王旭东
重庆市工程管理有限公司 重庆市 400700
【摘 要】：山区高速公路桥梁设计具有较强的特殊性，必须针对山区的实际情况进行针对性的设计，还需要对其中存在的影响因素进行评估，防范可能产生的不良影响，确保山区高速公路桥梁设计的安全性和稳定性。本文将根据当前山区高速公路桥梁设计的普遍情况，对其特点进行充分探讨，再进一步提出若干优化设计的方法建议，期望能够起到提高山区高速公路桥梁设计水平的作用。
【关键词】：山区高速公路；桥梁设计；特点和方法
引言
高速公路是我国公路体系的重要组成部分，也是各城市之间人员流动和贸易运输的关键。桥梁作为高速公路之间的连接点，有着重要的纽带作用，尤其是在山区的高速公路桥梁设计中，需要达到更强的科学性和合理性，才能在保证桥梁正常运输功能的同时，延长桥梁的使用寿命，避免意外和事故的发生。所以需要加强对高速公路桥梁设计的研究，通过对其特点进行探讨的方式，能够掌握更有效的设计方法。
一、山区高速公路桥梁设计的特殊因素
对山区高速公路桥梁设计进行分析后能够发现，与其他桥梁设计相比，山区高速公路桥梁设计受到山区情况影响的程度更大，必须充分重视不同山区情况的特殊影响因素，对桥梁进行针对性设计。特殊因素可以总结为以下几点：一是地质条件的影响，包括地形地貌和地质构成等，必须进行高精确度的测量，水文调查也必须全面，汇总各项施工区域勘察的数据信息，作为设计的参考依据；二是桥梁结构附加力的影响，需要对根据受力程度的实际情况，对桥梁水平或弯曲侧力等受力影响下的分布和作用情况进行科学分析，再结合桥梁斜、弯和坡等部分的结构附加力进行科学设计，注重桥梁结构影响程度的差异性；三是桥梁稳定性的影响，尤其是在高墩长桥的设计中，稳定性的影响程度较大，需要对长桥位置、横桥方向和桥梁方向的位置情况做到严密核查，避免偏移问题的发生；四是纵深陡坡下部结构的影响，需要根据实际情况对桥梁下部结构的基础形式进行科学选择，确保能够满足陡坡结构的稳定性需求，还需要加强对边坡结构、挡墙布局和桥梁构造物的衔接处理；五是桥梁纵和横坡与桥梁平面的影响，主要是考虑到行车过程中会对桥梁造成一定程度的影响，在桥梁支点附近进行纵坡变化点和交点设计可以适当减少行车的影响；六是山区地势较高的影响，主要是根据桥址特征和桥梁结构形式的影响，进行针对性的抗震设计，使抗震挡块发挥出更强的抗震作用；七是伸缩装置的影响，伸缩装置的设计水平会对桥梁结构整体性和安全性产生较大的影响，需要对设计进行科学的优化，强化装置的作用效果；八是桥面排水结构和防撞击结构的影响，科学的排水结构和防撞击结构设计都能够科学延长桥梁的使用寿命，也是车辆安全通行的重要保障。
二、山区高速公路桥梁设计的科学原则
1、结构安全原则
结构安全是保障桥梁质量的基础，必须通过科学测量和计算方法，对桥梁构造的安全性和稳定性进行高标准的严格要求。并充分考虑到山区存在复杂的气候条件和自然条件，减少桥梁结构受到的不良影响。
2、经济性原则
山区高速公路桥梁设计需要在保证质量的基础之上，合理压缩成本，减少不必要的成本之处，提高经济效益和社会效益。可以根据实际情况因地制宜，设计的桥梁结构要与实际的自然环境相适应，并充分利用桥位区域的地理和人文等条件，使其相得益彰。
3、协调性原则
山区高速公路桥梁设计会对山区的自然环境造成较大的影响，必须以保护自然生态环境为核心，尽可能地减少对自然环境的破坏，避免对山体的过度填挖和树林的过度砍伐，促进人与自然的和谐发展。
三、提高山区高速公路桥梁设计水平的方法建议
