在贵州多条高速公路项目开展审查咨询过程中，关于山区大跨连续刚构桥的建设状况与设计要点，梳理了相关咨询内容，可为今后同类桥梁建设提供借鉴。
0 前言
这种桥梁结构凭借其跨越距离长、建设成本少的优点，在公路桥梁工程中应用普遍云开·全站体育app登录，特别是在山区高速公路上。我们机构在过去十年间，相继负责了贵州省内多条山区高速公路建设项目的审核与顾问服务。涉及汕昆高速贵州板坝(桂黔界)至江底(黔滇界)路段、余(庆)至凯(里)高速路、江(口)至翁(安)高速路以及德江至习水高速的德(江)至务(川)路段。这些高速路横贯黔地群山之中，无一例外地采用了连续刚构桥型，该桥型既有优异的跨越性能，又具备显著的成本效益。该桥梁主孔跨度最大为270米，其中最长的一段为四个190米的连续孔；桥墩以高耸型式为主，最高桥墩高度达到145米，并且主孔两侧的桥墩高度存在显著差异。
山区地形和地质等条件制约了建设，这条高速公路采用的技术标准包括：时速八十公里，路基宽二一·五米或二四·五米，设计承载公路-Ⅰ级荷载。
1 几座典型桥梁
1.1余(庆)至凯(里)高速公路舞阳河大桥
余凯高速舞阳河大桥，是整个工程的重中之重，桥址地处山区狭窄的深切河谷，地势险峻、地貌变化剧烈，地质构造极为复杂。该桥由左右两幅组成，主桥部分采用80米加150米再加80米的预应力混凝土连续刚构形式，全桥有0.6的纵向坡度，在半径为1500米的圆弧形平面上建设。
审查咨询期间，设计单位一同意识到这座桥坐落在舞阳河风景名胜区，该区域岩溶现象比较普遍，凯里岸边的陡峭岩体正承受着卸荷影响。主墩基础的稳固性是保障大桥安全的核心要素，而岸坡发生局部坍塌也可能对桥梁构成威胁。为此，我们提升了跨学科合作水平，以地质勘察为基础，加大了审查和咨询建议的力度，针对4号主墩的高边坡部分，提高了勘察标准，并补充了相应的治理方案。实际操作时，对于处在洞穴位置的基础，运用了先填充碎石混凝土再进行挖掘的技术方案。现阶段，桥梁的主要部分已经成功完工。
1.2 德(江)至务(川)高速公路羊乐大桥
德江至习水高速公路德(江)至务(川)段的连续刚构，在路线调整后，所建成的连续刚构桥梁，其主跨尺寸并不宽阔。不过，这项工程中的连续刚构桥，其主柱大多坐落在险峻的斜坡地带，高桩基础与邻近两个主柱的高度差异悬殊是其显著特征，例如小溪坝大桥和羊乐大桥，丰乐河大桥为了绕开一条较深的应力释放裂缝，将主跨距离由135米扩展到了150米。
羊乐大桥主桥的孔跨布置是73米、135米和73米的预应力混凝土连续刚构-梁组合桥，这种结构形式比较特殊，其中9号主墩从承台的顶部一直到主梁的底部，总高度达到了59米，而且它的承台属于高桩承台类型，而10号主墩从承台顶部到主梁底部的距离却只有9米，相对较低，承台是直接设置在基岩之上的。基于这些特点，在审查这座桥梁的时候，需要重点关注它的桥型布置方案，体系设计的合理性，以及主墩所承受的力的分布情况。经过商议决定，主桥两侧的主要桥墩将选用双薄壁结构以及矩形实体墩形式，同时着重改进各个构造层面的细节，例如针对9号桥墩上的主梁起始块件，提议10号主墩采用空心矩形设计，沿桥梁纵向布置双组支座，以此确保整座桥梁在不同受力情形下，能够实现受力分配得当、形变保持一致。
1.3 江(口)至翁(安)高速陡山坝特大桥
江口到翁安的高速公路，桥隧比例在已提及的多条高速公路中是最高的，贵州省交通运输厅在它的初步设计批复里，整个线路安排了四万六千一百二十六点六米的桥长和一百二十五座桥梁，其中特大桥有九座，总长为一万零三百九十一点七六米。涉及到的关键桥梁有陡山坝特大桥，该桥的初步规划采用150米加270米再加150米的预应力混凝土连续刚构作为主桥跨径设计，同时还有一条A6线路上的陡山坝特大桥，其主桥跨径设计为118米加两个220米再加118米的连续刚构形式。陡山坝特大桥的审查咨询过程中，我们着重指出了它同路线和整体规划的配合问题，最终提议施工依照A6线进行，同时尽可能压缩桥梁主孔的跨度，并减小桥梁的整体体量。该桥在设计单位与建设单位的协作下，最终施工图确定的跨径为单孔150米，不过桥墩的高度也高达145米。
