山区公路桥梁设计与施工重点.docx

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山区公路桥梁设计与施工重点

摘要┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

前言┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

1、山区公路桥梁施工的特点┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1

（一）施工工期长、施工危险系数大

（二）机械设备等硬件设施投入过大

二、山区公路桥梁设计┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2-3

（一）桥梁结构形式的选择

（二）桥梁上部结构的设计

（三）桥梁下部结构的设计

三、山区公路桥梁施工重点┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4-6

（一）桥梁下部结构施工方法

（二）桥梁上部结构施工方法

四、结论┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉7

参考文献┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉7

山区公路桥梁设计与施工重点

摘要：

随着我国经济建设的发展,需要修建的公路越来越多,很多地质复杂、构造物比较多、桥梁隧道的地方也要建造公路。

然而山区公路桥梁施工中容易遭遇恶劣的施工环境，并且施工难度大、如果工艺技术出现问题，将会存在严重的安全隐患，也可能导致工程完工后出现问题，所以作者运用学到的理论知识，结合工作实际，对山区公路桥梁施工的核心技术进行分析，论述了山区公路桥梁设计与施工中的重点，并且在实际工作中加以重视，有助于提高山区公路桥梁施工的质量。

关键词：

山区公路桥梁设计施工

山区公路桥梁设计与施工重点

前言 

　山区公路桥梁是一个周期较长、难度较大、规模较大的工程项目，其中涉及到大量的技术要点，对施工的重点进行分析，能保障施工安全，保障工程质量。

受复杂的地理环境、地质条件、水文特征和周边环境等因素影响，方案的确定应根据“安全、舒适、经济、美观”的原则，只有把握好规律，抓住侧重点，山区桥梁的布置和设计才能准确无误。

所以，对山区公路桥梁施工技术要点进行分析，并在施工中切实把握技术要点，对施工安全，工程质量都有重大意义。

结合自身经历和工作实际，将从施工特点、技术设计和施工重点几个方面分别做以论述。

1、山区公路桥梁施工的特点

（一）施工工期长、施工危险系数大

桥梁的混凝土墩柱一般在4米以上，某些特殊地形，很多桥墩要在20米以上，高工施工本身决定山区公路桥梁施工的危险系数较大，除此之外，山区的地形和差异的天气的问题也加大了以外发生的几率。

这些桥墩的浇筑次数都在4次以上，还有的能超过10次，这一项工程内容本身决定了山区公路桥梁施工工期要长，再加上地理环境天气的影响，工期同样加长。

（2）机械设备等硬件设施投入过大

由于山区桥墩的修建时间过长，且容易受外部因素的影响，因此在桥梁施工过程中，高的桥墩修建一般都是同时施工、同时作业的。

而高桥墩施工中，每个墩柱必须配备一个不低于硫脒的模版，这样一来，就增加了模版的需求量。

还有就是山区公路修建个平常的公路修建相比，吊车的需求量更大，吊车吨位和吊车数量要求也很多。

二、山区公路桥梁设计 

（一）桥梁结构形式的选择 

桥梁的平面、立面线形构成了桥梁体系的几何特征，选择何种桥梁结构形式来适应曲线、大纵坡、高墩组合下的几何特征，使结构设计更趋合理、更具耐久性，是设计考虑的重点。

　公路桥梁基于运营的整体性、舒适性和耐久性的考虑，往往必须设计为预应力连续结构。

预应力混凝土连续曲线桥与直线桥相比的一个重要特点是梁体存在弯扭耦合作用。

曲线梁在弯扭耦合作用下，具有沿某一变形不动点变形的趋势。

而大纵坡桥梁在长期反复的汽车制动力作用下，梁体具有沿汽车行事方向滑移的趋势，对于单向行驶的公路长桥，尤其突出。

在曲线、大纵坡并存的情况下，梁体的这些变形趋势形成了上下部间的相对错动。

当桥梁上下部间以支座联系时，这种错动趋势往往造成梁体相对下部的移动及支座受力的不平衡，甚至脱空。

而采用墩梁固结的刚构体系可避免这一情况的发生。

另外，曲线、大纵坡桥的桥墩承受着较直线、平桥桥墩更大的纵横向水平力及附加弯矩，而这些力引起的桥墩变位除取决于上部构造的几何特征外，还取决于上下部间的约束条件。

较刚的约束，可使桥墩变位减小。

采用上下部间固结的连续刚构体系，在避免桥梁上下部错动的同时，增加了体系对下部的约束力，桥墩的变位相对减少，压弯稳定性增加。

（二）桥梁上部结构的设计

　　1、设计原则。

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。

上部构造形式的选择，应结合桥梁具体情况，综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。

“先简支后连续”梁桥因其具备预制施工的便利性和连续结构的舒适性，在公路桥梁中取代简支梁桥得到极为广泛的应用，其截面形式涵盖了空心板、T梁、小箱梁乃至大箱梁等。

2、设计方法。

①直、斜交桥设计方法。

斜交桥承受能力较为复杂，与正交桥有很大差别，通过计算分析可发现，钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处出现较小的反力，还可能出现翘起，梁体会出现很大的扭矩。

