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山区公路桥梁设计的特点和方法

本站     2021-8-12 11:32:41    

首先介绍了山区公路桥梁的整体结构体系特征,之后就对山区公路桥梁设计的特点以及设计的方法进行了较为详细的探究。在山区进行公路桥梁建设的时候,不仅仅要结合山区的地形条件,也要遵循运用最为先进的技术、最低廉的价格、最合理的结构、最安全可靠的设计方案等等原则。

关键词:山区公路;桥梁的整体结构;桥梁设计的特点

引言

山区公路的修建是山区经济快速发展的一个重要保障,所以山区公路的修建是必须重视的。山区的地形相对来说比较复杂,需要考虑很多的因素,对山区公路桥梁的修建过程进行研究不仅仅是为了更好地修建公路,也是对山区经济发展的支持以及对山区人民的负责。

1简析山区公路桥梁结构

桥梁的支撑体系选择是要综合各方面的因素:桥梁的上部结构是否能够支撑起来以及当地的施工是否适合这种支撑体系。一般来说,桥梁的支撑体系中最常用的有简支体系、组合体系以及钢结构和连续体系,由于篇幅的原因,笔者主要就简支以及连续体系进行一些简要的说明,不便之处还请见谅。1.1简述简支体系简支体系的应用是比较广泛的,特别是在中小桥梁的建设中。山区公路中的中小桥梁同样也是适用的。经过对比分析可以知道具体有下面几个优点:第一,简支体系中每一个孔都是较为简单的独立支撑,这就是说建设起来是较为方便的、耗费较低;第二,在实际的建设中我们发现简支体系自身的结构是比较稳定的,不容易受到地基、地形变化的影响,也是因为它的这个特点而被广泛应用在一些地基基础比较差的桥梁施工中。任何事物都有其两面性,简支体系也是如此。在简支体系中,是需要一个个连接起来的,这样就会出现较多的缝隙,在行车经过的时候会出现不适。1.2简述连续体系在山区公路的建设中,另外一个使用频率较高的体系是连续体系。在连续体系的分类中,有三种连续的形式:现浇单支点连续、先是简支体系然后单支点连续、先简支然后双支点连续。现在在公路桥梁的建设中,现浇单支点主要是应用于桥梁建设的整体,一般在山区的公路建设中使用的比较少。

2山区桥梁设计方法

2.1上部结构设计方法2.1.1设计原则山区公路桥梁经常采用的是标准化配置和装备,跨度有10m、16m、25m、20m、30m、50m等等。对于跨度小于30m的,有T梁、空心板等结构可以选择,具体如表1所示。实践表明,当山区公路桥梁的跨径与墩高的比值在0.618~1之间时,经济效益是最好的。一般来说,在山区这样的地形中,施工过程中需要考虑的因素是比较多的,因为山区地形的变化起伏是比较大的。所以在具体的设计中,一定要对这种地形有一定的连接,不应该仅仅按照以往经验而忽略实际情况。当墩高变化较大时,可采用20m和30m或30m和40m的组合跨径来进行设计和建设。2.1.2设计方法经过实践表明,跨径的选择以及平面的布置会受到桥位处曲面半径的影响。比如,当径向布置墩台的时候,就可以很清楚发现曲率半径的变化会导致内外梁长度的变化。对于这种情况,要将以往经验与实际情况结合起来。按照以往,有两种比较适合的经验:变化梁长以及加长现浇段。但是这两种方法是经验,不确定能否真正的适用,所以设计人员应该根据当地具体的地形特征来有机地适用这两种方法,而不仅仅是机械地搬来用。同时,山区的地形条件是比较复杂的,工程量比较大。2.1.3跨径与墩高的关系在美学上面来说,跨径与墩高的比值一般是0.618~1比较经济,即50m跨径适应的墩高一般为30~50m。山区公路地形起伏变化是比较频繁的,一般情况下,应该按照地形的条件来选择一种跨径,而不是频繁改变跨径。当一座桥梁的建设可以有不同的跨径方案选择时,考虑要更加全面一点,除了考虑上下构造的情况之外,还要综合考虑一些其他的影响因素。2.2桥梁下部规划设计2.2.1桥梁的设计规划对于桥墩的高度低于25m的桥梁,应该优先采用圆柱形状或者是方柱形状的桥墩。在山区公路桥梁的建设工程中,大多是采用方柱形状的桥墩。这种形状的桥墩抗压能力还是比较强的;对于桥墩高度在25~40m的桥梁,实心桥墩会更适合,因为使用实心的桥墩,桥墩的整体受力情况是比较平均的;对于高度大于40m的桥墩,就不适合使用实心的桥墩,而应该采用空心的薄壁墩。所以在桥梁实际建设中,建设人员要时刻警惕、不要松懈、也不能“大锅炖烩”,只有对每种情况都进行了比较详细的分析,才能真正建设出适合的桥。2.2.2处理好桥台的规划设计公路桥梁设计的桥台有几种选择方式,但是一般采用高度控制在10m以内的U型重力式桥台,这种桥梁设计的桥台填土范围要控制在一定的范围之内,在桥台设计的时候,要综合考虑各方面的因素才可以设计出一个相对而言较为合理的桥台分阶。2.2.3基础设计桩基础方式在我国桥梁设计中应用是比较广泛的。桩基础方式主要包括柱桩以及嵌岩桩。摩擦桩也是一种桩基础方式,这是在当地地形条件非常恶劣的情况下采用的。扩大桩基设计是另外一种桩基础方式,这是在当地地理条件可以接受这种设计方法的情况下采用的,一般来说,山区公路对于地基的承载力要求较严格,地基的开挖量一般比较大,但是这样一般会造成边坡不够稳定的后果,所以一定要采取相应的措施进行维护。2.3曲线桥梁方法2.3.1墩台布置墩台的布置形式是比较多样的,一般来说最常用的有平行布置法和径向布置法。平行布置法要求轴线是相互平行的直线。如果桥梁是采用整体式的单梁结构,那这一个公路桥梁就容易成为歪斜桥。平行布置的方法一般是适用于半径较大并且长度较短的桥梁建设,会采用弯桥直做的方法。径向布置法可以这样理解:各墩、台轴线垂自于路线或相对于路线法线径向旋转一个固定的角度。2.3.2曲线布梁方法曲线布梁的方法有加宽桥梁、弯桥折做的方法。经过统计发现最常使用的方法是将桥梁在横向上适当加宽或者是根据实际的情况来适当移动桥梁的中心线,理论和实际都表明这种方法最适合的就是跨径比较小的桥梁。弯桥折做是每孔采用自线、全桥布置成多条折线代替曲线的方法。

3结语

本文首先介绍了山区公路桥梁整体结构体系的特征,之后就对山区公路桥梁设计的特点以及设计的方法进行了较为详细的探究。在山区进行公路的桥梁建设的时候,不仅仅要结合山区的地形条件也要遵循运用最为先进的技术、最低廉的价格、最合理的结构、最安全可靠的设计方案等原则。以上做到之后,也要注意需要掌握桥梁结构的设计要点,因为只有这样才可以确保公路桥梁的整体质量,才能真正做到促进山区经济的快速、合理的发展。


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