桥梁设计论文范文

2022-05-09

小编精心整理了《桥梁设计论文范文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!摘要:交通运输业是促进社会经济发展的基础产业。为了保证交通运输行业的稳定发展,人们需要提高公路桥梁建设水平。我国地域辽阔,在公路桥梁建设中,大跨度桥梁应用越来越多。为了提高设计水平和建设质量,设计施工人员需要对公路桥梁中大跨度桥梁设计要点进行研究和分析。本文分析了不同类型大跨度桥梁的设计要点,提出了大跨度桥梁设计的优化措施。

第一篇:桥梁设计论文范文

关于景观桥梁设计的探讨

【摘要】本文对景观桥梁设计进行探讨,分析了桥梁景观设计的基本原则,并结合桥梁景观设计的基本原则提出了桥梁景观设计的要点,望能给予同行起到借鉴作用。

【关键词】景观桥梁; 建筑景观;设计

一、桥梁景观的概念

景观桥梁是指桥梁建筑自身的形态与周围环境的关系,以及由此唤起人们的美感,具有良好视觉和审美价值。

1.桥梁建筑造型本身的美学形态

桥梁建筑作为建筑物具有一般建筑物所特有美学形态,遵循形态美的一般原则,即协调与统一、主从与重点、对称与均衡、比例与尺度、稳定与动态、韵律与节奏这六方面的法则。

1.1协调与统一

协调与统一主要指:?桥梁结构物与桥位处的自然景观和附近的人工建筑物一起构成人们的生活空间,桥梁建筑造型要达到与周围环境协调统一;?桥梁建筑本身具有若干的组成部分,其各自的功能和造型不同,这种差别与变化,必须在和谐和秩序中得到有机的统一,否则不是呆板单调,会是杂乱无章的,不能唤起人们的美感。

1.2主从与重点

主从与重点,在有若干要素组成的整体中,每个要素在整体中都占有一定的比重和地位,倘若所有要素都要竞相突出自己或主次不分处于同等重要的地位,就会削弱整体的完整统一性。桥梁建筑从功能特点考虑,有主体结构和附属结构之分,而结构受力体系来说,由主要受力构件和次要受力构件之分,主桥与引桥,主孔与边孔,主题与附属存在主从差异,正是借着这种差异,才使桥梁建筑形成一个完整协调的有机体。

1.3对称与均衡

对称与均衡是造型美的基本法则之一。对称是同形同量的对称组合,对称的造型统一感好,规律性强,使人产生庄严整齐的美感。均衡则是在非对称的构图中,以不等的距離形成力量的平衡感,均衡具有变化美,及结构特点是生动活泼,有动感。

1.4 比例与尺度

比例与尺度在桥梁建筑设计中有三方面的内容:?桥梁结构整体或局部本身的三维尺寸的关系;?桥梁结构整体与局部或局部与局部之间的三维尺寸关系;?桥梁结构实体部分与空间部分的比例关系,另外还有凸出部分与凹进部分,高起部分与低落部分的比例关系等。

1.5 稳定与动态

桥梁建筑功能要求决定了桥梁造型具有稳定感和动势感,安全稳定是桥梁建筑基本的使用要求,简洁的承载和传力结构,形成一个紧凑严密,蕴藏着巨大力量的构筑物。桥梁本身的组成结构处于平衡状态,各部分在实现功能作用显示出平静、自信、坚固的形象,给人一种坚定,不可撼动稳定感。动感是指桥梁建筑形象感受与人相对距离不同产生很大的不同,按距离不同分为远景、中景、近景和触摸景,人们在距离桥梁远近不同看到桥梁建筑形象不同。

