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跨越高速公路桥梁设计分析
【摘要】随着我国经济的快速发展，也带动了交通事业的发展。高速公路建设作为主要的交通枢纽，其建设的地形比较复杂，同时还有构造物多以及桥隧比大等特点，所以应该加强桥梁设计，高速公路的桥梁要保证有较高的安全系数，并且能够经久耐用。高速公路横跨的地域相对较大，因此公路上的桥梁设计受到多方面因素的影响，地形条件的影响是最为主要的方面。因此在桥梁设计过程中需要遵循一般性的设计原则，需要结合高速公路地区的桥梁设计要点进行设计，才能够更好的提高桥梁设计的水平。本文主要对跨越高速公路的桥梁设计情况进行分析。
【关键词】跨越 桥梁设计 分析 高速公路
近年来我国在高速公路建设中取得了重大的成就，十三五规划又将高速公路的建设工作放在非常重要的位置，目前我国高速公路的建设工作已经向着加密交通线方向发展。并且建设的地形条件由以前的平原地段向着重型的丘陵地区发展，这一定程度上增加了公路建设环境的难度，也对公路设计和施工的要求逐渐增大，基于这种现象，需要加强对桥梁设计要点的了解，从而为公路桥梁建设提供一定的技术参考。
一、跨越高速公路桥梁下部结构设计
桥梁下部结构设计工作需要考虑多方面的因素，首选应该选择好的桥梁基础桩，一定程度上能够减少基坑开挖对高速公路路基的影响。除此之外，需要做好高速公路桥梁承台的建设以及桥墩的设计工作。在承台设计过程中，要保证承台顶低于公路路面一米以上的距离。主要原因在于桥下的高速公路实施双向拓宽时，位于路基范围内的承台低于公路路面方便在其顶部修建路面结构层。还有一点就是低于高速公路路面的承台顶可以在其顶部实施绿化，从而使路貌进一步得到改进。桥梁建设中对桥墩的要求相对较高，上跨桥的桥墩应该同时承担路基挡土墙的功能，当桥下的高速公路开始拓宽时，桥墩位于路基边坡坡脚以外的位置，在拓宽时就只需要在桥墩内侧填土。为了避免高速公路在拓宽时影响到上垮桥，在上跨桥施工的过程中应该将桥下的高速公路按照既定的标准尺度进行拓宽。
二、跨越高速公路桥梁上部结构设计
在高速公路桥梁上部结构设计中，首先应该选择好的桥型，桥型的选择不仅要满足公路施工审美的要求，同时还要简洁明快，桥梁的配置应该和谐，要保证桥梁和周围的结构相协调。通常最为实用的高速公路桥梁结构有多重桥型，常见到的桥型有箱梁型、钢混结合梁桥以及钢桥和拱桥等。近年来我国跨越高速公路桥梁主要采用三种结构，一种是连续箱梁桥，第二种是钢混结合梁桥，还有一种是钢横梁桥。但是最常见的一般是连续箱梁桥。此外，桥梁上部结构设计中需要确定桥梁的路径。图1为桥梁路径计算示意图：
图1高速公路桥梁路径计算图
桥梁修建需要在跨越高速公路的普通路段修建，在桥下预留出8车道拓宽的空间，通常应将有效跨越径度保持在50米左右。跨越的角度保持在90°到60°，跨径长最小不应该短于55米。当采用左右分离式的桥梁跨越高速公路时，避免交角较大造成的跨径过大问题，在桥墩台可以进行错位幅布置。当选择的高速公路为路堑时，应该将桥台设置在坡顶之外，如果路堑比较深并且边坡比较缓，需要在边坡上设置桥台时，应该将其放置在坡顶附近的位置。
三、跨越高速公路总体结构设计
3.1适当预留车道
现在的高速公路建设要求相对较高，完成之后的高速公路往往会按照双向位置以8车道的空间拓宽，所以在跨越高速公路桥梁建设中应该预留出桥下需要拓宽的车道位置。如果桥下路面上设计了加速或者是减速的车道甚至是一些紧密停车的车道都用该预留出拓宽的空间。桥梁桥墩与路基的边缘净距应大于13米。随着我国经济的迅速发展，高速公路上的行驶车辆数量在不断的增加，所以更多的高速公路在原有建设的基础上进行拓宽，桥梁建设中应该预留出适当的桥下净宽，虽然这样设计进行建设一定程度上会增加桥梁建设的成本，但是可以避免高速公路的拆建，能够节省更多的资源。
