針對山區(qū)峽谷橋梁設計的研究
2015-08-04
在我國公路、鐵路交通建設中，山區(qū)V型U型峽谷的跨越是關系到路線設計以及行車安全的關鍵。針對我國現(xiàn)代公路鐵路建設發(fā)展的需求，山區(qū)大跨度、高墩連續(xù)鋼構橋梁近年來得到了廣泛的應用。利用高墩連續(xù)鋼構橋梁的技術特點有效解決山區(qū)峽谷跨越面臨的技術問題，為促進我國公路鐵路建設發(fā)展奠定了基礎。在現(xiàn)代公路鐵路建設快速發(fā)展的今天，山區(qū)橋高墩連續(xù)鋼構橋梁結構應用能夠為山區(qū)交通基礎建設提供技術支持，促進交通基礎建設中科學的應對山區(qū)地形條件。
1 高墩連續(xù)鋼構橋梁技術概述
高墩連續(xù)梁鋼構橋梁技術是現(xiàn)代橋梁技術綜合應用的典型技術。利用高墩技術提高橋梁基礎的穩(wěn)定，利用連續(xù)梁技術的變形和內力小特點提高工程結構的受力結構的科學性、提高連續(xù)梁的穩(wěn)定性。在現(xiàn)代橋梁設計與建設中，高墩連續(xù)鋼構橋梁技術有著廣泛的應用。利用高墩連續(xù)鋼構橋梁技術特點以及其使用壽命長、受力結構穩(wěn)定等特點促進我國基礎交通建設的發(fā)展。在現(xiàn)代山區(qū)公路、鐵路的建設過程中，高墩連續(xù)梁鋼構橋結構式跨越山澗、峽谷的主要結構，其在我國路橋建設中有著廣泛的應用。筆者從自身的實際工作經驗出發(fā)，結合一部分橋梁的實際案例對山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計進行了簡要論述。
2 山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計分析
2.1針對山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計需求，強化地質勘探與地形勘測的分析
由于山區(qū)地形、地質情況復雜，因此在進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計前需要對地質勘探以及地形勘測報告進行細致的分析與探討。通過詳細的分析與探討使設計人員能夠了解山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的實際情況，同時為后期針對地質情況、地形條件進行設計奠定基礎。
2.2了解氣候條件， 針對氣候條件進行橋梁設計
了解山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁所在地的氣候條件能夠為設計人員風荷載計算、使用壽命與使用安全性相關計算工作奠定基礎。另外，通過山區(qū)氣候條件的分析還能夠了解山區(qū)氣候條件對高墩連續(xù)鋼構橋梁的影響，為科學的設計橋梁壽命與荷載奠定基礎。
2.3以橋梁設計基本原則與規(guī)范為基礎進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計
在山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計中，要以橋梁設計的基本原則與規(guī)范作為基礎，以此實現(xiàn)橋梁設備使用需求、實現(xiàn)經濟安全和美觀的目的。山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計過程中首先要對設計要求以及橋梁的需求進行論證。以論證結果以及設計要求作為基礎開展荷載等計算工作。在此基礎上依照橋梁設計的基本原則進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計，并在此技術上實現(xiàn)橋梁承載力、使用壽命等要求。針對現(xiàn)代路橋建設的需求，設計過程中應以設計的基本原則作為基礎，綜合考慮橋梁技術性、經濟性以及后期使用維護便捷性以及成本等問題。針對山區(qū)橋梁建設的特點，現(xiàn)代橋梁設計過程中必須從橋梁設計的基本原則入手，根據(jù)設計規(guī)范的要求進行高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計工作。以基本原則以及規(guī)范的遵守確保山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計能夠滿足設計、施工要求，滿足信貸路橋建設的需求。
2.4山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計的注意事項
連續(xù)鋼構橋梁雖然應用時間較長、已不是新興橋梁結構型式，但在全國范圍內仍屬復雜的橋梁結構形式之一，其設計和施工仍存在許多不確定因素，特別是橋墩高度在40m以上的高敦連續(xù)鋼構橋梁，在設計和施工過程中許多方面仍值得關注和研究。這在很大程度上影響了山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁結構的應用以及相關質量工作的開展。針對這樣的情況，山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計過程中應從高墩連續(xù)鋼構橋梁的結構特點入手，針對實際情況進行設計與計算。針對山區(qū)氣候特點，山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁的設計中需要對其結構使用性能、工程建設情況等進行分析。設計人員應根據(jù)高墩連續(xù)鋼構橋梁易受環(huán)境侵蝕、車輛荷載以及人為因素等作用造成的性能退化進行承載力以及荷載計算。按照設計使用壽命進行相關結構設計以此保障橋梁的使用安全。
2 . 5分析與探討
針對山區(qū)特殊地形，一大橋工程設計荷載為公路-Ⅱ級，主橋上部結構為46+80+46m預應力砼連續(xù)鋼構箱梁結構。鋼構墩頂處梁高4.8m，跨中梁高2.3m。引橋上部結構為單孔簡支的25m裝配式預應力砼組合小箱梁。下部結構主橋主墩采用空心薄壁墩，挖孔灌注樁基礎，邊墩采用樁柱式橋墩，挖孔灌注樁基礎。引橋橋臺均為重力式U臺，擴大基礎。從該橋基礎結構的設計中可以看出，本橋設計過程中充分考慮了大橋設計與使用需求、考慮了環(huán)境以及地形的影響。運用將現(xiàn)代橋梁設計技巧以及不同的結構形式滿足橋梁建設與使用的需求。為了實現(xiàn)橋梁風荷載、使用壽命、結構強度的需求，該橋橋墩內沿豎向每隔15米間距設置一道橫隔板。通風孔設在每個分箱室的中間，泄水孔直徑8cm，設在墩低最低處。通過設計的注意事項以及設計方式的運用有效的保障了橋墩主體結構的穩(wěn)定性、同時充分考慮山區(qū)降水量大、時間短等特點。以針對實際情況的設計保障了橋體的安全、保障了橋體結構的使用壽命。
3 預應力箱梁結構的設計探討
預應力箱梁結構具有高強度、高剛度的優(yōu)勢在山區(qū)橋梁設計中有著重要的應用。在山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計中，應針對預應力箱梁結構的特點進行設計。針對預應力箱梁設計與應用的特點，設計過程中需要注重箱梁結構與高墩結構的適應性，注重箱梁結構耐久性與安全性。根據(jù)山區(qū)氣候條件進行箱梁結構受風荷載以及超載等因素的影響，同時注重使用過程中使用年限對箱梁結構的影響。針對山區(qū)橋梁建設的實際情況進行預應力箱梁結構設計，以此保障橋梁使用安全。
4 結論
綜上所述，現(xiàn)代公路交通以及鐵路發(fā)展過程中山區(qū)橋梁建設關系到我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展、關系到經濟的發(fā)展。在現(xiàn)代交通基礎建設中，應針對山區(qū)地形特點選用合理的結構以滿足建設設計需求。以橋梁設計基本原則以及規(guī)范作為指導進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構橋梁設計，通過科學的設計保障設計質量、滿足橋梁建設與使用需求，保障橋梁的使用安全。