2.桥梁与周围自然环境的协调性

桥位环境作为桥梁形态美的载体功能表现为结合桥型特点及周边桥位地形地物特点,对桥梁进行景观性环境设计和装饰性艺术创造,充分展现桥梁的美学效应。桥梁建筑环境设计依据桥梁所处自然环境条件不同采用不同的设计手法,常用的手法有隐蔽法、融合法和强调法三种设计手法。?隐蔽法以保持原有自然和社会环境景观为主,将桥梁建筑对原环境的影响减少到最小程度,即尽可能做到藏桥于景中,此手法多用于山区或风景区的小跨境桥梁。?融合法指有效地利用自然和社会环境条件,使桥梁构成新环境的一个要素,组合于周围总体景观和环境的画面中,也就是说桥梁在具备自身的功能美的同时,还要以其特有的艺术美,融合于桥位与景观中相互依从,相互呼应,彼此增景填色。?强调法是一种突出桥梁建筑使其成为景观主题的手法。远望桥梁,原来无淡无奇的景色,突增雄伟壮观之势,桥梁成为人们瞩目的景观中心,产生象征性的作用和效果,给人们难以忘怀的印象。桥梁的装饰性艺术创造通常是对桥梁进行灯饰夜景创造或进行涂装色彩装饰。灯饰夜景,灯光已不再是照亮设施,而成为展示桥梁造型魅力的载体。桥梁夜景观是照明科学与桥梁艺术的有机结合,是人们对城市景观多样化的必然要求,也是社会物质文明与精神文明建设的综合体现,亦是桥梁空间与时间的延续。

3.桥梁建筑带来的形态感受对周边人文历史的影响

桥梁的景观要体现该地区的自然景观、人文景观和历史文化景观,并使之相融合,这是桥梁景观设计的核心。桥梁景观有机地融于桥位所处于环境与区域的历史文化相融合,桥梁成为该地区的地标性建筑,这是桥梁景观地域性的表现。

二、桥梁景观设计原则

桥梁景观设计所追求的是最大限度发挥桥梁及周边环境的美学效应和资源功能,这是景观设计的原则。

桥梁景观设计要结合结构设计和景观设计两个方面的要求:?保证桥梁使用功能要求的原则,即景观设计不能影响桥梁的交通功能,不能侵入通航净空限界,影响通航,夜景灯光照度也不能影响行车;?质量安全第一原则,以桥梁受力为主体的艺术造型美学设计应不降低结构承载能力,结构刚度、结构稳定和结构使用寿命;?以桥梁结构作为载体的景观建设项目,如夜景灯饰涂装等不会影响工程质量和结构受力,对于影响桥梁结构受力的景观方案在保证桥梁的安全前提下,不应受结构设计的限制,而应以充分发挥景观的美学效果为主旨。?桥位周边景观是实施景观建设的重点对象,在城市规划和环境保护规划允许的前提条件下,开始艺术创新思维,全方位多角度展示桥梁景观的美学效应,开展景观资源;?环境保护和环境建设原则,桥梁景观建设应维护环境生态平衡,保护珍稀动植物和桥址处特有地址地貌,杜绝声、光、电对环境的污染;⑥尊重民风、民俗原则,桥梁涂装色彩选择时,不但要考虑与周边环境色调,桥梁造型相协调,还要考虑该地区的民风民俗。

三、桥梁景观设计

桥梁景观设计是桥梁结构设计与景观设计相统一的,贯穿于整个桥梁设计各个阶段。?桥梁工程设计前期,景观和工程设计相互配合,协调一致,综合分析桥梁设计所需的资料,对桥梁方案进行构思,构思方案对桥梁所具有的景观所具有的的特征进行分析,防止有违当地人文和精神方面的错误出现。桥梁工程设计前期提出景观设计大纲,收集与景观设计相关桥位周边环境,环保、规划要求,人文、地形、地物特点,天然资源,旅游资源,开发前景等精神层面的资料。?方案论证阶段,依据景观设计大纲对桥梁大体的外形、肌理和环境景观进行研究和分析,为设计组提供可供选择的最为妥帖的方案和总体方案设计构想。?方案确定后,从景观设计角度对桥梁建筑的总体,桥墩桥台的构件及相关构筑物进行优化设计,并提出景观、节能、环保、养护及装饰工程层面的建议,并用三维模型仿真技术对桥梁诸方面进一步研究和分析,取得较为成熟的概念设计方案。?桥梁景观设计要照顾到周边功能性休闲性通道和沿河地段驳岸的景观设计,一座景观性较好的桥梁设计是综合性地域性的和谐统一。?桥梁景观设计应包括夜景的灯光设计,一个好的灯光照明设计,不应以越亮越眩为标准,而是将夜景中的桥梁身影用柔和、高雅的光、色衬托出桥梁的身影。