3.2合理选择路段
跨越高速公路修建桥梁时，应该选择比较普通的路段，同时对于路段的选择应该避开交通枢纽或者是高速服务区位置，桥梁建设不应该选择在高速公路上车辆加减速甚至是紧急停车的位置。将跨越高速公路的桥梁建设在普通路段，桥下的净宽仅仅预留车道拓宽的空间即可。如果跨越高速公路的桥梁修建在服务区等位置时，还需要加大桥下的净宽度，这样会使得桥梁建设的成本进一步加大，从而影响到桥下枢纽的改扩建工作。
3.3考虑到公路停车视距
跨越高速公路修建桥梁时，桥梁各个部分的设计应该满足高速公路停车视距要求，同时还需要满足停车人员对前方信息明确的识别视角。跨越高速公路的桥梁不应该修建在急转弯路段或者是陡坡路段，当在特殊的条件要求下非要进行修建时，需要对桥梁的跨径和净高不断增加，这样才能够保证桥下公路上行车人员停车的视距不被阻挡，避免公路行车安全事故的发生。高速公路中，一些急速转弯的位置或者是陡坡路段位置上通车视线往往相对较差，并且行车人员看到的视距比较短，如果上面增加跨桥会使得行车视距严重受到影响，从而增加了行车安全事故发生的系数。
3.4加强高速公路桥梁设计核算工作
对高速公路的桥梁以及渡槽桥下的净高进行核算时，需要考虑到多种因素的影响，首先应该考虑上下两条路的弯度和坡度问题，必要的情况下需要对跨线桥四周的建筑界限进行校核，然后找到桥下最低点的位置对净高进行核算。为了避免桥梁施工对高速车辆行驶造成的影响，桥梁的主孔应该跨越高速公路的断面，桥梁的中层分隔位置不需要设置桥墩，但是主孔外部应该保证具有适当长度的边孔。在高速公路的中央分隔位置施工时，需要封闭双向超车道，这会对高速公路车辆的通行造成影响，因此，桥墩施工中需要设置一定的边孔，这样方便施工中的通视，方便对桥下的高速公路进行改建。
3.5最好桥梁的附属设施设计工作
为了确保高速公路上车辆的行驶安全，在桥梁设计中，在跨越高速公路的桥跨上应该设置钢筋混泥土的防撞墙，并且在上面设置一定结构的防抛网。车辆在行驶中驶出跨桥容易造成交通事故的发生，并且对公路行车的畅通度会造成影响，为了避免这种情况的发生，需要提升混凝土防撞墙的等级。在防撞墙上设置防抛网其主要目的是为了避免桥上行驶的车辆装载物散落到桥下位置，减少桥下交通事故的发生。这些基础设计做好之后，还需要做好上跨桥排水系统的设计，上跨桥的排水系统不能直接将其出口设置在高速公路上，直接排到公路会对公路的路面造成损坏，导致桥下的路面出现积水，引起交通事故的发生。当车辆中排放出污染物时会和水流混合在一起排入最近的河流，造成河流的污染。因此，上跨桥的排水系统应该自成体系进行排除。在具体的施工设计中，需要按照施工规定在施工范围内设置临时性的安全防范措施，并且安排工作人员全天候执勤，做好巡查工作，避免违规行驶造成的路面损坏。
四、结语
对跨越高速公路的桥梁进行设计时，应该考虑到桥梁下方高速公路的行车安全问题。要确保桥梁建设不影响高速公路车辆的正常运行，同时预留出高速公路扩建位置，施工中可以减少高速公路行车对整个公路的安全事故影响。桥梁设计中要做好规划，完善路网功能，深化桥梁设计理念，将设计和施工过程有机的结合在一起，从实际施工情况出发，做好多方面的准备工作，从而保证跨越高速公路桥梁设计的合理性。
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