摘要:我國幅員遼闊，大部分地區以山區、丘陵地貌居多。隨著我國的經濟發展和西部大開發，大力發展山區高等級公路成為必然。因此，對山區高等級公路橋梁設計的研究具有重要的現實意義。山區橋梁彎坡橋多、高墩大跨多、墩臺形式復雜。能否合理的選擇橋型．成為影響整個工程造價、施工工期及使用功能的關鍵。本文針對山區高速公路橋梁就以上特點，探討山區高速公路橋梁設計。
　　關鍵詞:高等級公路；橋梁設計；山區
　　一、橋位選擇
　　1、跨越V形溝谷時的橋路比較
　　山區高等級公路由于受公路線形標準的限制．大部分橋梁不受水文控制而只受地形控制不宜做路基而設置為橋，路橋比較一直是難以把握的關鍵問題，也是影響公路造價的問題。實際運作中．往往認為橋梁跨越方案安全省事，就直接考慮橋梁方案。實際上，對于地質情況較好的V形溝谷．雖然填方中心高度超過2Om甚至達到3Om．但收斂較快，考慮路基方案可能比橋梁方案更安全經濟因為這樣的地形條件下架橋，場地局促．難度大，橫縱坡陡，極易引發邊坡失穩：而對于寬緩地段．雖然填方高度只有20m左右但如果填方多基底需進行處理，考慮橋梁方案則更安全經濟。
　　2、橫坡陡峭段半邊橋與擋墻的比較
　　山區高等級公路常經過橫坡陡峭的地區，這時一般考慮寧挖勿填，但有時挖方過大．不得不考慮半填半挖或小填方，由于路面較寬且地面橫坡陡，使得低的一邊可能填方很高。且由于橫坡陡，做路基不易，可考慮設半邊橋半邊路基。當低側路肩處填土高度在15m左右時．應綜合地形、地質情況考慮設加筋擋墻錨桿擋墻等與半邊橋做綜合比較后決定是否設置半邊橋。大于15m的地段由于擋墻高度的限制，只能做橋。小于15m的可根據地質情況考慮選擇做擋墻通過。
　　二、橋型的選擇
　　1、簡支梁橋
　　簡支空心板橋多數用于小橋，其跨徑一般在2Om以下，常用于跨越小的溝渠、河溪。T型及箱型簡支梁橋亦是修建較多的橋型．跨徑一般為3Om～5Om。T型、箱型簡支梁橋常設計成多跨，適用于跨越寬而淺的溝谷、河流。簡支梁橋是山區高等級公路中小跨徑橋梁的首選橋型之一。對于多跨簡支長橋，常做成以下兩種形式，a)橋面連續，形成一種“準連續”結構；b)先簡支后結構連續，同時橋面連續，這種結構成橋后受力同連續梁。
　　2、連續梁橋
　　等高度連續梁的合理跨徑為25m～60m，常采用支架整體現澆或頂推法施工。在山區高等級公路中常用于彎坡、斜橋或跨線橋。變高度連續梁的合理跨徑為60m～2OOm，常采用懸臂施工法。在山區高等級公路中，常用于跨越大的溝谷、河流。大跨徑預應力混凝土連續箱梁是山區高等級公路大跨徑橋梁的首選橋型之一。
　　3、連續剛構橋
　　連續剛構橋將主梁做成連續梁體與薄壁橋墩固結而成．常用于高墩和大跨徑橋梁中。由于橋墩參與工作，連續剛構橋由活載引起的跨中區域正彎矩比同跨徑連續梁橋的小。當墩高達到一定高度后，兩者上部結構的內力相差大。而薄壁橋墩底部所承受的彎矩、梁體內的軸力隨著墩高的增大而急劇減小。連續剛構橋的合理跨徑在80m～3O0m常采用懸臂施工法。在山區高等級公路中用于跨越大的、較深的溝谷、河流。
　　4、拱橋
　　拱橋在豎向荷載作用下拱圈承受壓力和彎矩．墩臺除承受豎向壓力和彎矩外．還承受水平推力，水平推力使拱內彎矩減小因而抗壓強度高的材料能充分發揮作用使拱橋的跨越能力得以增大。在山區高等級公路跨越溝谷、河流、道路時采用。可不設中間橋墩，一跨通過．
　　三、一般性橋梁上部構造設計
　　1、一般設計原則
　　山區高等級公路橋梁除跨越特別大的河溝的橋和有特殊要求的橋外，常用標準化、裝配化簡支梁設計其跨徑有16、2O、25、3O、4O、50m．橫斷面形式有空心板、T梁、小箱梁等。對于跨徑小于30m的有空心板、小箱梁、T梁等3種結構對于4O5Om跨徑宜采用T梁一對于5Om跨徑T梁，由于對路線的適應性差．且大型機具進入困難，因此一般情況下不選用5Om跨徑T梁。山區高等級公路橋梁常用的標準跨徑為20、25、3O、40m。