四、结语

总而言之,现代的桥梁已不再是纯粹以满足功能为目的,桥梁巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对城市或大地景观产生影响,所以桥梁设计部门应不断加强对桥梁景观设计的重视程度。

作者:王沛 惠洲

第二篇:公路桥梁中大跨度桥梁设计研究

摘 要:交通运输业是促进社会经济发展的基础产业。为了保证交通运输行业的稳定发展,人们需要提高公路桥梁建设水平。我国地域辽阔,在公路桥梁建设中,大跨度桥梁应用越来越多。为了提高设计水平和建设质量,设计施工人员需要对公路桥梁中大跨度桥梁设计要点进行研究和分析。本文分析了不同类型大跨度桥梁的设计要点,提出了大跨度桥梁设计的优化措施。

关键词:公路桥梁;大跨度桥梁;设计要点

隨着我国经济的快速发展,大跨度桥梁需求不断增加,近些年来,我国加大了对大跨度桥梁的研究力度。虽然随着大跨度桥梁建设规模的扩大及建设技术水平的提高,相关的设计、建设理论越来越完善,但是因受施工环境、人为因素、技术性难题等因素影响,大跨度桥梁设计中仍然存在部分问题。为了改善大跨度桥梁设计过程中存在的薄弱环节,设计人员需要根据大跨度桥梁的相关理论进行技术创新研究,遵循“安全、舒适、经济、美观”的原则,抓住设计重点,完善优化设计方案,使大跨度桥梁建设成效更加显著。

1 不同类型大跨度桥梁的设计要点

1.1 大跨度悬索桥设计

在大跨度桥梁设计中,悬索桥的建设是桥梁建设技术水平提升的重要标志。在一些高山地区,跨度比较大的公路桥梁建设中,悬索桥应用比较普遍,其具有广阔的应用前景。悬索桥的结构设计比较特殊,在大跨度悬索桥设计过程中,桥塔设计水平会直接影响桥梁的承载能力。悬索桥的桥塔可以依据工程情况设计为两个,而两个桥塔可以将悬索桥分为中跨与边跨两部分。桥塔设计中需要特别注意桥塔的位置,可以根据桥梁的长度对桥塔位置进行科学确定。通常,中跨以及边跨的设计比值为2∶1或者4∶1。而桥梁的垂直比为1∶6或者1∶7。在实际设计过程中,设计人员要根据桥梁施工实际需求,实时对具体比例进行适当调整[1]。

1.2 大跨度拱桥设计

大跨度拱桥在我国早期公路桥梁建设中应用较多,随着我国公路建设事业的发展,大跨度拱桥由于其自身特点慢慢满足不了跨度范围较大的工程,大跨度拱桥主要应用于500 m以下的跨度桥梁中,一般城市公路桥梁及在V字形山谷跨越中应用较多。以大跨度简支拱桥设计为例,在设计时应利用Midas-civil有限元软件,建立简支拱桥支架的计算模型,通过支架应力及挠度验算,确定支架系统各部位变形、应力、应变满足规范设计强度、刚度的要求,进一步确定大跨度简支拱桥支架设计的合理性。随着钢筋混凝土结构的应用发展,钢筋混凝土结构与拱桥结构组合的应用越来越广泛,这种拱桥结构的承载力比较强,并且施工工艺相对简单[2]。

1.3 大跨度斜拉桥设计

一般情况下,在200~800 m的沟谷或者河流跨越桥梁建设中,大跨度斜拉桥的应用比较普遍。在大跨度桥梁施工过程中,大跨度斜拉桥的主要优势是稳定性和承载力比较强,并且具有较强的跨越能力。大跨度斜拉桥主要包括主梁、索塔以及斜拉索三部分。主梁提供弹性支承力,受力的跨度比较小。索塔是景观设计中的重要元素,索塔可依据施工情况及景观展现要求设计成V形或倒Y形。斜拉索在大跨度斜拉桥中起到将主梁荷载传递给索塔的作用,由钢索、锚具、减震装置及保护措施组成。因此,在对该类型大跨度桥梁进行设计时,要充分考虑大跨度桥梁跨越情况,对主梁、索塔、斜拉索进行组合。大跨度斜拉桥当前应用较广,下文将设计中的要点做详细的阐述。