审查这座桥初步设计时，另一个关注点是依据安全风险评定准则，完成了陡山坝特大桥在初步设计环节中的安全风险专项评定和审核工作。江安高速的凯峡河特大桥，其主跨长度是220米。
2.审查咨询要点
评估参考，属于规定性高、专业标准严，需要全局观念和团队配合的任务。其核心内容涉及准则、条例，工程建造的必要条件与标准，力学分析及构造方式，建造方法与成本核算等。根据对前述工程评估参考工作的归纳，现将若干参考要点陈述如下：
2.1 合法、合规性
开展审查咨询任务，应首先核查其基础要素，涵盖前期批复文书、专项评审材料，设计文件是否遵循上阶段批复内容，是否契合《工程建设标准强制性条文》及相应工程建设强制性规范。设计文件选用的技术规范和指标参数，是否满足当前有效准则规定。
高速公路建设中的大跨连续刚构桥，通常设置用以跨越具备通航条件的河流，所以这类桥梁的通航评估专项文件所给出的意见和最终核准结果，往往成为决定桥梁整体跨度和主要桥墩位置的关键依据。余凯高速上的清水江以及其支流重安江属于需要通航的河道，在审核环节我们着重核查了清水江大桥和小江口大桥是否达到通航标准，并据此提交了具体的审核建议。依照交通部公路发175号文件要求，需对指定桥梁实施安全风险分析，此类桥梁必须具备专项安全风险评估材料开yun体育app官网网页登录入口，例如江翁高速公路初步设计中的陡山坝特大桥和凯峡河特大桥。
2.2 对建设条件的适应性
山区修建大跨度连续桥梁，常遭遇复杂的地貌、地质及水文状况。山区地势变化多端，桥梁位置纵向与横向的坡度差异都很大，主跨长度设定、两边跨与中间跨的搭配、主柱位置选定等，都必须全面权衡，力求相互协调，偶尔需要舍弃局部，才能实现整体上的适宜。这项任务对设计及审查咨询工作都设定了严苛标准，要求审查咨询人员必须透彻掌握桥梁的建造背景，尤其要关注地质勘察工作的范畴、精度和资料应用层面。要密切同设计人员开展环节对接，防止出现偏差或重复劳动，确保桥梁整体规划契合实际条件，从而简化后续施工流程。在不良地质状况下，比如可能存在卸荷裂隙、溶洞和陡峭边坡等，主墩基础的处理方式，是决定桥梁规模和成本的重要因素，也是审查咨询工作的重点环节，这一点在余凯路的舞阳河大桥、德务路的小溪坝大桥以及丰乐河大桥等工程中都有所印证。
2.3 结构体系与构造细节
山区高速公路，大多依据交通流量需求以及建设条件约束，选择采用整体24.5米宽的四车道双向道路设计。与此相匹配的大跨度连续刚构桥梁，通常也选用两片桥面构造，每片桥面的宽度是12.25米，对应单方向的两个车道。
所以主跨箱梁应以单箱单室三向预应力体系为主kaiyun.ccm，鉴于多年对大跨连续刚构桥的设计与研究经验，特别是借鉴了雅西高速公路科技示范的成果，需要将以下方面作为结构体系、构造细节的审核、咨询重点：
跨中与梁高的比例有所降低，抛物线的形态调整次数减少；确保梁体高度充足，需仔细检查主梁承压部分的高度；底板宽度要恰当，同时控制好两边的悬臂尺寸，防止箱梁在横向受力时悬臂区域出现中间低两侧高的现象。
主桥箱梁承受压力的部分的高度，必须符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)里5.2.2-3条公式的要求。箱梁上部的构造在设计时，也把箱梁非线性的温度应力变化考虑在内，布置了足够的预拱度，这样做是为了防止腹板出现开裂，并且为避免跨中部位向下弯曲过度而预留了足够的空间。
