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新闻资讯：

山区高速公路需要修建大量桥梁、隧道等建筑，以此来适应山区公路的特殊环境

    尤其是山区公路桥梁的修建更是常见

    本文针对山区高速公路的建设中桥梁的设计展开讨论

      　　关键词：山区；高速公路；桥梁设计  　　中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：   　　一、山区高速公路的主要特点  　　 山区高速公路的修建需要克服众多的困难

    因为山区的地理环境较平原而言更为恶劣，地质条件也多变，水文特征和周边环境地形也比较复杂

    具体表现为：地形表面沟壑众多、坡度较陡，滑坡泥石流等地质灾害频繁发生，岩石种类繁多不统一，为建工造成困扰，水文复杂表现在水系分支较多较杂、洪水、泥沙淤积等因素复杂多变等方面

    而山区高速公路的修建一般依靠溪流的流向来建造，受地质水文等因素的影响，路线在平面、纵向、横向三个方面的的布置均较为复杂，以至于造成高速公路平曲线多、纵坡较大、横坡陡等特点

      　　二、山区高速公路桥梁的设计特点  　　山区高速公路本身就具有地理环境恶劣、地质条件多变、水文特征和周边环境地形复杂等一系列特点，山区高速公路桥梁的建设所要面临的条件就比较严峻，鉴于山区高速公路拐弯、斜坡陡较多，高速公路桥梁中高墩长桥和墩台样式都比较多

    弯坡桥的设计建造受路线技术指标的影响很大，山区高速公路非常频繁地跨越、避让障碍物，公路设计中就会相应采取长而大的纵向坡度、大横坡、斜跨路过山谷等复杂的技术手段，相应的，高速公路的桥梁设计要根据高速公路的路线走向来设计，所以在高速公路桥梁中，弯坡斜桥占据了很大的比例

    另外，高墩长桥也较为普遍，这是因为山区地形的特殊性，受山区发生的地质运动和水文特征影响，较为平缓的U型谷和较为陡峭的V型沟谷分布较多，这让高速公路桥梁的设计显现出桥墩高且单位距离内造型变化多的特性，另外，由于山区高速公路的高线位以及依照河谷修建的形式，桥梁就会顺应地较为绵长

    出于对地形变化多、高速公路和公路桥梁需要平顺相接等因素的需要，墩台形式较为多见

      　　综合上文可见，山区高速公路桥梁的设计应该在深入研究施工当地地理、气候、水文环境等因素的前提下，进行设计方案的选定，还要对桥梁的结构形式和地质、结构物之间的关系进行一对一的、细致入微的协调

      　　三、山区高速公路桥梁设计的原则  　　 因为山区高速公路的环境复杂，在高速公路桥梁设计中，也有很多复杂情况，所以山区高速公路的桥梁设计差不多包含了所有的桥梁建设类型

    山区的地质环境和气象条件复杂多变，设计者和施工方一定要重点考虑强风、冰雪、超低温、水力等对桥梁产生的影响

    山区高速公路桥梁架设地的地势起伏较大，施工场地布置设计十分困难，大型机械或者高精度施工器械以及大中型的构造物的运转和使用非常不便，而种类杂多、数量最大的小型构造物的功能以及放置安排的位置，也决定着桥梁工程建成之后的质量高低

      　　 所以，在山区高速公路桥梁的设计施工过程中，结构物方案布置安排的合理性、科学性是起到紧要作用的

    高速公路桥梁设计建造比平原区的桥梁设计建造多了不少结构物，造价要高于一般的桥梁，这对绝大部分片区经济不甚发达的山区来说，造价的合理性是值得考量的问题，所以山区高速公路桥梁设计不仅仅要考虑地质、气候等等客观因素，还要考虑技术实施可能性、构造物运输转运是否方便，还要考虑所设计桥型的经济指标是否符合当地的经济条件

    因此山区高速公路桥梁设计方案多方面、全方位进行论证，根据地理环境、施工条件、地区经济等各方面因素进行论证，从而选取建造桥梁的最佳方案，达到节约费用又保证质量的目标

    同时，应该在设计和施工过程中注重对周边环境的保护，和与周围景观的协调性，施工方应该采用科学的施工方案，按照合理的施工进度，运用科学的施工机械进行工作，避免对山体和植被的破坏，防止泥石流等地自然灾害现象的发生，减少对施工地水流的污染