主梁是大跨度斜拉桥中的主要部件之一,是桥梁中重要的传递荷载与支撑部件。目前,大跨度桥梁设计应用的主梁加劲梁包括叠合梁、混凝土梁、钢梁以及混合梁等。其中,叠合梁的有效应用可以减少桥梁结构的占用高度。混凝土梁利用混凝土材料制作而成,其承载力以及刚度都能够满足桥梁建设要求。钢梁主要是以钢材料制作而成的主梁。在对大跨度桥梁主梁进行设计时,要根据桥梁应用要求选择主梁结构形式,并对主梁材料、施工技术进行优化设计,以保证主梁施工质量[3]。

在斜拉索桥梁中,拉索作为主要支撑,使用的是柔性结构。在应用过程中,如果受到外部作用力,这种结构会出现振动情况。例如,其在风雨天气中很容易受风雨影响,拉索之间会出现耦合振动或者自激振动,这些振动情况都会导致拉索锚固产生连锁振动反应,会影响拉索的使用寿命,甚至会对桥梁使用安全产生一定影响。因此,在进行拉索优化设计时,要重视其动力设计工作。

大跨度斜拉桥的非线性条件和收缩徐变存在一定变化,不管是利模标高还是斜拉索力,都会对桥梁的线性产生一定影响,因此需要对索力进行合理确定。这是确保桥梁结构安全的重要基础,同时是确定桥梁施工材料用量的重要保障。现阶段,桥梁索力设计可以参照以下调整理论:针对定位仪状态的索力设计可以利用零位移或者支撑连续梁等方法完成调整工作;在设计约束索力时,要坚持用索量最小的原则;对不存在约束的索力进行设计时,遵循弯矩最小方法,达到设计目的;应用影响矩阵法时,计算不同加权条件下的优化结果,获取不同目标函数。利用获取的数据结果,可以对桥梁索结构的合理性进行准确评价,并且可以完成在大跨度桥梁施工过程中的索力调整工作[4]。

在对索塔进行设计时,要依据工程要求及施工条件对塔高进行科学确定[5]。大跨度橋梁的索塔不能过高,太高会导致施工难度增加,并且会增加工程造价。而索塔过低会影响索塔的工作效率,并且会导致拉索受力受到影响。

2 优化大跨度桥梁设计的策略

根据公路桥梁设计优化的相关理论,在对大跨度桥梁的一些计算量进行应用时,要以变量方式使用,然后利用计算公式实现大跨度桥梁的预定要求,最终获取整体设计方案。在对大跨度桥梁进行设计时,可从以下方面出发,优化设计方案。

2.1 从桥梁整体结构着手优化设计方法

对整体结构进行优化时,可以利用容许应力设计方法。在我国现代设计理论快速发展的过程中,采用概率法、半概率设计方法以及全概率设计方法,都可以有效增强大跨度桥梁结构的可靠性。在对桥梁结构中存在的不确定因素进行描述时,利用定量分析方法对安全性指标和竞技性指标进行确定,这样有利于协调桥梁安全性和经济性需求,达到大跨度桥梁设计的最优目标,确保大跨度桥梁设计的应用价值。为了提高桥梁的实用性,还要根据具体情况建立桥梁结构优化模型。对建立的模型进行分析,可以保证结构的优化效果。在实际施工中,要根据具体的桥梁建设需求确定最优算法,确保分析结果的准确性,从而提高大跨度桥梁设计水平。目前使用的优化算法种类比较多,如数学规划法、最优准则法以及仿生学法,合理选择优化算法是提高结构优化设计最终效果的基础[6]。

2.2 上部结构优化设计要点

在大跨度桥梁上部结构优化设计的过程中,必须根据桥梁工程的具体情况,充分考虑整个桥梁的承受力、施工技术的经济性,有效保证上部结构设计的合理性。其间需要从以下方面出发,对不同桥型进行合理选择。

