4、桥梁上部构造设计
4.1一般设计原则
山区高速公路,桥梁所占比重大，但一般来讲,大跨径桥梁方案毕竟是少数,绝大部分还是采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。大跨径桥梁一般是控制因素不同，方案也各不相同，具有较强的个性特征，而标准跨径桥则更多的是具有共性特征，所以本文重点探讨标准化、装配化桥梁的设计。
山区高速公路桥梁常用标准化、装配化跨径有16、20、25、30、40、50m，横断面形式有空心板、T梁、小箱梁等。对于跨径小于30m的，有空心板、小箱梁、T梁等三种结构可以选择，对于40、50m跨径，根据梁的受力特点，宜采用T梁。30m以下，同一种跨径，究竟应当采用哪一种横断面形式，通过表1，就可以作出选择。
一孔上部构造主要材料指标表表1
梁高跨径横断面形式桥宽
(cm)工作面积(m2)混凝土
(m3/m2)纲绞线
(kg/m2)普通钢筋(kg/m2)数据来源
90cm20空心板122400.54712.8484.49(赣粤高速)
100cm20小箱梁122400.3809.08267.85(京珠北)
120cm20T梁122400.3698.11285.24(三福线)
从表1可以看出，小箱梁是介于空心板和T梁之间的一种横断面形式。20米跨径时，T梁较为经济。30m跨径以下，三种横断面比较，基本也是上述规律。当然，这是山区的情况，平原地区则另当别论。平原地区受净空和桥台填土高度的限制，桥梁上构要求尽可能降低建筑高度，这样可以减小纵坡，降低路基填土高度，减少占地及降低路基处理难度，对土源缺乏，软基较多的平原地区有显著的经济性。20m空心板建筑高度最低，与路基综合起来比较具有优势，平原地区路网发达，分离式立交较多，空心板在美观方面优于另外两种断面，所以平原地区较多采用空心板。山区高速公路桥梁一般净空无严格限制，另外，山区高速公路平面半径较小，超高缓和路段不可避免会出现在桥上，如果选用空心板和小箱梁，架梁时一片梁四个支点不易调平，易造成支座脱空，受力不均匀的情况，所以山区高速公路桥梁标准横断面宜优先采用T梁。对于50m跨径T梁，在小半径平曲线上，由于内外梁梁长差较大，跨中矢高较大，对路线的适应性要差一些。另外山区高速公路，交通运输、场地预制条件均较差，大型机具进入困难，50mT梁单片重150多吨，架设设备要求较高，运输及安装过程中变形不易控制，因此一般情况下不选用50m跨径T梁，所以山区高速公路桥梁，宜采用的常用标准跨径为20、25、30、40m。T梁之间的横向连接有铰结和刚接两种形式，采用铰联结时，铰只传递剪力，车辆荷载作用在铰缝处时，弯矩主要由现浇桥面来承受，这样一来，现浇桥面的厚度就必须加厚，否则，铰缝处桥面板易出现通长的纵向裂缝。现浇桥面板厚度增加，意味着恒载增加，T梁配筋和钢索必须增加，经济性下降，所以T梁横向连接采用刚接较好。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）9.3.16条也有相应规定：“预制T形截面梁的横隔梁连接，宜采用现浇混凝土整体连接”，当然在斜交桥及异形桥中需要横向弱联结时，铰结也是很好的选择形式。
4.2具体桥梁设计
具体到一座桥设计时，上部构造设计要处理好两个关系。
第一，处理好跨径与墩高的关系。跨径与墩高的关系按桥梁美学原则，一般应选择比值为0.618—1之间，通过经济比较，往往又是经济的，也就是说20m跨径T梁适应的墩高一般为12—20m，30m跨径适应的墩高一般为18—30m，40m跨径适应的墩高一般为24m—40m。山区高速公路地形起伏变化频繁，通常应根据地形选择一种跨径，不宜根据墩高频繁变化跨径，墩柱高度变化很大时，可以采用20m与30m或者30m与40m的组合跨径。当一座桥梁，有几种跨径方案可选择时，应结合上下构做造价分析比较再做选择。