針對山區(qū)峽谷橋梁設(shè)計的研究
2015-08-04
在我國公路、鐵路交通建設(shè)中，山區(qū)V型U型峽谷的跨越是關(guān)系到路線設(shè)計以及行車安全的關(guān)鍵。針對我國現(xiàn)代公路鐵路建設(shè)發(fā)展的需求，山區(qū)大跨度、高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁近年來得到了廣泛的應(yīng)用。利用高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的技術(shù)特點有效解決山區(qū)峽谷跨越面臨的技術(shù)問題，為促進我國公路鐵路建設(shè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在現(xiàn)代公路鐵路建設(shè)快速發(fā)展的今天，山區(qū)橋高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)用能夠為山區(qū)交通基礎(chǔ)建設(shè)提供技術(shù)支持，促進交通基礎(chǔ)建設(shè)中科學(xué)的應(yīng)對山區(qū)地形條件。
1 高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁技術(shù)概述
高墩連續(xù)梁鋼構(gòu)橋梁技術(shù)是現(xiàn)代橋梁技術(shù)綜合應(yīng)用的典型技術(shù)。利用高墩技術(shù)提高橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定，利用連續(xù)梁技術(shù)的變形和內(nèi)力小特點提高工程結(jié)構(gòu)的受力結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、提高連續(xù)梁的穩(wěn)定性。在現(xiàn)代橋梁設(shè)計與建設(shè)中，高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用。利用高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁技術(shù)特點以及其使用壽命長、受力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點促進我國基礎(chǔ)交通建設(shè)的發(fā)展。在現(xiàn)代山區(qū)公路、鐵路的建設(shè)過程中，高墩連續(xù)梁鋼構(gòu)橋結(jié)構(gòu)式跨越山澗、峽谷的主要結(jié)構(gòu)，其在我國路橋建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。筆者從自身的實際工作經(jīng)驗出發(fā)，結(jié)合一部分橋梁的實際案例對山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)計進行了簡要論述。
2 山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計分析
2.1針對山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計需求，強化地質(zhì)勘探與地形勘測的分析
由于山區(qū)地形、地質(zhì)情況復(fù)雜，因此在進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計前需要對地質(zhì)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(shè)計人員能夠了解山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的實際情況，同時為后期針對地質(zhì)情況、地形條件進行設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
2.2了解氣候條件， 針對氣候條件進行橋梁設(shè)計
了解山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁所在地的氣候條件能夠為設(shè)計人員風(fēng)荷載計算、使用壽命與使用安全性相關(guān)計算工作奠定基礎(chǔ)。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(gòu)橋梁的影響，為科學(xué)的設(shè)計橋梁壽命與荷載奠定基礎(chǔ)。
2.3以橋梁設(shè)計基本原則與規(guī)范為基礎(chǔ)進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)計
在山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計中，要以橋梁設(shè)計的基本原則與規(guī)范作為基礎(chǔ)，以此實現(xiàn)橋梁設(shè)備使用需求、實現(xiàn)經(jīng)濟安全和美觀的目的。山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)計過程中首先要對設(shè)計要求以及橋梁的需求進行論證。以論證結(jié)果以及設(shè)計要求作為基礎(chǔ)開展荷載等計算工作。在此基礎(chǔ)上依照橋梁設(shè)計的基本原則進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)計，并在此技術(shù)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(shè)的需求，設(shè)計過程中應(yīng)以設(shè)計的基本原則作為基礎(chǔ)，綜合考慮橋梁技術(shù)性、經(jīng)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(shè)的特點，現(xiàn)代橋梁設(shè)計過程中必須從橋梁設(shè)計的基本原則入手，根據(jù)設(shè)計規(guī)范的要求進行高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)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(gòu)橋梁設(shè)計能夠滿足設(shè)計、施工要求，滿足信貸路橋建設(shè)的需求。
2.4山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計的注意事項
連續(xù)鋼構(gòu)橋梁雖然應(yīng)用時間較長、已不是新興橋梁結(jié)構(gòu)型式，但在全國范圍內(nèi)仍屬復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)形式之一，其設(shè)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(gòu)橋梁，在設(shè)計和施工過程中許多方面仍值得關(guān)注和研究。這在很大程度上影響了山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用以及相關(guān)質(zhì)量工作的開展。針對這樣的情況，山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)計過程中應(yīng)從高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)特點入手，針對實際情況進行設(shè)計與計算。針對山區(qū)氣候特點，山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的設(shè)計中需要對其結(jié)構(gòu)使用性能、工程建設(shè)情況等進行分析。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)高墩連續(xù)鋼構(gòu)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(shè)計使用壽命進行相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計荷載為公路-Ⅱ級，主橋上部結(jié)構(gòu)為46+80+46m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)鋼構(gòu)箱梁結(jié)構(gòu)。鋼構(gòu)墩頂處梁高4.8m，跨中梁高2.3m。引橋上部結(jié)構(gòu)為單孔簡支的25m裝配式預(yù)應(yīng)力砼組合小箱梁。下部結(jié)構(gòu)主橋主墩采用空心薄壁墩，挖孔灌注樁基礎(chǔ)，邊墩采用樁柱式橋墩，挖孔灌注樁基礎(chǔ)。引橋橋臺均為重力式U臺，擴大基礎(chǔ)。從該橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計中可以看出，本橋設(shè)計過程中充分考慮了大橋設(shè)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(shè)計技巧以及不同的結(jié)構(gòu)形式滿足橋梁建設(shè)與使用的需求。為了實現(xiàn)橋梁風(fēng)荷載、使用壽命、結(jié)構(gòu)強度的需求，該橋橋墩內(nèi)沿豎向每隔15米間距設(shè)置一道橫隔板。通風(fēng)孔設(shè)在每個分箱室的中間，泄水孔直徑8cm，設(shè)在墩低最低處。通過設(shè)計的注意事項以及設(shè)計方式的運用有效的保障了橋墩主體結(jié)構(gòu)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(shè)計保障了橋體的安全、保障了橋體結(jié)構(gòu)的使用壽命。
3 預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計探討
預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)具有高強度、高剛度的優(yōu)勢在山區(qū)橋梁設(shè)計中有著重要的應(yīng)用。在山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計中，應(yīng)針對預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)的特點進行設(shè)計。針對預(yù)應(yīng)力箱梁設(shè)計與應(yīng)用的特點，設(shè)計過程中需要注重箱梁結(jié)構(gòu)與高墩結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性，注重箱梁結(jié)構(gòu)耐久性與安全性。根據(jù)山區(qū)氣候條件進行箱梁結(jié)構(gòu)受風(fēng)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(jié)構(gòu)的影響。針對山區(qū)橋梁建設(shè)的實際情況進行預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此保障橋梁使用安全。
4 結(jié)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(shè)關(guān)系到我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展、關(guān)系到經(jīng)濟的發(fā)展。在現(xiàn)代交通基礎(chǔ)建設(shè)中，應(yīng)針對山區(qū)地形特點選用合理的結(jié)構(gòu)以滿足建設(shè)設(shè)計需求。以橋梁設(shè)計基本原則以及規(guī)范作為指導(dǎo)進行山區(qū)高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁設(shè)計，通過科學(xué)的設(shè)計保障設(shè)計質(zhì)量、滿足橋梁建設(shè)與使用需求，保障橋梁的使用安全。