一般来说斜交角度小于20°时，对于简直斜交桥的上述影响可以忽略，如果超过20°时就必须考虑上述效应的影响。

通常斜交桥梁设计时可按照常规角度15°、30°、45°进行布置。

②弯桥设计方法。

工程实践表明，桥位处平面曲线半径对跨径的选择及平面布置有着一定的影响。

通常解决的方法有两种：

一种是按照平面半径变化梁长；第二种实在不改变梁长的前提下通过加大梁帽、封锚端或是加长现浇段进行处理。

虽然第一种方法比较简单，但若是同一标段内有几座处于不同的曲线半径时，预制梁长的种类会增多。

因此，在山区公路桥梁上部结构设计中，尽量不要采用变梁长的方案，建议采用等梁长的设计方案。

3、跨径与墩高的关系

山区公路桥梁常用标准化、装配化设计，其跨径有16m、20m、30m、40m、50m，横断面形式有空心板、T梁、小箱梁等等。

对于跨径小于30m的，有空心板、小箱梁、T梁3种结构可以选择。

对于40m、50m的跨径，根据梁的受力特点，宜采用T梁。

根据桥梁设计的美学原理，跨径与墩高的关系可以选择比值为0.618～1之间，实践表明，当山区公路桥梁的跨境与墩高比值在这一区间范围选取时，其经济性最好。

（三）桥梁下部结构的设计 

　1、柱式桥墩 

　就目前来看。

我国公路桥梁工程项目在建设过程中，对于柱式桥墩这一种桥墩形式的采用非常广泛，柱式桥墩在公路桥梁下部结构中应用时，施工非常快捷、施工程序非常简便、结构的稳定性非常好、自重轻以及外观优美、柱式桥墩中的主要形式主要划分为以下几个方面：

　①带盖梁的单排桩式桥墩，将弯矩承受性能非常好的盖梁对实体式中的墩帽进行替换，公路桥梁下部结构中在采用桩基础的时候，必须在桩顶上对相关的承台进行设置，使桩式桥墩中的各个桩共同承受压力，并且通过桩顶上的承台将桩与柱相连接、柱式桥墩适合在公路桥梁上部结构中的简支梁桥中使用。

　②公路桥梁下部结构中的排柱式桥墩，适合在连续现浇箱梁中应用。

2、重力式桥墩 

　公路桥梁下部结构中的重力式桥墩，利用自身的恒载对公路桥梁下部结构中的外力进行平衡，有效的维持了桥墩的稳定性。

公路桥梁中的实体式墩身，对于地基这一方面中的承载力，在要求与标准上都非常的高，实体式墩身在材料的选择上可以不选择对钢筋进行使用，混凝土与天然石材都能够作为实体式墩身的构造材料，但是重力式桥墩中的圬工体积非常大，这就导致重力式桥墩在公路桥梁下部结构中进行使用时的阻水面积扩大，抵抗水流冲击力的性能下降，所以重力式桥墩在公路桥梁下部结构中进行使用的时候，不适合应用于水流湍急、泥沙含量大的河流之中。

　3、钢筋混凝土薄壁墩 

　公路桥梁下部结构中的钢筋混凝土薄壁墩，可以划分为两种形式，一种是单肢薄壁墩，另一种是双肢薄壁墩。

钢筋混凝土薄壁墩中的单肢薄壁墩在重量上非常的轻，可以有效的节约公路桥梁下部结构中的圬工材料，适合在地质条件不理想的简支梁桥上进行使用，而钢筋混凝土薄壁墩中的双肢薄壁墩则适合在墩粱固定结合中的连续钢构梁桥上进行使用，双肢薄壁墩这一形式在互通式跨线桥中的应用非常广泛。

