刍议山区高速公路桥梁下部结构设计与施工

    摘要：由于西部地形地质复杂制约了经济的发展，这时交通设施的改进显得尤其重要。桥
梁是山区高速公路建设的重要部分，做好桥梁设计桥梁设计就显得十分重要。本文主要结合
陕西山区高速公路的主要特点，就山区高速公路桥梁下部结构设计进行了探讨。

 

　　关键词：山区；桥梁；下部结构；特点；耐久性

 

　　一、山区高速公路桥梁的主要特点

 

　　山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂，表现为地面高差大，冲沟发育、
横坡陡直；地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤矿采空区等不良地质。受
此影响，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，斜
弯坡桥多，高墩大跨多，墩台形式多，施工场地狭窄、个别路段桥隧交替相连等特点。

 

　　二、桥梁下部构造设计

 

　　

2.1 桥墩 

　　高度较矮的桥墩（

h＜40m）多采用柱式墩，Y 型薄壁墩，其中又以柱式墩最常用。柱

式墩分圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量易控制，且与桩基衔接方便，平原地区用的较多。
但从美观上来说，方柱有棱有角，与上构梁体协调，有一定的视线诱导性，较美观。从受力
上看，截面积相等的方柱和圆柱，方柱抗弯刚度大于圆柱，受力优于圆柱，当体系为连续
刚构时，方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸来调整墩柱的刚度，从而达到调整墩柱
受力的目的。圆柱为各向同性，调整起来效果差一些。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过
桩帽连接，增加了工程数量，并且山区桥梁地面横坡都较陡，增加柱帽构造还会增加挖方
工程量，引起边坡不稳，设计中应根据地形、上构结构形式、墩高综合考虑选用方柱或是圆
柱。

 

　　

Y 型墩薄壁是独柱双支座的一种墩型，美观性较好，但施工稍显复杂。墩高较矮时，其

施工既复杂又不美观所以少采用。当墩高较高时

Y 型薄壁墩施工只需一套模板，只需搭一

个支架，对于地面横坡较陡，搭支架困难，模板需求量大的山区桥梁，

Y 型薄壁墩具有显

著的优势。从预算定额中也可以看出，同高度的柱式墩与

Y 型薄壁墩相比，Y 型薄壁墩的基

价低。另外采用双柱墩时，由于地面横坡较陡，两个墩柱高度经常相差较大，由于线刚度
EI/L 差距大，导致一个墩两个墩柱受力差异较大，采用 Y 型薄壁墩，只一个墩柱，就避免
了上述缺陷。也有人认为，上部的

Y 型承托节约材料并不多，却施工麻烦，宜设计为实体，

权衡施工进度和质量、安全和节省材料及美观之间的关系，也未尝不可。不管外形如何，墩
高较高时，采用独柱双支座外部形状

Y 型的薄壁墩较为适宜。 

　　

2.2 高墩 

　　一般矮桥墩的设计由强度控制，但当墩高较高时，就必须得考虑桥墩的稳定问题。《公
路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（

JTGD62―2004）关于偏心受压柱条文说明

5.3.10 条指出，“当 l0/h＞30 时，构件已由材料破坏变为失稳破坏。”l0 为受压柱的有效长度，
在

0.5~2 倍墩高之间变化，究竟取值多少，与施工状态、上构重量、上构和墩柱的连接方式

即墩柱的支承刚度有关。大量的计算实验表明对于先简支后刚构（墩顶与上构为钢板焊接）
和先简支后连续（墩顶与上构为橡胶支座连接）的多跨

T 梁桥来说，墩柱的有效长度

l0=1.2~1.43l ， l 为 墩 柱 高 度 ， 当 l=40m 且 采 用 矩 形 截 面 时 ，
h≥1.2~1.43×40/30=1.6~1.907m，h=50m 时 h≥2~2.383m，当墩厚大于 2m 时，实心矩形截面