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摘要：從中小跨徑橋梁工程設計原則入手，總結了中小跨徑上部結構設計的要點內容，內容涉及結構選型設計、裝配結構設計以及平面設計等方面內容，同時還對下部結構設計的要點進行論述，指出下部結構設計時需要掌握橋墩設計的要點與橋墩系梁等方面設計的內容，實踐可知，在中小跨徑橋梁工程結構設計中，唯有掌握橋梁上下結構設計的基本參數才能保證中小跨徑工程設計水平的提升。
關鍵詞：中小跨徑；橋梁工程；結構設計
0引言
橋梁是我國交通系統中必不可少的一部分，在我國的一些山地地區中表現的尤為突出。某省中的高速公路項目中的橋梁比例為17.68%，而成本卻占到了整個項目的19.38%，甚至有些項目中所占比例更高。因此為了可以促進高速公路交通項目的順利實施、降低成本，就需要深入研究橋梁設計方法，以保證其滿足交通運行的需要。
1橋梁設計基本原則
橋梁設計的基本原則就是安全、經濟、高效、環保，同時還應該確保橋梁結構的耐久性和實用性。橋梁的整體設計主要就是要進行路線走向與整體設計，同時還應該保證所有的項目中平、縱線形達到融合性，從橋梁方面出發，要根據實際情況選擇最佳的線路設計方案。（1）充分了解各個路段內的地形與地質條件，根據工程的實際情況選擇合適的橋梁施工位置，經過對比后確定最佳實施方案。（2）橋梁設計方案以及孔跨布置應該根據橋梁自身的特性來確定，還要進行必要的合理劃分，最終保證項目的順利實施。（3）橋孔分聯時，必須要確保下部結構的剛性滿足要求，使得橋梁處于最佳受力的條件下。（4）對于地形復雜或者是山區位置的橋梁建設中，布孔要綜合考慮到橫、縱斷面的實際情況，以滿足結構穩定性的需要。（5）橋孔設計的主要原則就是不能壓縮河槽。對于當前的山前擴散與變遷部分，橋梁長度尺寸的確定需要符合河槽擺動的需要，同時應該保證水流和水中漂浮物能夠順利通過橋梁，所以跨徑尺寸要在20m以上。（6）平原地區中的橋梁孔的設計要根據當地的水文條件來進行最終確定，同時還應該考慮地形、地貌以及橋梁交通運行等情況。（7）平原地區中分布著過多的農田，且應該進行大量填料運輸，此時可以選擇高橋的設計方式。（8）對于跨線橋梁的設計中，必須要確保凈空高度超過5.5m，這是保證后續罩面改造的主要方式。
2上部結構設計
2.1結構選型
2.1.1裝配結構
橋梁的上部結構與跨徑尺寸應該在充分的考慮到當地的地形條件、水文狀態來選擇確定，同時還應該綜合比較之后確定科學的設計方案。在進行設計方案確定中，應該考慮到施工的便捷性、經濟性等因素。同時還應該考慮到橋梁結構的協調性，除了一些特殊的橋梁結構形式，在跨徑尺寸確定中應該遵循如下的幾個原則：墩高H＜10m時，選用10～20m跨徑；墩高10m＜H≤15m時，選用20～25m跨徑；墩高15m＜H≤30m時，選用25～30m跨徑；墩高30m＜H≤60m時，選用30～40m跨徑；墩高H＞80m時，應該選擇合適的鋼結構形式。根據一般的設計經驗，橋梁L=6～10m應該使用鋼筋混凝土空心板的結構形式；L=13～16m應用預制預應力橋梁形式；L=20～35m應用裝配預應力箱梁結構；L=30～50m應用裝配式T梁結構。根據設計理念的需要要滿足經濟性和美觀性的需要，同時應該保證跨徑與墩高比例在0.618～1之間，從而可以確定最佳的設計方案。但是往往在山區中，地形條件異常復雜，預制部件存在較高的難度，大型吊裝設備也無法使用，所以應該使用小跨徑設計方案[2]。
2.1.2現澆連續梁及常用構造尺寸
對于處在重要交通位置、互通匝道以及服務范圍內的橋梁工程，要綜合考慮到美觀性、平縱線結合度等方面的要求，通常需要選擇現澆橋的設計方案來進行。（1）從實踐經驗的角度出發，通?？鐝讲蛔?0m的橋梁使用普通鋼筋混凝土結構，而跨徑在該范圍以上的則需要使用預應力箱梁形式。（2）箱梁結構高度應該為跨徑尺寸的1/18～1/20，但是不能小于1.4m。懸梁結構的端不厚度應該達到16cm，根本高度尺寸也應該為45cm，獨立墩底板結構的寬度尺寸應該確定為50cm。（3）彎道（R≤250m）位置要根據跨徑、箱梁半徑等參數來合理地設置隔板結構，同時應該保證其間隔距離為12m。（4）雙支座支撐結構部件應該根據中跨尺寸來選擇，以保證結構強度達標。（5）根據設計理念的需要，跨徑尺寸超過35m的位置上應該選擇使用預應力箱梁結構，其端部肋板厚度的尺寸可以確定為75cm，如果多室結構則確定為95cm。預應力混凝土箱梁腹板在進行設計的過程中需要適當的增加寬度尺寸。
2.2平面設計