      　　 山区高速公路桥梁设计的基本原则如下：桥梁结构安全、质量过硬，经济指标较高，后期桥梁养护简单以及构架合理、与周边环境融为一体

      　　四、山区高速公路桥梁与其他建设工程的关系  　　1、山区高速公路桥梁与隧道的关系  　　 山区高速公路地形多变，横坡较多且陡，水文特征和周边环境地形复杂，地形表面沟壑众多、坡度较陡，滑坡泥石流等地质灾害频繁发生，受山谷中水流的冲刷，U型山谷转弯较多见，桥梁与隧道相连接是山区高速公路建设中跨越河流、转U型弯的常见方案，也是目前为止最佳的解决方案，这就是常说的“两桥一隧”方案，在“两桥一隧”方案中，桥梁和隧道必须紧密连接，一般情况下，设计者和施工方会通过调整桥台侧墙的长度来进行衔接，而对于地形特别陡峭、隧道明洞已到极限的情况，就需要设置桩柱式台、桥梁主梁置于隧道明洞，以此来解决地形问题

      　　2、高速公路桥梁建设和路基的关系  　　 山区高速公路地形多变，可以用错台路基（左右幅路基不等高）来进行对多变地形的适应

    但是因为左右幅路基的横向交通要求有时要设置转向车道，所以在这种情况下，错台路基的设计方案不容易被运用到实际操作和施工中，这种情况下就会设计半幅桥来进行过渡

    当路基的最低一侧填土的高度在十五米左右时，桥梁设计者就应该综合环境、地质、水文等当地条件将挡墙、半幅桥等做综合分析评判比较，然后再决定高速公路中桥梁的架设方案

      　　3、桥梁跨越与高填方路基的关系  　　 如果山区高速公路桥梁只受地形因素的影响，那么在现实的设计施工操作中，就会因为省时省力而直接采用桥梁建造的方法

    实际上要分类型区别对待

    在地质条件较好，虽然路基的填方高度超过二十米，但收敛速度较快的V型峡谷而且桥梁和隧道相连接的地段，可以考虑高填方的路基；而对于宽而平缓地段，如果运输距离较远，就可以采用桥梁方案

      　　4、高速公路桥梁建设与其他特殊因素的关系  　　 山区高速公路桥梁设计在结构设计时，应该要比平常地域建造的桥梁更加注重桥梁曲线、纵坡横坡、U型V型的深谷以及陡崖峭壁、以及泥石流洪涝等特殊因素对桥梁建设造成的影响，具体如下：  　　 (1)在桥梁建设前的调查、设计阶段，设计者和施工方要对地形进行细致测量，同时进行地质勘测、气候气象资料累积、水文资料的调查等大量准备工作，确保前期工作对后期设计施工打下良好基础

      　　 (2)充分考虑拐弯、斜坡等因素带给桥梁附加的重荷，不能忽略曲线扭矩、大纵坡水平力等多种力量带给高速公路桥梁结构的不利影响，对这些负荷以及作用力要进行细致科学全面的计算

      　　 (3)要对深沟陡坡的结构设计进行综合全面的分析考虑，考虑分析墩台设计、承受台柱埋置深度，以及挡墙、边坡等结构的构造分析处理等

      　　 (4)对桥梁经过的公路段的平面、纵面、横面线形进行科学计划设计，要充分考虑汽车在桥梁行进过程中对桥梁结构造成的冲击力、制动力等作用力的影响

      　　 (5)如果在前期勘测和调查中得知高速公路桥梁恰好要经过地震多发区、地质脆弱区，设计方和施工方就要引起高度重视，就需要根据桥梁的整体结构形式以及桥梁所在地址、环境，进行详细、科学、全面的抗震分析，及时得出结论，结合建造地的实际情况设置抗震防震设置，加强构造处理以防止桥梁结构在地震中的毁坏

      　　 (6)在设计建造中，还要注意对桥面铺设、排水过水系统、防护设施等附属构造设备的注重，在细节设计上争取能够尽善尽美，确保投资建成后桥梁运营的安全以及耐久性

      并着重论述了施工中的质量控制要点

    后张法预应力张拉法在桥梁建设中被普遍采用，其是整个桥梁施工中的关键环节，其施工质量将影响整个结构的受力和安全，因此在施工中应严格按照工艺要求进行，方可促进后张法在桥梁施工中被广泛应用并不断发展，最终更好的实现桥梁的经济效益和社会效益