三、山区公路桥梁施工方法及重点

（一）桥梁下部结构施工方法以及重点：

基坑开挖：

通常土质较差开挖均考虑一比一的放坡系数，土质较好的位置可以考虑三比一的放坡，开挖时除考虑基础尺寸外，还应考虑每侧50厘米的工作宽度。

土方开挖完毕后，要做好基坑的排水工作，保持基坑干燥。

开挖基坑表面再人工配合清理完毕后，尽量少动，在工作宽度范围内，设置集水坑，把积水汇集起来再排除。

承台：

对于山区公路桥梁而言，一般采用土石筑岛施工桩基，其承台的施工方法可采取明挖基坑、简易板围堰后开挖基坑等方法进行施工。

对特殊情况，有深水出现的情况下，可供选择的施工方法通常有：

钢板桩围堰、钢管桩围堰、双壁钢围堰 及套箱围堰等。

墩（台）身：

墩（台）身的施工方法根据其结构形式的不同各异。

对结构形式较简单、高度不大的中、小桥墩（台）身，通常采取传统的方法，立模（一次或几次）现浇施工。

但对高墩及斜拉桥、悬索桥的索塔，则有较多的可供选择的方法，而施工方法的多样化主要反映的模板结构形式的不同。

近年来，滑升模板、爬升模板和翻升模板等的高墩及索塔上应用较多，其共同的特点是：

将墩身分成若干节段，从下至上逐段进行施工。

采用滑升模板（简称滑模）施工，对结构物外形尺寸的控制较准确，施工进度平衡、安全，机械化程度较高，但因多采用液压装置实现滑升，故成本较高，所需的机具设备亦较多；爬升模板（简称爬模）一般要在模板外侧设置爬架，因此这种模板相对而言需耗用较多的材料，且需设专门用于提升的起吊设备。

混凝土浇筑前应对模版按设计尺寸进行检查验收，合格后方可进行混凝土浇筑。

混凝土采用自办混凝土。

施工现场设溜槽混凝土通过溜槽注入，用插入式振捣棒进行振捣，注意振捣时不要与模版相碰，振捣完毕后用振捣梁进行找平。

施工完毕后达到一定强度后拆模并用草帘覆盖，洒水进行混凝土养护。

桥台台身：

承台混凝土强度达到设计要求后，方可进行台身的施工。

首先要认真熟悉图纸和有关技术资料以现行设计，施工验收规划，进行图纸自审，把图上的问题解决在施工前。

检查测量基础平面位置和现有地面标高，根据基础位置放出平台位置，报监理工程师验收后进行下一道工序。

模版采用组合钢模，确保模版表面平整度符合规范要求，接缝紧密，防止漏浆。

检查模板支撑是否牢固，防止跑模。

模版涂以优质隔离剂，保证混凝土表面光洁平整。

墩身：

墩身施工必须满足公路桥涵施工技术规范及设计文件的要求，基桩施工完毕后，必须在规定时间内开始墩身施工，以确保砼的耐久性。

20米以下的实体墩根据系梁标高采用钢模板一次支撑到位，一次整体浇筑至系梁底或盖梁底。

系梁：

地系梁基础采用挖掘机开挖，人工配合，基坑边坡的坡度根据实际开挖情况确定，基底尺寸要比设计宽处50-100厘米开挖时，注意保证桩基不被扰动和损坏，基坑四周设置排水沟、集水井，用抽水机及时将坑内积水排除。

当施工便道需经过基坑顶时，坑顶与便道之间设置一米宽的护道，并在基坑顶面设置截水沟防止水流入基坑。

当挖到地系梁底标高时，需要人工凿除多余的桩头，整修好接茬钢筋，在桩顶重新设计墩柱的中心，根据中心放出系梁的平面位置并吊装墩柱钢筋笼。

若是墩间系梁，则将地系梁变径墩柱顶面先凿毛，再在其顶放设中心点，待第一次墩柱模板校核好后，开始关墩间系梁模板。

以上只是对下部结构施工的简要总结，在施工的时候一定要严格按施工图和施工规范要求施工。

反复复核，保证工程中线，高程断面在施工中的准确性。

确保每一个环节的工程质量都得到有效和保证。

（二）桥梁上部结构施工方法及重点：

　预制安装法：

预制安装可分为预制梁安装和预制节段式块件拼装两种类型。

预制安装法又称装配式施工，在预制工厂或运输方便的预制场进行梁的预制工作，然后采用一定的架设方法进行安装。

预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁预制安装。

此方法的特点：

由于是工场生产制作，构件质量较好，有利于确保构件的尺寸精度和质量，并尽可能多采用机械；上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期；能有效利用劳动力因而降低工程造价；由于施工速度快，可适用于紧急时工程；可减少混凝土的收缩、徐变引起的变行工作。

