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《談山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,我國在山區(qū)修建的高速公路越來越多,山區(qū)高速公路地形地質(zhì)復(fù)雜,構(gòu)造物多,橋梁隧道總長占路線長度的比例大,有的山區(qū)高速公路,橋隧比例高達70%—80%。所以要設(shè)計成功一條山區(qū)高速公路,設(shè)計好其中的橋梁部分就顯得十分重要?! ?、山區(qū)高速公路的主要特點 山區(qū)高速公路的主要特點是地形地質(zhì)復(fù)雜。地形復(fù)雜,表現(xiàn)為地面高差大,變化頻繁,橫坡陡;地質(zhì)復(fù)雜表現(xiàn)為巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、陡崖、煤氣地層等不良地質(zhì)。受此影響,路線布設(shè)時平縱橫三個方面都受到約束,一般就是平曲線多,平面半徑小,縱坡大,橋梁比例高,
2、橫坡陡,半邊橋和高擋墻多。山區(qū)高速公路橋梁也相應(yīng)具有上述特點,彎坡橋多,高墩大跨多,墩臺形式多,設(shè)計中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細部構(gòu)造與地形地質(zhì)之間的關(guān)系。 2、橋梁與路基的關(guān)系 2.1橋梁跨越方案與高填方路基方案的比較 山區(qū)高速公路橋梁很多不受水文控制而只受地形控制,因不宜采用路基方案而設(shè)置為高架橋,路橋設(shè)置界限問題,一直是難以把握的關(guān)鍵問題,也是影響公路造價的問題。路基規(guī)范強調(diào),“路基中心填方高度超過20m時,宜和橋梁做方案比選?!保椖繉嶋H運作中,往往由于工期緊,或認為橋梁跨越方案安全省事,就直接考慮橋梁方案。實際上,對于地質(zhì)情況較好,雖
3、然填方中心高度為30m,但收斂較快的V型峽谷,且橋隧相連地段,為消化隧道廢方,考慮路基方案可能比橋梁方案更安全更經(jīng)濟,因為這樣的地形架橋,場地局促,難度大,橫縱坡陡,極易引發(fā)邊坡不穩(wěn);而對于寬而平緩地段,雖然填方高度只是20m左右,但如果需跨標段借方,且運距遠,填方基底還需花大量資金處理的路段,反而考慮橋梁方案可能更安全更經(jīng)濟。所以筆者認為,山區(qū)高速公路路橋界限,不能一概而論,對于填土高度超過20m的路段,應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、前后構(gòu)造物、前后路段的廢方量、工程造價等進行綜合比選后決定是否設(shè)置橋梁。不能圖快圖省事,直接考慮橋梁方案?! ?.2半邊橋與
4、擋墻的關(guān)系 山區(qū)高速公路地形橫坡陡峭,雖然可以通過設(shè)計為左右幅路基不一樣高的錯臺路基來處理,但有時由于左右幅路基橫向交通要求,需要設(shè)置轉(zhuǎn)向車道,錯臺式路基方案不易實現(xiàn),這時就不可避免地會出現(xiàn)半邊橋。當最低一側(cè)填土高度15m左右時,應(yīng)綜合地形、地質(zhì)將加筋擋墻,錨桿擋墻、棄土方案與半邊橋做綜合比較后決定是否設(shè)置橋梁。 3、結(jié)構(gòu)體系特性 為了保證行車舒適,結(jié)構(gòu)耐久適用,山區(qū)高速公路標準跨徑大中橋一般均采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)或墩梁固結(jié)的連續(xù)一剛構(gòu)混合體系。全剛構(gòu)體系由于一座橋梁墩高相差較大,需通過調(diào)整橋墩的線剛度來改善橋墩受力,這樣一來,橋墩尺寸種類
5、就比較多,美觀性降低,施工相對麻煩一些。全連續(xù)結(jié)構(gòu)聯(lián)長不能太長,舒適性差,墩臺水平位移較大,墩柱尺寸需設(shè)計的相對大一些,材料較費。根據(jù)地形,將中間墩高較高,剛度相差不大的相鄰幾個橋墩固結(jié)起來,利用其柔性適應(yīng)橋墩所受的水平力,較矮的邊墩設(shè)置滑板支座或橡膠支座,形成連續(xù)梁。這樣的剛構(gòu)一連續(xù)體系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善,且適應(yīng)地形特點。路橋求職路橋招聘路橋英才網(wǎng)英才網(wǎng) 山區(qū)高速公路橋梁多為彎、坡橋,曲線梁橋在彎扭耦合作用下,具有沿某一不動點變形的趨勢,單向行駛的大縱坡長橋在長期反復(fù)的汽車制動力作用下,梁體具有沿汽車行駛方向滑移的趨勢,如果采
6、用全連續(xù)結(jié)構(gòu),即上下構(gòu)之間為橡膠支座連接時,這種滑移趨勢往往造成梁體受力不平衡,支座脫空甚至破壞,從而導(dǎo)致梁體開裂。因此山區(qū)高速公路橋梁宜采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)或墩梁固結(jié)的連續(xù)一剛構(gòu)混合體系,既適應(yīng)平面線形,又適應(yīng)橋梁受力特點。 4、橋梁上部構(gòu)造設(shè)計 4.1一般設(shè)計原則 山區(qū)高速公路,橋梁所占比重大,但一般來講,大跨徑橋梁方案畢竟是少數(shù),絕大部分還是采用施工方便、造價經(jīng)濟的標準化、預(yù)制裝配化結(jié)構(gòu)。大跨徑橋梁一般是控制因素不同,方案也各不相同,具有較強的個性特征,而標準跨徑橋則更多的是具有共性特征,所以本文重點探討標準化、裝配化橋梁的設(shè)計?! ?/p>
7、山區(qū)高速公路橋梁常用標準化、裝配化跨徑有16、20、25、30、40、50m,橫斷面形式有空心板、T梁、小箱梁等。對于跨徑小于30m的,有空心板、小箱梁、T梁等三種結(jié)構(gòu)可以選擇,對于40、50m跨徑,根據(jù)梁的受力特點,宜采用T梁。30m以下,同一種跨徑,究竟應(yīng)當采用哪一種橫斷面形式,通過表1,就可以作出選擇?! ∫豢咨喜繕?gòu)造主要材料指標表表1梁高跨徑橫斷面形式橋?qū)?cm)工作面積(m2)混凝土(m3/m2)綱絞線(kg/m2)普通鋼筋(kg/m2)數(shù)據(jù)來源90cm20空心板122400.54712.8484.49(贛粵高速)100cm20小箱梁1
8、22400.3809.08267.85(京珠北)120cm20T梁122400.3698.11285.24(三福線) 從表1可以看出,