山区公路桥梁勘察设计分析
来源:用户上传
作者:李波
摘 要：山区公路桥梁施工需要面临复杂地形、地势条件，所以对勘察设计工作提出了较高要求。基于此，本文对山区公路桥梁勘察设计要求展开了分析，然后从施工条件勘察、桥位勘察设计、结构勘察设计等方面对勘察设计要点进行了探讨，为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：山区 公路桥梁 勘察设计
中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0018-02
作为综合性工程，山区公路桥梁建设前需要完成沿线地质、水文等情况的勘察，为工程施工和车辆通行提供安全保障。加强勘察设计技术的运用，采取必要措施进行不利因素处理，能够工程建设质量得到保证。因此应加强山区公路桥梁勘察设计分析，以便为工程建设提供科学指导。
1 山区公路桥梁勘察设计要求
在山区进行公路桥梁建设，需要认识到山区地势起伏明显，沿线多存在陡坡，容易遭遇滑坡、暴雪等地质和气候灾害，如果处于河床平坦区域将出现明显冲刷现象。在工程勘察设计阶段，还应对各类障碍和灾害进行规避，排除工程建设和运营受到的干扰。按照国家相关法规和技术规范标准要求，山区公路桥梁建设需要保证工程安全性，满足在质量和安全等方面的强制性要求。如需运用新材料、新工艺等，需要经过现场充分论证。与此同时，山区工程建设在环境保护方面提出了一定要求，应确保工程建设不会破坏大面积森林、农田或特殊地址构造，能够做好建设区域选择，避免山体大面积开挖或植被遭到大量破坏[1]。此外，在保证工程质量和安全的同时，还应尽量降低成本，完成合理结构设计。
2 山区公路桥梁勘察设计要点
2.1 工程施工条件勘察
公路通常为线性分布，属于带状建筑。而山区地形复杂，修筑公路时容易遭遇沟渠、峡谷等特殊地势，给工程建设施工带来了较大难度，所以需加强施工条件勘察。在勘察工作中，需要完成地形地势图绘制，对可以施工的路线进行模拟分析，并通过比较从中筛选出最佳的路线。根据路线分布，可以确定是否需要建设桥梁。如果地形起伏明显，沿途需要对河流等区域进行规避，意味着桥梁建设比例较大，还要在对应区域考虑填方路基建设要求，保证工程建设规模和总体投资数量不超过原有计划。对工程建设各个环节进行了解，如泥砂用量、材料来源等，能够根据勘察成果提出科学设计方案，在保证工程质量的基础上实现成本节约，同时避免周围环境遭到严重破坏。工程建设还应做到因地制宜，保证符合地势要求，增强桥梁美观度，使工程能够与周围环境相协调，并且能够为后期维护提供便利。在实际勘察设计期间，需要完成工程建设方案的详细论证，使屏障效应得到尽可能消减。作为复杂工作，山区公路桥梁勘察需要加强现代外业操纵技术的运用，如全球定位系统、遥感图像处理、地理信息系统等，以便完成山区环境的综合评估，提出合理且可行的设计方案。
2.2 公路桥位勘察设计
根据山区公路测绘地形图，需要按照定线完成桥梁平面图和纵面图的绘制，实现桥位合理勘测。山区地形特殊，在勘察设计阶段应更多考虑桥型安全性、实用性等问题，保证桥型稳固、持久，能够达到要求的刚度和强度，从而使结构在遭遇地震等灾害后能够维持使用。根据图纸完成防线设置，对桥梁整个沿线进行现场勘察，完成所处位置纵、横断面的地面线测量，能够进一步掌握地形变化，对桥梁位置地质、地貌等条件深入分析，实现桥墩位置的恰当选择，保证桥梁跨径、净空界限等得到合理设置。根据路线纵断与平面设计方案，需要全面开展调查工作，掌握相关资料，完成桥位初步布置设计。期间，应注意河床压缩和山体扰动问题，选择在沟底或水中完成墩台布置，并开展放样检查工作，对桥位勘察设计效果进行验证分析。此外，还应加强岩溶、沿线采空区等特殊地质的测绘，完成采矿深度、厚度等资料的全面搜集，并组织人员完成沿线建筑物的实地勘察，提高勘察准确性，为路线优化和桥位选择提供科学数据依据。桥墩位置确定后，需要利用专业设备进行地质钻挖勘探，切实掌握地质条件，完成地质剖面图的绘制，作为桥梁基础建设的数据依据。
