摘要：随着我国经济的全面发展，各项基础建设的需求也在不断增加，高速公路桥梁在加快交通运输效率、提高城镇发展方面具有重要的作用。在不同的地形条件下所进行的高速公路桥梁设计的设计和施工也存在一定的差别。本文主要在介绍了高速公路桥梁分类和发展的基础上，针对高速公路的桥梁设计要点进行讨论。
关键词：高速公路；桥梁设计；要点
随着我国社会经济的快速发展，对交通运输功能的要求日益严格，需要对高速公路桥梁进行优化，提高其性能。因此，需要对高速公路桥梁设计入手，做好基础工作，保证设计科学合理，满足运行要求。在设计过程中对周边环境、地质条件等进行综合考量，保证项目建设顺利进行。
1、桥梁设计一般性要求和基本原则
1.1、对高速公路桥梁设计的一般性要求
如果面对的是大跨径的桥梁，主要采用连续钢构、预应力混凝土的连续梁方式，确定了桥体位置之后，结合桥梁周围的土质条件、地理环境和施工条件等，在整合各项因素的基础上确定建造方案。
1.2、高速公路桥梁设计的基本原则
对于高速公路桥梁的设计原则可以从上部和下部两个方面进行阐述，桥梁上部的设计着重于主梁、搭板部门的结构设计，下部的设计着重于桥台和桥墩部分。以下具体从这两个方面进行总结：
（1）上部设计。现代社会中，桥梁设计多是采用标准化的设计，桥梁设计和施工过程的生产和制造也是依照装配化的原则。桥梁跨径的大小决定了桥梁结构体系的选择。当桥梁横跨的长度小于50m时，也可以采用标准化的跨径进行设计。
（2）下部设计。结构普通的桥梁在进行桥墩设计时一般采用框架式体系，当桥梁的斜交角度小于30°时，设计为双柱式的桥墩；当角度大于或者等于30°时，设计为三柱式的桥墩。如果桥梁有特殊的设计，那么桥墩的设计力求简单、大方。桥墩的地基建设要根据当地的地质条件综合考虑，如果是在山区建设，地面横向起伏大，适合采用桩基，避免在建设过程中大面积的开挖。如果横向的坡度相对较小，桥梁的纵向坡度较大时，适合设计为重力式的桥墩[3]。
2、高速公路桥梁设计的要点分析
2.1、桥面板设计
桥面板是直接提供桥梁车辆运行的平台部分，其长期使用性能和安全性能对于保障主梁体系具有重要作用。钢和混凝土铺装是现如今应用较多的铺装型式，应该注意到，这两种铺装型式应该结合实际的桥梁特点采用。例如，大跨径桥梁采用整体式钢箱梁，就应该选择正交异形钢桥面板，以提高桥梁的气动稳定性；采用组合梁和混凝土梁的桥梁结构，可以直接应用混凝土桥面板。钢桥面板设计中注意沥青铺装层与桥面板的连接性能，以保证不会有铺装开裂、渗漏等病害发生；混凝土桥面板则需要特别关注桥面开裂问题，避免桥面板受到较大的局部轮压作用，因而需要设计好其支撑与跨度。
2.2、曲线路线设计
对曲线线路进行设计的人员，要找好曲线缓和的设置，改善曲线线路的弊端，以将线路设计的更加合理和安全，同时缓和曲线的设计在曲线线路设计中占有很重要的地位，由此设计人员对缓和曲线进行选取时，要牢牢把握好曲线设计的内容，并按照对曲线长度的影响因素进行选取，形成一项指标，这主要包括以下几点设计：①要对行驶轨迹进行分析，并在对行驶轨迹模拟之后，才能评估安全系数，以最终选取合适的曲线长度；②要对曲线线路的顺畅程度进行分析，线路设计不仅要美观，还要保证质量；③要对回旋线进行分析，并依照高速公路的具体环境对线路设计进行调整。
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2.3、桥梁上部构造设计
桥梁的设计是高速公路建设中最为主要的一部分，它起着极为重要的作用。现阶段的高速公路桥梁建设中，最为常见的桥梁设计都是偏向经济化的，而大跨径的桥梁设计往往比较少见。由此可以看出，经济、合理的桥梁结构不仅可以为施工带来便利，同时还能有效地降低不必要的损失。一般来说，在桥梁设计的过程中会出现很多不同的影响因素，设计人员要根据不同的影响因素采取不同的应对手段，只有灵活地改变设计思路，桥梁设计才能变得更加完美。当然，桥梁本身是具有一定特性的，不同的桥梁有着不同的跨度要求，必须根据桥梁本身的特点进行合理设计。