2.2.1 空心板结构桥型。这种桥梁形式施工工艺比较简单,能够提高施工效率,降低工程投入成本。但是,该桥型跨径比较小,桥梁高大,如果将其应用在一些深沟桥梁中,会导致高跨比例不统一、不协调而影响桥梁结构的稳定性。该桥梁形式的上部结构不能符合路线比较小的半径和大超高线形,在高墩数量不断增加的过程中,会导致桥面伸缩缝增加,影响行车安全和舒适性[7]。该桥梁结构形式不能应用在大跨度的山区桥梁中,一般应用在地形平缓、填土较低的中型桥梁工程或者小型桥梁工程中。

2.2.2 预制拼装的多梁式T梁。在一些中等跨径的桥梁施工过程中,该桥梁结构形式的应用比较普遍。其施工成本比较低,施工技术比较简单。与整体箱梁相比,其工程造价具有明显的优势。但是,在一些曲线梁施工过程中,T梁是一种开口断面的桥梁形式,桥梁抗扭和平衡承受能力比较低。此外,曲梁弯矩作用会使桥梁下部结构产生较大不平衡力,影响桥梁下部结构的稳定性和承载力。在曲线桥弯曲程度比较小的情况下,曲线T梁可以作为直梁进行设计应用。在施工时,要使用翼缘板宽度对桥梁平面线形进行调整,有效缓解曲梁弯矩作用[8]。

在大跨度桥梁上部结构优化设计中,需要注意的是,在选择桥梁形式时,除了考虑桥梁形式是否与大跨度桥梁建设要求相符合之外,还要考虑施工技术是否可行,施工成本是否在预期范围内,这样才能提高桥梁工程的建设效益。

2.3 下部结构优化设计要点

在对大跨度桥梁下部结构进行优化设计时,设计人员不仅要优化结构形式,更要基于有关勘测设计规范,明确施工技术要点。例如,在传统的下部结构施工过程中,使用的技术是将施工模板与施工平台连接,使两者成为一个整体。这种方式在早期施工过程中比较方便,但是施工进入一定阶段后,施工难度会增加。随着施工技术的发展,当前,大跨度桥梁下部结构中使用的施工技术是翻模技术,施工人员需要先在模板支架上固定施工平台,并使用塔吊完成桥梁下层模板和平台吊装作业,然后拆卸下层模板,并且进行上层模板平台的安装和测量。对翻模技术进行充分利用,可以有效分离施工模板和施工平台,使模板和平台成为互相独立的个体,在桥梁每隔5 m的地方可以形成新的施工平台,不仅能够提高施工效率,而且可以保证施工的便捷性[9]。因为墩台塔吊的工作区间始终位于直角坐标系中,并且会沿着直线运动,所以翻模技术能够有效简化桥梁施工流程,保证墩台桥梁模板的施工质量,防止其出现裂缝或者扭矩问题。除此之外,翻模技术还能够提高桥梁混凝土墩台的美观性。

3 结语

在我国交通运输行业快速发展的过程中,公路桥梁建设有着至关重要的意义。公路桥梁本身是我国公路交通体系的重要组成部分,对我国交通运输事业的发展有积极的推动作用。随着我国公路桥梁建设技术的不断发展,大跨度桥梁建设数量和规模不断增加,促进了我国社会经济的发展。因此,在大跨度桥梁建设过程中,人们要掌握大跨度桥梁设计要点,根据不同类型的大跨度桥梁结构对大跨度桥梁设计进行优化。这样才能够提高大跨度桥梁设计水平,保证设计方案的科学性与合理性,为后续施工提供可靠指导,提高大跨度桥梁建设水平,从而使大跨度桥梁在我国公路运输事业中发挥重要作用。

参考文献:

[1]周明星.公路桥梁中大跨度桥梁设计要点分析[J].城市建设理论研究,2019(12):125.

[2]李宇锋.公路桥梁中大跨度桥梁设计研究[J].交通世界(建养机械),2016(10):96-97.

[3]王子健.大跨钢梁斜拉桥索梁锚固结构空间受力行为及设计优化研究[D].成都:西南交通大学,2015.

[4]谢小华.公路桥梁中大跨度桥梁设计研究[J].建材发展导向,2017(14):128.

