山区高速公路桥梁桥型方案设计分析-评职称评审__墨水学术,论文发

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:150

副标题#e#山区高速公路桥梁桥型方案设计分析
　　廖雪斌
　　浙江科欣工程设计咨询有限公司310011
　　摘要：结合多年的实践工作经验，笔者根据某高速公路若干坐桥梁，较为详细的分析了山区桥梁桥型的必选，主要包括上部构造型式、下部构造型式的选择，并对桥梁分孔进行了简要说明。可供相关专业技术人员参考。
　　关键词：山区高速公路、桥梁桥型、方案分析、上部构造型式、下部构造型式
　　
　　
　　山区高速公路最为鲜明的特点就是地形地质复杂。由于地形地质复杂，构造物多，高速公路桥梁隧道总长占路线长度的比例也是非常大的，有的山区高速公路，桥隧从长比例可高达70%~80%。因此，要成功设计出一条山区高速公路，桥梁部分的设计就显得非常重要了。
　　1工程基本概况
　　某高速公路是一条山区高速公路，本段路线所经区域地形地貌复杂多样,约30公里为山岭重丘区，地面高差大；20公里为平原微丘区，地面高差相对较小。全线有特大桥、大桥及高架桥共60座，桥跨在25米至40米之间居多,最大墩高约30余米：桥址处最大纵坡3.9%,最小平曲线半径410米全线大部分桥梁跨越沟谷，并与沟谷交错并行，仅有少数为跨线桥和跨河桥。由于本项目路线方案受地形和地质、环境保护以及特殊的旅游需要等因素制约，作为重要组成部分的桥梁其平纵线形受影响较为突出。具有曲线、大纵坡、高墩、长桥等特征的山区高速公路桥梁，在桥型方案的比选上有相当难度和复杂性。
　　2桥型方案的比选
　　一般来说，桥型的选择应根据适应、经济、美观、安全以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析,以便最终确定桥梁实施方案，对于山区高速公路而言，还应着重考虑施工难易程度、山区地质病害及环境保护等影响因素。
　　2.1上部构造型式
　　上部构造型式的选择，应结合沿线地形、地质、水文条件、施工难度和环保要求，并综合考虑其受力特点和经济性结合以往山区高速公路桥梁设计经验，在焦作至修武高速公路初步设计中，主要考虑对简支空心板、先简支后连续组合箱梁和现浇连续箱梁三种结构桥型进行比较
　　2.1.1简支空心板结构
　　此种结构桥型，施工方便，施工技术成熟；但跨径小，梁高大；由于桥梁跨径受限制，往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调，美观性差：上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合，且高墩数量增加：桥面伸缩缝多，行驶条件差。因而，在山区高速公路中，该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。
　　2.1.2现浇连续箱梁
　　在现今桥梁设计中，桥梁美学已被越来越多的设计者重视，而人们对美的要求也越来越高，而像焦作至修武高速公路这样一条旅游高速公路来说，在桥型选择时，可较多地考虑桥梁的美观因素，在保证结构强度需要的同时，尽可能使桥梁具有优美的外形，并与周围的环境相协调。采用现浇连续箱梁。布孔方便、合理；对小半径、大超高线形平纵横要求适应性强，外观平顺，桥型美观，行车平顺舒适。
　　但对于现浇预应力连续箱梁来说，采用满堂支架施工，对山体植被破坏严重，支架工程量大，对于跨河桥影响通航与排洪，支架安全性较难保证。另外，施工周期长，施工费用高，需要有较大的施工场地，施工管理复杂因而采用满堂支架现浇的施工方法，一般用于地形平坦、中等跨径且墩高不大、桥孔不多的桥梁：或弯曲程度较大的弯桥、变宽桥以及预制场地选择困难的桥梁。
　　2.1.3预制吊装组合箱梁
