥梁施工质量及增加成本费用。因此，设计人员需综合性考量多方面因素，严格遵循上述原则，确定技术可行性及经济性优良的方案，保证桥梁施工顺利实施。