[5]周丹.公路桥梁中大跨度桥梁设计分析[J].中国科技投资,2018(26):43.

[6]陈飞,刘智.公路桥梁中大跨度桥梁设计要点阐释[J].中国新技术新产品,2019(14):87-88.

[7]黎善武.基于原型监测和机器学习的大跨度桥梁涡激振动研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2019.

[8]王元清,邢继胜,李运生.曲线钢-混凝土组合梁桥的跨度与桥梁刚度及设计跨高比相关关系[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2009(5):899-903.

[9]张宇光.大跨度桥梁设计要点与优化策略[J].城市建设理论研究,2019(17):137.

作者:岳超

第三篇:山区高速公路桥梁设计

摘要:在山区高速公路桥梁设计中,必须协调解决好桥梁各个细节构造和地形的关系,重视上部结构和下部结构的设计及基础设计环节。基于此,文章就山区高速公路桥梁设计进行分析,以期能够提供一个有效的借鉴。

关键词:山区高速公路;桥梁设计;方法

1.山区桥梁与路线的关系

桥梁为跨越河流、道路的结构物,是路线的重要组成部分。通常情况下,桥位应服从路线走向,桥梁线形与公路的衔接应符合路线布设的规定。对于特大桥、大桥,其设计方案关系到全线的造价,如设计洪水位、桥下道路的净空要求,对路线设计也会产生很大影响。因此桥梁设计应充分了解桥位处的地形地质、水文特征等,初步确定桥型方案,密切配合路线组,根据桥梁设计的要求,适当要求路线组修改路线方案,使整个设计方案合理、安全、经济。但山区高速上的S弯桥、小半径桥、半路半桥的设置不可避免。大跨径的桥梁应尽量避免建设在弯道上,因为桥梁跨径会在一定程度上分散驾驶员的注意力,同时大跨径的桥梁如果设计在小半径的位置会使梁体处于弯、剪、扭相互耦合的复杂受力状态,增加设计难度和复杂度。

2.桥梁结构形式分析

2.1桥梁上部结构形式

山区高速公路中桥梁所占的比重较大,但一般情况下,特殊的大跨径桥梁相比较是少数。因此,对于数量众多的常见跨径桥梁,其设计原则就是尽量采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。常用的大、中桥标准跨径有16,20,25,30,35,40,50m,常用的中、小桥标准跨径有6,8,10,13,16m。桥梁横断面形式主要有预制空心板、T梁、小箱梁等。一般情况,对于跨径小于30m的桥梁空心板、预制T梁、预制箱梁等结构形式均可以采用,对于跨径35,40,50m的桥梁,根据梁的受力特点,更宜采用T梁或小箱梁。

从造价上讲,20m跨径以下,用空心板截面的桥梁造价相对较经济,且空心板的建筑高度最低,对于较小跨径且桥梁净空不高时,空心板截面最适宜。从受力上讲,对于较大跨径如40,50m的桥梁,用T梁截面则更好。

2.2桥梁下部结构形式

对于山区公路桥梁,墩台基础形式主要有2类:钻(挖)孔桩基础(嵌岩桩或摩擦桩)和明挖扩大基础。在做设计时,应根据具体地基条件来选择基础形式。一般来说,对于地质条件较好的桥位处,指岩层或地基持力层埋藏位置较浅,一般不大于5m,且基岩稳定,山体平缓,基础边缘距坡面有一定安全距离的情况下,首先选择明挖扩大基础。对于荷载较大,地基上部土层软弱,适宜的地基持力层位置较深时,可考虑采用桩基础。

3.山区桥梁的总体设计

3.1总体设计基本原则

(1)桥梁设计应与路线设计密切配合,桥位一般服从路线的总体方向,对特大跨径桥梁应综合地形地质条件、桥梁规模、施工难度、工程造价等因素比选确定桥位。路线应尽量避免高墩、大跨桥梁,控制桥梁施工难度及工程规模。(2)应尽量远离煤矿采空区及其影响范围,避免桥位处在断裂破碎带、岩溶漏斗、溶洞以及滑坡前缘等不良地质地段,对于必须通过不良地质病害的桥位应进行处治。(3)当横坡过于陡峭、挡墙路基难以稳定而存在隐患时,采用半路半桥。