　　一般来说，预制吊装多梁式组合箱梁在中等跨径的桥梁中具有造价省，施工方便的特点，其造价低于整体式箱梁，是中等跨径桥梁常用的桥型。桥型美观，结构受力性能好，行车平顺性良好。无需大量支架，造价较低，后期养护工作量较小。若在桥头路基上预制组合箱梁、采用架桥机安装，将主要施工工作面转移至桥上，可大大减小对沿线环境的影响。但对于小#p#副标题#e#半径、大超高的曲线梁桥来说，采用此种桥型，抗扭及梁体受力平衡能力均较整体式箱梁差：且梁体预制较复杂，施工难度大，施工周期长，在受力和施工上都不尽人意。但当弯桥的弯曲程度较小，单跨桥梁采取弯桥直做、以两端桥台为控制点：多跨桥梁，各墩台呈放射状、向心布置、调整每片梁长，或者调整现浇段长度，但应注意调整现浇段长度时核对盖梁的宽度，以保证满足支座的安放。对于桥梁横坡特别是超高缓和段的横坡，据以往项目反映经常出现支座悬空的情况，严重影响桥梁的营运寿命，本项目采取调整每端、每侧箱梁腹板高度的办法，严格使其满足横坡的需求。采用直梁设计。以翼缘板宽度调整平面线形，可减少曲梁的弯扭作用，在一定程度上弥补弯梁桥在受力和施工上的不足，此外可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性能。鉴于该类桥型造价低，对地形的适应性较强，施工周期快，在中等跨径的长桥及高架桥中较广泛采用在本项目设计中，如预制场地选择较方便，弯桥的弯曲程度较小，无大超高、大纵坡时或跨越沟谷、河流的中等跨径的桥梁，可考虑采用预制拼装组合箱梁结构。
　　2.2下部构造型式
　　下部构造应能满足上部结构对支承受力的要求，同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称
　　2.2.1桥墩形式
　　由于本项目桥梁跨径一般在25~40m之间，墩高在30米以内，为了尽可能的标准化和统一化，桥墩形式基本以柱式墩为主柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式；其自重轻。结构稳定性好。施工方便、快捷，外观轻颖美观，桥墩布设灵活性大，可适应不同类型的基础。对于山区高速公路来说，多数桥梁跨越沟谷、溪流且交错并行，斜交角度较大，采用独柱墩可大大减小桥墩对水流的阻碍因而，选择何种柱式墩，可结合具体的桥型，地形和地质状况，技术经济和美观等因素综合考虑。
　　2.2.2基础形式
　　对于桥梁基础设计而言，沿线山岭区地质条件较好，承载力大，一般可满足扩大基础的要求一般对于地面横坡小的桥墩基础，可采用扩大基础形式：但多数高架桥跨深沟或位于隧道进出口等地形复杂路段，地面纵横向坡度较陡，如采用扩大基础，两侧基础埋深相差很大，易引起基底受力不均匀;且基础施工工作面大，基坑开挖工程量大，严重破坏山体、植被，造成水土流失和水体污染，对环境的破坏相当严重；由于山体横坡较陡，基坑开挖后高边坡也存在着防护困难、工程量大，边坡稳定性和安全等问题。
　　3桥梁分孔
　　桥梁总跨径确定后，还需进一步进行分孔布置桥梁分孔是桥梁立面布置的重要内容，孔径布置得是否合理，将直接影响桥梁的实用、安全、经济和美观。一座复杂的桥梁，不但要进行不同桥型方案的比较。而且往往要将同一桥型的几个不同的分跨做为几个不同的方案进行比较，以求得较优的方案。
　　4结束语
　　桥型方案设计本身就是一项复杂和灵活的工作，对于山区高速公路而言，因发展时期较短。具有曲线、大超高、大纵坡、高墩和长桥等特征的桥型方案设计，还处于摸索阶段，有很多新的问题需要进一步的探讨和研究。随着社会经济和公路事业的日益发展，大力发展山区高速公路将成为必然，因而山区高速公路桥型方案设计必将日趋成熟。
　　
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