      　　关键词：后张法；预应力；桥梁  　　  　　引言    　　后张法预应力是先进行构件制作并在其内预留预应力筋孔道并穿束，待构件强度达到规定后则进行张拉，后在孔道内压浆封锚

    该工艺近年来在混凝土桥梁中应用越来越广泛，其具有构件可实施规模化制造以节省劳动力并提高劳动强度，且构件制作不受季节影响并可上下同时施工而缩短工期，因此认真研究后张法预应力混凝土桥梁施工技术对确保桥梁施工质量，实现其经济和社会效益具有深远意义

        　　1 后张法预应力混凝土桥梁施工技术    　　1.1 支架安装、模板搭设    　　在进行支架搭设前应结合当地地基承载力情况进行处理，以保证支架的承载力满足要求，支架搭设完毕后则可进行模板安装，模板安装应按照先底模、再侧模后顶模的顺序进行，并应按照要求预留拱度，最终控制平整 度、垂直度满足规范要求，并保证拼缝严密、顺直、整齐，并应在支架下设置沉降观测点便于施工中定时观测

        　　1.2 钢筋绑扎    　　桥梁工程钢筋中既有受力筋又有架立钢筋，钢筋绑扎时首先应制成平面或立体骨架并焊接牢固，钢筋绑扎完毕后应根据每根预应力钢束坐标在骨架上划线，之后电焊定位筋及绑扎固定筋；普通钢筋骨架安装完毕后应点 焊定位筋并在定位筋上绑扎钢束的导向筋；或分两次绑扎钢筋，第一次绑扎底板及腹板钢筋，并在底板和腹板混凝土浇筑完毕后绑扎顶板和翼板钢筋，钢筋骨架底部应垫以高标号水泥砂浆垫块以保证钢筋保护层

        　　1.3 孔道安装    　　在绑扎钢筋过程中可采用轨道固定法将预应力孔道固定，并保证其圆顺，若采用塑料波纹管则应保证其有足够的强度和刚度，一般套管长度应结合管道长度确定，若存在接头则应在现场将接缝部位用封口纸进行多层包 裹以防漏浆；安装完成的波纹管应保证其任何方向上的偏差在距跨中4m范围内不超过4mm，其他部位则不超过6mm，并给与有效固定以免在混凝土浇筑时不发生上浮、压弯等现象，在拐弯部位应保证定位准确并形状圆 滑

        　　1.4 钢绞线安装    　　预应力钢绞线安装前应先检查其是否存在破损、锈蚀及油污现象，安装过程中若遇到需焊接钢筋则应用湿纸板隔挡的方法以免焊接火花将波纹管击穿，一旦出现破口则应立即进行修补；贯穿时应将一个孔道内的所有钢 绞线一次性穿入，并应标记每根钢绞线的位置，穿入后应检查每根钢绞线的位置以免在孔道内发生交叉缠绕，之后则应将每根钢绞线在穿入时对应圆盘式锚具孔内，锚具安装完毕后应将夹片式锚具放置在每个锚具孔内

        　　1.5 混凝土浇筑及养护    　　混凝土浇筑前应再次对波纹管、预埋件等进行验收，合格后方可进行混凝土浇筑；应选择合适的浇筑时间进行混凝土浇筑施工以控制其入模温度，如夏季气温较高或较低则应采取措施以保证其入模温度符合要求；混凝 土浇筑一般分两次进行，第一次浇筑底板及腹板混凝土，待顶板和翼板钢筋安装完毕后方可浇筑顶板和翼板混凝土；若混凝土厚度较大则应采取分层浇筑，但纵向应一次性浇筑完成，也可上下层同时浇筑，一般控制上层前 端距下层前段间距在2m左右，应不小于1.5m，浇筑后的混凝土因内部钢筋密集而采用插入式振捣器和插钎振捣，振捣过程中应避免损伤波纹管和模板，振捣过程应坚持快插慢拔的原则进行直至混凝土表面泛浆并无气泡外 冒为宜，以免出现漏振和过振现象；浇筑后的混凝土应及时进行养护，养护过程中应控制温度和湿度，一般可采取洒水湿养或蒸汽养护，养护过程中应保证混凝土表面同内部温度以及环境温度间不存在过大温差