　　2、具體橋梁設計
　　具體到一座橋設計時，上部構造設計要處理好兩個關系。
　　(1)跨徑與墩高的關系
　　跨徑與墩高的關系按橋梁美學原則，一般應選擇比值為O618～1比較經濟，即2Om跨徑T梁適應的墩高一般為12～2Om，40m跨徑適應的墩高～般為24～40m。山區高等級公路地形起伏變化頻繁，通常應根據地形選擇一種跨徑不宜根據墩高頻繁變化跨徑，墩柱高度變化很大時．可以采用2O+3Om或者3O+40m的組合跨徑．當處于地震烈度較高的地區時，宜采用等跨。
　　(2)上部構造與平面曲線半徑的關系。
　　橋位處平面曲線半徑對橋梁跨徑的選擇及平面布置影響較大，主要表現為兩個方面．一是內外弧差．二是中矢高。墩臺徑向布置時由于曲率半徑的影響，內外梁梁長不等，半徑越小，內外梁梁長差越大。解決此問題一般有兩種方法．①根據平面半徑變化梁長；②不變梁長通過加大帽梁，加大封錨端或加長現澆連續段處理對于中矢高問題中矢高在1Ocm以內時可以通過調整護墻內緣使之適應平面線形：半徑較小中矢高大于1Ocm時，可采用預制梁外緣按實際曲線預制或預制T梁邊梁時，將邊梁多預制一段長度讓現澆橋面板和護墻來適應平面線形、第二種辦法雖然材料稍有浪費美觀性稍差但仍優于前一種。
　　四、一般性橋梁下部構造設計
　　1、橋墩設計
　　橋墩多采用等截面圓柱方柱墩，對于較高墩，也常采用階形實心柱、變截面空心墩等。圓柱墩施工中外觀質量易控制且與樁基銜接方便。但截面積相等的方柱和圓柱，方柱抗彎剛度大于圓柱受力也優于圓柱。當體系為連續剛構時，方柱可以方便地通過調整兩個方向的尺寸來調整墩柱的岡度，從而達到調整墩柱受力的目的。圓柱為各向同性，調整起來效果差一些。方柱的缺點是墩柱與樁基之間需通過樁帽連接．增加了工程量，并且山區橋梁地面橫坡都較陡，增加柱帽構造還會增加挖方工程量引起邊坡不穩，設計中應根據地形、結構形式、墩高綜合考慮選用方柱或圓柱
　　2、橋臺設計
　　常用橋臺形式有重力式U臺、肋形埋置式臺、柱式臺、薄壁式臺等柱式臺、薄壁式臺要承受較大的臺后土壓力，且其基礎多為單排樁基或擴大基礎，因此這兩類橋臺不宜太高．臺后填土高宜控制在5m以下，重力式U臺要求地基地質好，U形臺適應的填土范圍為4～1Om，U臺除了應驗算地基承載力及臺身強度外，要注意將基礎置于同一土層避免出現不均勻沉降的現象，當地質較差時常在U形臺下設置樁基。肋形埋置式臺由于其臺前土壓力可抵消部分臺后土壓力，可用于臺后填土較高的橋臺但也不宜超過12m。山區高等級公路橋梁縱向地形陡峭．往往不能設置錐坡，采用肋板臺會受到較大限制。
　　3、基礎設計
　　山區高等級公路橋梁最常用的基礎仍為擴大基礎與樁基礎擴大基礎要進行承載驗算也要合理控制偏心距，盡量使基礎應力分布均勻。常用的樁基礎有三類：摩擦樁、柱承樁、嵌巖樁對于摩擦樁，除了要驗算承載力還要計算沉降量。柱樁及嵌巖樁設計主要是要控制樁基進入基巖的深度．除了要做承載力計算外．還要了解巖層的傾向、完整性是否處于巖溶地帶等，經綜合考慮多方面因素后，確定樁基的入土深度。
　　結束語
　　山區等級速公路地質復雜地形多變，所過地區大多經濟薄弱在不同的地區，對橋梁的使用功能有不同的要求。因此，設計者要注意收集資科，根據全線的要求結合當地特點多比較分析，采用符合實際的橋梁方案，選擇符合情況的設計方法．這樣才能使橋梁設計達到安全、適用經濟、美觀的要求。
　　參考文獻：
　　【l】范立礎，橋梁工程(上冊)北京：人民交通出版社，200l。
　　【2]江祖銘，王崇禮、墩臺與基礎北京：人民交通出版社，l994．