2.4、伸缩缝和支座设计
桥梁伸缩缝发挥桥面连续作用。一般而言，为了保证行车的连续性，应该设置最少的伸缩缝，例如中小跨径桥梁可以通过桥面连续的方式进行设计，然而，尚且需要设置一定的伸缩缝以满足桥梁的纵向变形性能。桥梁与道路连接处是桥面跳车的常发地段，给行车安全带来了威胁，因此，当桥梁跨径低于16m时，可以将桥台处伸缩缝转移到桥墩处，保证桥台与路面连接顺畅。
桥梁支座需要提供竖向承载性能，同时还需考虑上部结构的水平变位能力。为了消除支座变形限制引起的病害，对于多跨连续桥梁，需要在中间桥墩设置一定的固定支座，并在桥台和其他桥墩位置设立纵向滑动支座，确保桥梁变形均匀分布在全跨内。对于独柱墩的支座，应特别关注桥梁的倾覆问题。对于曲线梁桥的中间墩，需要进行一定的横向偏移以抵抗运营中的车辆偏载效应，对于横向双排支座需要考虑偏载可能引起的支座脱空问题，进行支座横向位置的优化。
2.5、立柱、盖梁的设计
高速公路桥梁设计中，4根及以上墩柱可构成一个结构体，立柱和地面的间隔距离较大，可在桥梁的下方设置圆形墩柱，这样可以提高桥梁结构的整体稳定程度。在设计桥面时，需注意施工材料的选择，材料性能需符合设计要求，且满足施工标准。例如，需对模板的强度和刚度进行严格检测，在运输施工材料时也需要做好防护措施，避免材料性能发生变化，埋下质量隐患。对于桥梁的盖梁设计来说，一般会预埋牛腿孔，并对结构受力等进行计算验证。
2.6、桥墩结构设计
桥梁工程桥墩结构形式较多，一般工程中会在柱式墩身上加设梁框架体系，但是需要根据实际情况选用适宜的布置形式[3]，详细内容如下：若桥梁的斜交角小于30°，则可以考虑选用双柱式桥墩；若桥梁的斜交角大于30°，则可以选择三柱式桥墩。对于部分结构设计较为特殊的工程，则需要对墩身结构进行解构，尽量不设计为墩盖梁形式。此外，墩台基础形式也需要根据工程的外部环境进行设置，对结构组成进行统筹优化。如当工程项目的横向起伏变化比较大时，横坡陡峭出桥墩基础则可以设置为桩基形式，而桥台也可以设置为用肋板和挖孔桩，也可设置为桩柱式，这样可以实现对工程开挖面积的有效控制。但是，如果工程施工现场的横坡起伏较小但纵向坡度较大时，一般其基础会设置为重力式墩台或者是明开挖基础形式。
3、结束语
我国当前经济发展处于转型期间，公路桥梁作为交通运输系统的主要组成部分，会对地区经济发展和规划造成重要影响，因此需根据工程项目的实际情况制定科学的设计方案，从而提升公路桥梁性能并延长其使用寿命。另外，可适当借鉴国外优秀设计案例，以实现安全性和耐久性的提升。
参考文献
[1]习启祥.高速公路路线设计要点分析[J/OL].交通世界,2017(28):50-51[2017- 12-19].
[2]李智勇.高速公路桥梁设计要点探讨[J].建材与装饰,2017(43):239-240.
[3]徐凯.高速公路桥梁结构的抗震设计要点分析[J].四川建材,2017,43(07): 159-160.
[4]王建国.高速公路桥梁设计要点[J/OL].交通世界,2017(10):82-83[2017 -12-19].
[5]侯梦阳.高速公路桥梁设计的要点和难点[J].交通世界,2017(14):96-97.
论文作者:华卉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/16
标签：桥梁论文; 桥墩论文; 高速公路论文; 桥面论文; 支座论文; 曲线论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;