        　　1.6 预应力张拉    　　施工后的混凝土强度达到设计强度的90%且龄期不小于7d后方可进行预应力张拉，张拉前应用压缩空气将孔道清理，同时也应对锚具及钢束端部进行彻底清理；张拉应采用两端对称分段进行，应按照设计编号进行， 第一批张拉到50%,d第二批张拉到80%，第三批则张拉到100%，张拉过程中易应力控制为标准并以伸长量作为校核；张拉时应先稍加张拉钢绞线以消除其松弛状态，同时应检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否处于同一直 线，当张拉应力达到设计值的10%则在钢丝上标记以作为两侧伸长量的参考值并检查该时刻钢绞线有无滑动；张拉过程中应每隔5MPa则应进行一次校核以使两端张拉油压差控制在5MPa内；整个张拉过程应密切关注钢绞 线变化有无断丝和滑丝现象，以免导致千斤顶压力减小或某根钢绞线的伸长量明显不同于其他钢绞线，若存在断丝且超过允许范围则应及时采取措施以提高其他束的预应力值；张拉力达到设计值的105%后持荷2min后将张 拉力恢复到设计值并测量钢绞线的伸长量，若符合要求则可封闭锚具、拆除千斤顶，若实测伸长量同设计值间相差超过6%则应暂停张拉，待采取措施纠正后方可继续施工

        　　1.7 孔道压浆    　　泥浆制备

    所用水泥应为龄期不超过1个月且强度不低于42.5的硅酸盐水泥或普通水泥，并应通过试验确定水泥浆配合比，拌合时因先加入水后投加水泥，二者经充分拌合后方可加入掺合料，拌合时间应不低于2min， 拌合结果应至均匀粘稠，拌合好的水泥浆应在45min内使用完毕，中途应不停的搅拌水泥浆以防止初凝；    　　孔道清理

    在波纹管施工尤其是金属波纹管施工中大量锈渣、灰尘以及油污等杂质将存在于管道内，在压浆前应对其进行清理，可通过排水孔进行冲洗，若有油污存在还应掺入中性洗涤剂进行清洗，清洗结果以出水口 水质相同于进水口水质，冲洗完成后应用不含油的压缩空气将孔道内积水冲出；    　　压浆

    预应力张拉完成后应及时进行压浆，若间隔时间超过3d在应对预应力束采取防锈措施，压浆即将拌合好的水泥浆用注浆泵将其压入孔道内；压浆时应保证孔道从最低点压浆孔压入，有最高点的排气孔和沁水孔 排出为止，应先压注下层孔道，压浆过程中应缓慢、匀速进行，不允许中断，并应依次将最高点的排气孔一次开放和关闭以保证孔道内排气畅通，对于集中或邻近的孔道应先连续压浆，不能连续压浆时则应在压浆前用压力 水冲洗；压浆至另一端饱满并渗出浓浆方可用木塞堵孔，之后稳压10s后关闭进浆管阀门，并拆卸进浆管进行下一孔道压浆；间隔30-45min后则可拔出两端排气孔木塞，在另一端安装进浆管并全部开启进浆管截止阀，对 其进行第二次压浆，待排气孔流出浓浆后用木塞堵孔并关闭进浆管阀门；为保证钢丝束全部冲浆应封闭进浆口，并在水泥浆凝固前保持所有木塞或气门不发生移动或开启；    　　1.8 封锚    　　压浆完毕后应立即将梁端水泥浆冲洗干净，并清除支撑垫板、锚具以及端部混凝土，并应将端部混凝土进行凿毛处理；待压浆完成3d后则可进行混凝土封锚，封锚前应将梁端混凝土面冲洗干净，之后方可进行钢筋网 绑扎并浇筑锚端混凝土，封锚长度以两端封锚长度加梁长为准，但应控制总长不超过设计梁长

        　　结语    　　后张法预应力张拉法在桥梁建设中被普遍采用，其是整个桥梁施工中的关键环节，其施工质量将影响整个结构的受力和安全，因此在施工中应严格按照工艺要求进行，方可促进后张法在桥梁施工中被广泛应用并不断发 展，最终更好的实现桥梁的经济效益和社会效益

        　　参考文献    　　【1】范立础．预应力混凝土连续梁桥【M】.北京：人民交通出版社，1999.  　　【2】杨宗放．现代预应力混凝土施工【M】.北京：中国建筑工业出版社，2002.  　　【3】谢伟.市政桥梁后张法预应力施工工艺【J】.江西建材，2011. 

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