3.2结构设计

上部结构设计时应尽量采用结构形式简单、施工工艺简单、施工经验丰富且能与周围自然环境和谐统一的桥型,如山区桥梁主要以预应力先简支后连续的T梁和悬臂浇筑的刚构箱梁为主。

下部结构常常涉及到施工开挖、植被破坏等环境敏感点,故下部结构设计是实现桥梁环保设计的关键部分。在山区,桥台在条件允许的条件下,宜设计为U型台(表1为一般情况下的桥台形式选择);对于扩大基础应根据地形变化做成台阶型;桥墩结构在条件允许下,宜右线考虑桩柱式墩;当纵横向地形陡且不适宜采用桩柱式墩的情况下,宜采用部分高桩承台的结构形式,减少承台施工开挖的高边坡;对于左右幅地形变化剧烈的情况,可根据地形左右幅错墩布置,以取得最好的施工条件及最少施工开挖。

3.3附属设施的设计

合理选择伸缩缝、沥青的材料,减少因跳车及其他桥面噪音造成的噪音污染,尤其在穿越居民区时,应根据现场情况设置声屏障,减少行车噪音对居民的影响。

设置合理的排水系统,桥面排水是山区高速水污染的主要污染源;排水设计应根据当地降雨量计算确定,除设置足够数量的竖向排水管,應根据桥梁上跨的道路、河流的情况设置横向排水管;对于跨越重要的水源点的路段,桥面铺装宜采用后期污染少的水泥混凝土桥面铺装,设置系统的桥面雨水排放系统,确保桥面水排放到水源范围以外,或经过处理不对水源产生污染后方可排入水源点。

4.工程实例

4.1工程概况

C匝道桥为13×20m钢筋混凝土连续箱梁,E匝道桥为17×20m钢筋混凝土现浇箱梁。D匝道桥为4×31m+3×30m+6×30m+6×30m预应力混凝土连续箱梁。桥梁下部结构采用花瓶式墩、柱式台、桩基础。

4.2桥梁设计方案

C、E匝道桥上部结构采用普通钢筋混凝土结构,C匝道桥主梁普通钢筋指标376.6kg/m3,墩身钢筋指标208.7kg/m3;E匝道主梁普通钢筋指标371.8kg/m3,墩身钢筋指标209.1kg/m3,指标均显偏高,建议核查上、下部结构计算成果,优化上、下部配筋设计。C、E匝道桥最大桥高约30m,桥宽8.5m,位于72~390m的小半径平曲线上,曲线梁受力复杂,受平曲线半径影响大,综合桥位地形、桥高、受力、功能等方面的因素看,C、D匝道桥采用20m跨径布孔基本合适。

(1)桥位区年平均气温15℃,极端最低气温-9.5℃,极端最高温度39.5℃,而设计计算中采用“结构体系温度20℃,体系温差升温20℃、降温20℃”,不尽合理,建议结构体系温度15℃,体系温差升降温25℃。(2)桥墩墩身混凝土采用C30,桩基础混凝土采用C25,小于《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07-01-2006)表4.2.1中耐久性设计要求混凝土的最低强度等级,建议提高墩身、桩基础混凝土强度等级,或在规定值的基础上适当增大墩柱、桩基础钢筋保护层厚度。对于桥梁其余部位的保护层厚度也应一并核查。(3)在桥梁耐久性设计一节中,应分别给出主梁、墩身、基础的环境作用等级,做为桥梁耐久性设计的重要参数。

结束语

桥梁设计是山区高速公路建设中的重要环节。因此,在“安全、经济、适用、美观”原则的前提下,力求桥梁布局合理、经久耐用,加强结构设计,从而提高山区高速公路桥梁的设计水平,保证其作用的发挥。

参考文献:

[1]李莉.关于山区公路常规桥梁的设计探讨[J].价值工程,2014,31:91-92.

[2]张永军.山区高速公路桥梁施工技术及其特点[J].中华建设,2014,11:146-147.

[3]吴胜燕.贵州省贵瓮高速公路沿线重点桥梁设计[J].交通建设与管理,2014,24:156-159.

作者:安玉喜

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