应力体系最好使用三个方向的预应力设计，竖向预应力部分要优先选择回缩量小的钢绞线锚固系统；需要检查纵向预应力悬臂段、向下弯曲段和底板段的规格以及分布区域；还要确认横向预应力束的规格、分布距离和张拉方法；同时审查竖向预应力束的分布形式和张拉步骤，特别指出了“错后实施张拉”。
检查每根预应力钢束的空间排列有无相互干扰，确认张拉头或锚固头位置与箱梁内其他预埋件、普通钢筋的安排是否产生矛盾。
审查常规钢筋的配置情况及成本效益，依据“抗拉性能区域”的设计新理念，腹板横向钢筋的设置应予以强化。
在体外部位安装合龙段的刚性支撑结构，补充适量的合龙段后期预应力钢索，挑选合适的合龙段建造方法。
主墩的构造应当与桥面部分及整体承力特点相吻合，同时也要考虑和周围环境的融洽。在规划时，要留意箱型截面主墩上排水口、送风孔的安排。
主墩的基础通常由承台和群桩构成。需要着重审查主墩基础的地质状况，考察其基础构造和规格是否与地质、水文情况相匹配。同时要分析上部荷载向下的传递路线以及分布状态是否直接且恰当。
3. 对山区大跨连续刚构桥设计、咨询的展望
建造山区的大型连续刚构桥，今后很长一段时间内仍会是咱们国家桥梁工程的重要类型，不过全球正在飞速进步，美国已经不知不觉迈入重装备时期，德国正大力推动工业4.0计划，国务院最近公布的《中国制造2025》被视为中国的“工业4.0”蓝图桥梁建造领域将出现新的发展，根据我的看法，在不久的将来，桥梁建造的材质选择、方案规划、工程实施以及维护管理等环节都会实现突破性进展，特别是在以下几个层面：
3.1 基于大数据、云计算的精细化分析
同济大学的徐栋教授领衔的集体，运用空间网格方法对箱梁构造实施精密研究，创建了“整体校验张力”的全新理念。借助先进的计算设备，构建了可互相调整配筋的实用化精细运算模式，初次构建了关于剪切配筋的“受拉区域”配筋新学说，能够显著减少大跨度连续刚构桥的腹板，因抗剪配筋不够，导致主拉应力抵抗能力不强而引发的裂缝问题。此外，徐栋教授长期钻研的体外预应力方法，对于消除大跨连续刚构桥主跨中间振动过强的难题很有成效。从整体构思到具体建造方式，都有效地处理了长期影响大跨连续刚构桥梁的两大核心问题。
所以，借助高算力、快速运算的机器装置，针对大跨径连续刚架，特别是其上部主梁实施网格化精密剖析，应当成为普遍做法。借助精密剖析，才能清楚箱梁顶板、底板、腹板的受力状态，尤其能算出顶(底)板表层、中间、里层以及腹板外层、中间、内层的应力分布，将使配筋方案更具针对性，有效减少腹板出现开裂的可能性。
3.2 BIM技术在施工管理的应用
建筑信息模型，就是基于建筑工程项目各类信息数据，来构建建筑模型，并运用数字信息模拟建筑物的实际状况。这种技术能够实现可视化，协调各方，模拟不同场景，优化设计方案，并且可以生成图纸。如今，在桥梁工程领域，应用BIM技术已经成为一种必然的发展方向。BIM还可以看作是桥梁信息建模。
3.3 多旋翼无人机在桥梁运营管理中的使用
柳州欧维姆机械股份有限公司正与深圳大疆创新科技有限公司、北京七维航测有限公司等伙伴紧密协作，借助国际一流的无人机飞行装置和图像采集设备，推进多旋翼无人机桥梁检测技术的创新。未来无人机将逐步取代现有的检测车辆、人行桁架结构等工具，对山区大跨连续刚构桥梁进行监测，同时运用新型传感器，构建全面的桥梁状态记录系统。
审查咨询人员需具备超越设计的更宽阔前瞻性视角，这样才能在未来桥梁工程中占据领先地位，为政府部门和项目方提供专业建议；要实现与设计、施工环节的无缝对接，高效优质地支持山区大跨连续刚构桥梁的建造工作。