1、优化山区高速公路桥梁上部构造设计
科学的上部构造设计能够达到更理想的设计效果，需要结合桥梁受力情况、成本投入、环境影响等因素，对上部构造的各种形式进行综合分析，最后选择性价比最高的形式。尤其是在进行预应力混凝土连续曲线桥梁设计时，会对质量产生影响的因素包括预应力、活载偏载和温度等，需要进行科学计算和分析，避免造成附加应力的强烈波动，整体式闭合箱形式的上部结构设计可以发挥出更强的抗扭能力优势，避免弯扭作用力造成的破坏性影响。在进行中等跨径的桥梁设计时，预制拼装多梁式T梁的上部结构设计具有更多优势，包括提高施工便利性和降低施工成本等。而在进行较大跨径的桥梁设计时，悬臂浇筑箱梁的上部结构设计就更加适宜。在进行跨越沟壑的高速公路桥梁设计时，拱桥的设计形式能够达到更高的优势，包括提高桥梁的跨越能力和降低成本造价等，但要通过临时固结结构的方式对结构的整体性和舒适性进行加强。当预制拼装多梁式T梁上部结构设计应用在曲线桥梁设计中，就会造成梁体抗扭性和平衡性能的下降，需要针对曲梁弯扭作用采取妥善的处理。
2、山区高速公路桥梁下部结构设计
（1）墩的基本设计要求
在40m以下的桥墩高度设计中，柱式墩的应用最为普遍，其次是Y形薄壁应用较多。柱式墩中的圆柱具有撞击衔接便利和质量易于控制的特点，方柱具有协调美观的特点，可以根据设计需求采取不同的设计方式。
（2）高墩的设计要求
矮墩设计主要重视桥墩的强度，但高墩设计要同时重视桥墩的强度和稳定性，所以进行高墩设计要更加注重桥梁上部结构重量的考量、上部结构和墩柱的连接方式、现场施工状态等多个方面，保障受压柱长度的合理性。桥墩位置周围环境、地形地貌特征和地质条件等因素对桥墩的影响较大，必须做到充分的考量，否则在河流河床主槽中设置桥墩时，将加剧局部冲刷的影响，增加桥墩的阻水压力，长此以往将严重降低桥梁的安全性和稳定性。所以必须加强对桥墩截面的设计，减少桥墩的阻水面积。
3、桥台设计
桩柱式台、肋板台和重力式U形台是山区高速公路桥梁设计的主要桥台设计形式，重力式U形台的应用最为广泛，可以达到较好的稳定性、安全性和整体性保障作用。在进行重力式U形台设计时，需要按照相关规定进行10m以下的高度设计，能够更符合桥台背后填土压力的要求，使桥台达到更强的衔接效果。但在桥台设计中容易产生的问题较多，可以从以下两个方面着手提高桥台设计的质量：一方面是根据桥梁上部结构长短和桥台高度的影响关系，可以站在便于施工的角度，降低桥台的设计高度，即使会延伸桥梁上部结构的长度，也能提高桥梁的整体质量，并缩短施工周期；另一方面是做好桥台台身竖向开裂和剪切破坏的预先防范，通过换填片石混凝土或碎石的方式，可以对基底进行加强处理，达到较好的防范效果。在重力式桥台设计中，可以增设钢筋网于墙身外露面或结构倒角处，对高桥台受力较大时产生的裂缝问题能够起到有效的防范作用。
结语
我国快速的经济发展和社会建设都离不开高速公路交通作用，尤其是我国地势复杂，为了确保高速公路的安全性和稳定性，必须对不同地势条件的高速公路进行分析研究。山区高速公路桥梁设计的的特殊性较强，也容易产生较多设计问题，需要设计人员充分了解特殊的影响因素，遵守科学的设计原则，通过科学的设计方法达到山区高速公路桥梁设计的要求。并在设计过程中，不断总结经验和教训，不断优化设计方法，方能促进我国高速公路更加长远的发展。
参考文献
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