2.3 上、下部勘察设计
桥梁分为上、下部结构，结合勘察结果还要实现结构合理选择与设计，在保证施工安全和质量的同时，增强施工便捷性，使工程造价得到有效控制。在上部结构中，包含主梁、搭板等，需要根据施工难易程度进行设计。主体采用钢筋混凝土，需要保证单孔跨径不超过10m。超出这一范围，需要采用预应力结构。如果长度不超过100m，跨径超出20m，可以采用简支空心板结构。无法实现支架浇筑，需要完成后连续结构设计。地形干扰较大，现浇施工将遭遇困难，可以采用预制类的结构。这些结构相对简单，受力合理，可以进行标准化吊装和预制。但如果桥墩较低，需要采用T型梁或拱形梁结构，重新设置桥梁伸缩缝装置和支座，以免因温度急剧变化造成结构产生较大应力。下部结构主要包含桥墩和桥台，需要对上部结构压力进行承载，通常采用框架式结构，设计有盖梁的柱式墩。在桥梁斜交角不超过30°的条件下，需要采用双柱式桥墩，否则可以采用三柱式。在横向坡度较大的区域，需要采用桩柱式结构，减少开挖面积，并加强桥台填土高度控制，以免工程整体受到影响。
2.4 附属结构勘察设计
在桥梁附属结构设计上，需要结构抗震、承载力等方面的要求选择适合的结构。在山区公路桥梁设计过程中，连续和简支多采用T型梁和预制空心板，尽管能够使施工难度得到降低，但却导致结构抗震性受到了影响。在加强勘察的基础上，还应按照相关规定和结构抗震原理实现改进设计。比如在墩梁交接区域，需要增加配筋，合理进行构造设计，如采用防震锚栓、连杆或缓冲垫块等，使结构抗震性得到增强[2]。采用混凝土材料进行桥梁施工，将导致材料因温度变化出现收缩问题，造成结构伸缩量受到影响。因此在勘察设计阶段，应对伸缩缝进行合理设计，需要结合实际长度完成综合性计算。如果为曲线桥梁，需要根据内外侧梁长进行伸缩缝设置，因此需要通过勘察掌握桥梁纵、横变形情况，并与矢量结合起来。在预制体系中，需要考虑行车平稳性问题，确定伸缩缝对桥梁平直度的影响。针对跨径不超过16m的桥梁，通常只设置一个伸缩缝，以免影响通行稳定。超出16m的桥梁可以在桥墩位置完成伸缩缝的设置，并做好桥台处理，降低桥梁通行事故发生的可能性。在支座设计上，高墩桥梁使用混凝土将造成底座不稳，需要采用钢结构体系或连续结构矮墩，也可以采用交接墩得到简支结构的支座。桥梁架设将受地貌等因素影响，通常采取曲线型，因此支座结构设计需要考虑扭矩带来的支座反力差和变形造成的方向变位差异。
3 结语
在山区建设公路桥梁，能夠起到带动山区经济文化发展的重要作用。但能否顺利完成工程建设工作，取决于前期勘察设计工作开展情况。在实践工作中，人员需要明确工程勘察设计要求，加强山区施工条件的勘察分析，合理进行桥位测设，并做好桥梁上、下部及附属结构勘察设计，继而使工程后期施工的安全性和实用性得到提高。
参考文献
[1] 左祥红.山区高速公路桥梁勘察设计技术分析[J].工程建设与设计，2019（15）：123-124.
[2] 马波.山区公路勘察设计与环境保护[J].黑龙江交通科技，2019，42（6）：79-80.
[3] 刘琦.山区公路勘察设计中的问题及对策[J].科技与企业，2017（2）：121.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15192427.htm
