简析山区高速公路桥梁施工技术及其特点

简析山区高速公路桥梁施工技术及其特点

李鸣

中交路桥南方工程有限公司北京市101121

摘要：山区地形不稳定，与平原相比地势的高低起伏较大，迫使高速公路的建设工程中桥梁建设的难度加大，其在路桥之间的建造比较频繁，在总公里数中占得比重也最大。山区地形崎岖不平，桥位周围的环境也比较恶劣，山区中施工条件差，桥位的建造也多处偏僻之地，很难实施桥梁的高空作业，在施工时需要根据山区的特性设计对应的施工方案。本文对山区高速公路桥梁施工技术及其特点进行探讨。

关键词：山区高速公路；桥梁施工技术；特点

一、山区高速公路及其桥梁的特点

山区高速公路的主要特点是地形、地质和水文情况复杂。地形复杂，表现为地面高度差额大，变化频繁，横坡陡；地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受到这些原因的影响，路线布设时平纵横三个方面都受到约束，一般就是平曲线多，平面半径小，纵坡大，桥梁比例高，横坡陡，半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点，弯坡桥多，高墩大跨多，墩台形式多，设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。水文复杂，表现为水系众多，水文地质、暴雨、洪水、泥沙沿路线不尽相同。山区高速公路往往是沿溪展线，受地形、地质、水文的影响，路线布设时平纵横三个方面普遍都受到约束，造成平曲线多，平面半径较小，纵坡较大。路线反复沿河岸交替设线，斜、弯及纵向桥多；横坡陡，半幅桥和半幅路基多；路线跨越众多沟壑，高墩大跨多，墩台形式多，因此桥梁设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形、地质、水文之间的关系，处理好与挡墙、隧道、交通设施、排水设施等其他构造物衔接，从而体现细部处理见设计水平的观念。基于山区复杂的地形地貌，致使山区高速公路桥梁在路线中所占比例大，往往选择曲线、大纵坡、高墩、长桥等设计方案。另外，山区高速公路桥梁多为弯、坡桥，曲线梁桥在弯扭耦合作用下，具有沿某一不动点变形的趋势，单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下，梁体具有沿汽车行驶方向滑移的趋势，如果采用全连续结构，即上下构之间为橡胶支座连接时，这种滑移趋势往往造成梁体受力不平衡，支座脱空甚至破坏，从而导致梁体开裂。因此山区高速公路

桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系，既适应平面线形，又适应桥梁受力特点。

二、山区高速公路桥梁在山区的施工现状

第一，山区高速公路在设计上多受到路基地形的影响，地形通常表现在横坡变化异常，地面呈现高程化，地质结构也通常会有滑坡、喀斯特，甚至有崩塌现象的出现。在此现象的影响下，线路敷设的三个方面受到抑制，在一般的平面曲线设计中，曲面半径略小，纵向坡的坡度大，横桥的比例高，陡坡与高挡土墙比较多。在桥型的设计上也需要配合这些因素，建设桥梁时，需要将桥墩的跨度增大，在施工前就要做好地形的测量与检测工作。在桥梁的下部构造也要考虑到它的特殊性，结合山区地形、地质、水文，处理好隧道、排水设施的衔接问题，做好细节处理。

第二，为了确保桥体的安全性与耐久性，在山区高速公路桥梁设计中，大多采用先简后繁的建造手段，先做好简要支撑的建造，再通过桥墩连续固结的方式进行桥梁的混合型建造体系。在该体系中，由于各个桥墩的高度差异大，需要利用调整桥墩线刚度的方法来增加桥墩耐受力，这样一来行车舒适度就会差一些，桥墩台的水平位移也会比较大，在墩柱的尺寸设计上增大，就会照成材料的损耗量增加，成本的提高。利用地形把中心的桥墩建的高一些，刚度差小的几个相邻桥墩进行固结，再利用其柔性的特点增加其水平方向的耐受力，矮一点的的桥墩可以配置橡胶支座与滑板支座，形成连续的架梁，这样在该体系作用下，不论是高的桥墩还是矮的桥墩在地形的适应下，所承受力能力都有所提升。山区高速公路的桥梁多设计成多弯、多坡类型，其与曲线桥梁的特点进行良好结合，秉承着沿不动点。进行变形的设计理念，长期在汽车的作用力下单向车道的纵向坡桥具备沿着汽车行驶方向进行运动的趋势。倘若使用完全连续的设计理念，则在上下结构之间需要用橡胶支座连接，在这种沿某一点变形的趋势会造成桥梁的上下受力不均匀，很难达到梁体之间的受力平衡，橡胶支座也极其容易脱落，甚至造成提前开裂现象。所以先简支后连续的结构混合体设计理念更适用于山区桥梁的建设中。