平面設計的主要目的就是選擇合適的上部結構構造與平曲線，保證其二者之間的協調性。橋位在平曲線的半徑尺寸上對于橋梁跨徑和平面分布有著直接的影響，其最為明顯的就是體現在內外弧差與中矢高。墩臺徑向設置的過程中，因為曲率半徑對于其產生較大的影響，內外梁長度相差較大。對于選擇使用簡支梁連續結構形式，當梁體結構尺寸變化在±15cm范圍內時，通過使用改變現澆部分的強度來使得長度更為合理[3]。通常來說，中矢高度尺寸不會超過10cm，可以根據需要來適當的調整護墻內緣可以與當地中存在的線形保持一致性；半徑比較小，中矢高超出10cm的時候，此時邊梁的結構設計應該滿足曲線的要求來進行預制。但是半徑尺寸種類比較多的情況下，就會導致工程的施工難度較高。另外一種方式就是在進行邊梁預制的過程中，應該根據需要來進行預制部分長度，可以確?，F澆梁板與防撞墻都要符合曲線形式的需要。這種施工方法成本較高、美觀性比較差，但是在施工中卻非常的方便。
3中小跨徑橋梁下部結構
在中小跨徑橋梁工程下部結構設計時，需要掌握的設計內容包含了橋墩的設計與橋墩系梁的設計以及橋臺等方面的設計，具體設計內容如下：
3.1橋墩
墩高尺寸不足50m的情況下，應該使用空心薄壁墩橫向寬度為500cm，厚度為50cm。墩高處于50～70m之間時應該使用變徑薄壁墩，其寬度尺寸為500cm，縱橫位置上的壁厚分別為80cm、60cm、250cm，按50∶1放坡，在墩高位置20m處設置隔板結構。
3.2橋墩系梁
（1）橋梁高度在9m以上時，此時應該在樁頂位置上設置橫系梁。對于地震烈度比較高的地區中，對于墩高超過7m的結構部分應該根據需要來設置橫梁結構。（2）對于橫向位置在山坡部分時，此時可以選擇使用高低墩的結構形式，地系梁通常設定在梁格樁頂高差1/3的位置上，從而可以降低系梁開發的工程量[4]。
3.3橋臺設計
3.3.1柱式橋臺
一般設計在地勢平緩的位置上，同時填土高度h＜5m[3]。
3.3.2肋板式橋臺
一般設計在地勢平緩的位置上，同時填土高度h≥5m?？梢詰迷诙喾N地勢條件中，但是總高度通常不會超過11m。
3.3.3重力式U型橋臺
這種方式一般都設定在地基條件比較好的地區中，根據當前國標中的規定，U臺能夠滿足在4～10m填土高度范圍內使用[3]。U臺最為明顯的優勢就是能夠根據地形條件選擇合適的設計方案，同時能夠降低開挖施工量。
3.3.4薄壁臺
地勢平緩地區的填土高度h≤6.5m的小橋，此時可以應用薄壁臺進行施工，此時軟基高度要控制在6.0m以下。當前運營的高速公路項目中很多的薄壁臺都出現了裂縫的問題，所以在設計的過程中應該選擇合適的設計方案。（1）薄壁臺承臺尺寸120（高）×150（寬）。（2）薄壁橋臺根據實際需要都應該布置支撐梁結構，并且保證其間隔距離在150～200cm之間；支撐梁結構規格為b×h=30cm×40cm。（3）如果施工中無法布置支撐梁結構，此時應該確保填土高度不能超過5.0m，同時樁基位置的尺寸需要適當的增大一級。
4基礎設計
通常來說，基礎覆蓋層不足5m時應該根據需要來進行基礎擴大設計。地形條件復雜的地區中，因為地面存在較大的坡度，此時為了減少施工量，防止在開挖中造成地基的損壞，可以使用樁基礎的結構形式[5]?；鶚陡鶕椥阅Σ翗秮磉M行數據計算時，其樁體長度應該控制在5d以下。摩擦樁的設計長度應該在理論數據的基礎上適當的增加3～5m。橋梁下部伏采區部分埋設比較淺的情況下樁基就能夠穿越采空區，此時應該將樁尖結構直接打入到底板完整的位置上，要確保結構的穩定性達到標準要求。在橋梁處于下伏巖溶區并且上部結構層厚度較小的時候，樁基應該直接穿越到穩定性不足的巖溶和溶洞中。
5結語
綜上所述，在進行橋梁設計的過程中，應該綜合考慮到上部、下部與基礎3個方面，從而可以確定最佳的施工方案。且設計方案的確定要滿足工程的經濟性、實用性、環保性等方面的要求，同時也應該滿足美觀性和協調性，還要選擇新技術、新工藝、新材料來進行橋梁施工，以滿足交通運行的需要，極大的促進我國交通事業的發展。
參考文獻：
[1]彭衛兵，任愛珠，徐峰.橋梁結構設計中的知識復用技術[J].清華大學學報（自然科學版），2007（9）：1418-1422.
[2]盛國鋒.橋梁結構設計的經濟性及安全性問題淺論[J].黑龍江科技信息，2009（33）：288.
[3]王建寧.關于橋梁結構設計問題綜述[J].科技風，2009（16）：101.
[4]陳中治，王敏.山區中小跨徑橋梁設計要點[J].中外公路，2013（2）：180-184.
[5]李鵬程.山區中小跨徑橋梁的設計要點[J].交通世界（中旬刊），2017（5）：102-103.
作者:張元 單位:青海省公路科研勘測設計院