 施工现场布置主要考虑施工便利、不被水淹、减少用地、减少临时建筑费用等。

　现浇顶推法：

在桥台后的引道或临时支架上设预制场、边预制边顶推，将预制梁一段一段地沿桥梁轴线向河心方向推出，适用于水深、桥高等情况，此法设备简单、避免布设支架、劳动强度轻、技术易于掌握；梁体为等高梁，增加了材料用量，跨度受限制。

这是在桥跨间设置支架，安装模板，绑扎钢筋，现场浇筑混凝土的施工方法，特别适用于山区较旱，且桥下空间较为平坦开阔。

支架按其构造的不同可分为满布式、柱式、梁式和梁柱式几种类型，所用材料有门式支架、扣件式支架、碗扣式支架、万能杆件及各种型钢组合构件等。

这种施工法，无体系转换的问题；但需要大量施工支架，并需要有较大的施工场地。

施工中，应随时检查支架和模板，发现异常状况，应及时采取措施。

　逐孔现浇法：

在支架上逐孔现浇施工：

逐孔现浇施工仅在梁的一个孔（或二孔）间设置支架，完成后将支架整体转移到下一孔时行连续施工，因此这种方法可仅用一个孔（或二孔）的支架和模板周转使用，所花施工费用较少。

支架可用落地式、梁式和落地移动式。

落地式支架多用于旱地桥梁或桥墩较低的情况；梁式支架的承重梁则可支承在位于桥墩承台的立柱上或锚固于桥墩的横梁上；落地移动式支架可在地面设置轨道，支架在轨道上（或其它滑动、滚动装置上）进行转移。

移动模架逐孔现浇施工：

这种方法是使用不着地移动式的支架和装配式的模板进行连续地逐孔现浇施工。

　悬臂拼装法：

这种方法最常用的是采用挂篮悬臂浇筑施工，在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后张拉预应力筋，移动挂篮继续进行施工，使悬臂不断接长，直至合拢。

挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，骑锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板钢筋预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉灌浆等作业。

玩成一个阶段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一阶段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。

挂篮是一套受力复杂的结构体系，从挂篮安装、预压、混凝土浇筑到前移挂篮，过程复杂，要经过多次体系转换，因此要对各工况进行详细的结构计算。

悬臂浇筑施工不需在跨间设置支架，使用少量施工机具设备，便可以很方便地跨越深谷，适用于大跨径连续梁桥的施工。

同时根据施工受力特点，悬臂施工一般宜在变截面梁中使用。

悬臂施工法的优点是跨间不设支架，不影响通航或行车；内力状态施工于运营较一致；设备经改造可重复使用。

缺点是必须按施工顺序逐段悬浇，施工工期长；挂篮设备及锚固装置构造比较复杂，一次性投入大；一般需要对称施工，有时需要对量体进行配重，工序复杂。

悬臂施工法适用于大跨度连续梁或斜拉桥、桥梁跨越公路、铁路等不便于搭设支架的环境。

　　四、结论 

　由于山区地形很复杂，山区容易发生泥石流、滑坡等自然灾害。

对于这些紧急情况的处理，应以快稳易为出发点，采取有效的措施尽快的处理好这些问题，实践中，我们通常会使用排水、反压等措施来解决这些问题，能够有效的减少施工对滑体稳定性的影响，从而有效避免滑坡发生的可能性。

我们还需做好滑坡和泥石流发生的预防措施，在它们发生之前就要采取有效的措施防御，在桥梁建设过程中，需做好对自然生态的保护工作，减少植被破坏，从而有效减少自然灾害发生的可能性。

山区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。

山区公路桥梁施工的独特技术和特色，只要设计者们合理分析山区地形、地质、水文以及其他影响因素。

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，就能将山区公路的桥梁修建的稳固结实耐用，为社会民生经济发展发挥更大的作用。

　参考文献 

　　[1]闻民臣.山区公路桥梁施工技术及其特点[J].科技创新与应用.2013（08） 

　　[2]钱枫,冯益明,吕剑旺.对山区公路桥梁施工技术的研究[J].黑龙江科技信息.2011（05） 

　　[3]沈艳华,宋月江.关于山区公路桥梁施工方法探讨[J].电子科技.2010（S1） 

[4]郭秋根.浅谈赣南山区公路桥梁设计问题[J].珠江水运.2014（17）：

112

[5]周立宏.论山区公路路桥施工技术[J].建筑知识.2010（S1）