三、山区高速公路桥梁施工技术要领

第一，在山区的高速公路的建造中，桥梁在受到车辆荷载与环境温度的影响下极其容易出现变形的现象，对于解决这一类问题的最好办法之一，就是设置伸缩缝。设置伸缩缝就必须要其具备一定的自由伸缩度，常用的伸缩度使用形式有两种，一种是与桥梁轴线垂直、一种是与桥梁轴线平行，为了确保车辆通行时的舒适度，在伸缩缝的设置上就必须要保证不影响车辆的正常行驶。

第二，如果桥梁上的积水不能及时排除，就会导致桥面积水渗透到桥梁内部对桥梁的使用寿命造成影响，在桥面的建造中通常会建造防水措施，设置防水层，并在桥面的纵横交汇处设置有效的防水措施，避免积水存留的问题。例如在防水技术中横坡的排水速度要比桥面的排水速度大，这样就能够减少桥头引道土方使用的数量，从而有效的降低施工成本，倘若建设的是工平桥，则必须要使用坡度为百分之三左右的纵坡来实现积水的排放。

第三，对山区高速公路的桥梁建造来说，钢筋的捆绑与波纹管的安装技术是重要工序之一，其主要原则就是避免让波纹管紧靠钢筋，大多情况下先对桥梁的底板与腹板进行绑扎，其次是顶板与翼板进行绑扎，再利用预应力孔道将轨道钢筋进行固定，最终将一直处于稳定状态的钢筋骨架进行装袋，在波纹管的安装时采用合理的工序，焊接时也要使用湿纸板进行格挡从而确保波纹管的质量不受电火花的影响。

第四，对于桥梁合拢施工的方案大多都是分两步进行的。在合拢之前如果事先没有考虑使用顶开合拢施工的方案，那么桥梁的支架跨度需要有一定量的位移，使用临时锁定装置，能够有效的消除日照对其的影响，同时还具备对浇筑段水平位移的约束，倘若浇筑支架处于悬臂段下面，那么其支架所受的上升力会带来温差问题，为避免这种情况的发生，可以选择使用竖向装置进行有效的覆盖，温度过高时，甚至还会需要利用水箱进行临时配重。在边跨与中裤进行合跨时，通常使用锁定合跨法，施工前先开展为时三天的温度检测工作，检测出合跨时在一天中哪个时间段最适合进行操作，还要对T梁绕度进行变形度的检测，测量时间也不能少于三天；合拢的标准调整后，将外骨架进行锁定，再进行施工。

结束语：

综上所述，本文将目前山区高速公路桥梁施工过程中的技术难点要点进行了整理分析，并且从实际操作的角度出发，对施工的重点进行了强调，通过对难点技术掌握，能够保障山区桥梁公路的质量，也能推动我国的科学技术研究到达崭新的领域，分析山区高速公路桥梁施工技术对于我国经济发展社会发展有着重大的意义，所以在实践的工作之中一方面应当加强对技术重难点的分析，并且还需要加强技术创新，推动山区高速公路桥梁施工技术能出现更好的发展。

参考文献：

[1]马惠民．山区高速公路高边坡病害防治实例[M]．北京：人民交通出版社，2006．

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[3]霍明．山区高速公路勘察设计指南[M]．北京：人民交通出版社，2003．

[4]田顶立．浅谈山区高速公路桥梁的设计[J]．工程与建设，2008，（1）．