談山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)

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1、談山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)摘要結(jié)合山區(qū)高速公路特點(diǎn)，介紹山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中跨徑選擇原則，墩、臺(tái)、基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)體系宜采用的形式以及橋梁和路基之間的關(guān)系。主題詞山區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)跨徑橫斷面曲線半徑橋墩橋臺(tái)基礎(chǔ)路基隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)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(zhǎng)占路線長(zhǎng)度的比例大，有的山區(qū)高速公路，橋隧比例高達(dá)70%—80%。所以要設(shè)計(jì)成功一條山區(qū)高速公路，設(shè)計(jì)好其中的橋梁部分就顯得十分重要。1、山區(qū)高速公路的主要特點(diǎn)山區(qū)高速公

2、路的主要特點(diǎn)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(shí)平縱橫三個(gè)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，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(diǎn)，彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺(tái)形式多，設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細(xì)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

3、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(jià)的問題。路基規(guī)范強(qiáng)調(diào)，“路基中心填方高度超過20m時(shí)，宜和橋梁做方案比選?！?，項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)作中，往往由于工期緊，或認(rèn)為橋梁跨越方案安全省事，就直接考慮橋梁方案。實(shí)際上，對(duì)于地質(zhì)情況較好，雖然填方中心高度為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(jì)，因?yàn)檫@樣的地形架橋，場(chǎng)地局促，難度大，橫縱坡陡，極易引發(fā)邊坡不穩(wěn)；而對(duì)于寬而平緩地段，雖然填方高度只是20m

4、左右，但如果需跨標(biāo)段借方，且運(yùn)距遠(yuǎn)，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(jì)。所以筆者認(rèn)為，山區(qū)高速公路路橋界限，不能一概而論，對(duì)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(jià)等進(jìn)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。半邊橋與擋墻的關(guān)系山區(qū)高速公路地形橫坡陡峭，雖然可以通過設(shè)計(jì)為左右幅路基不一樣高的錯(cuò)臺(tái)路基來處理，但有時(shí)由于左右幅路基橫向交通要求，需要設(shè)置轉(zhuǎn)向車道，錯(cuò)臺(tái)式路基方案不易實(shí)現(xiàn)，這時(shí)就不可避免地會(huì)

5、出現(xiàn)半邊橋。當(dāng)最低一側(cè)填土高度15m左右時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)跨徑大中橋一般均采用先簡(jiǎn)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，橋墩尺寸種類就比較多，美觀性降低，施工相對(duì)麻煩一些。全連續(xù)結(jié)構(gòu)聯(lián)長(zhǎng)不能太長(zhǎng)，舒適性差，墩臺(tái)水平位移較大，墩柱尺寸需設(shè)計(jì)的相對(duì)大一些，材料較費(fèi)。根據(jù)地形，將中

6、間墩高較高，剛度相差不大的相鄰幾個(gè)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(diǎn)。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(dòng)點(diǎn)變形的趨勢(shì)，單向行駛的大縱坡長(zhǎng)橋在長(zhǎng)期反復(fù)的汽車制動(dòng)力作用下，梁體具有沿汽車行駛方向滑移的趨勢(shì)，如果采用全連續(xù)結(jié)構(gòu)，即上下構(gòu)之間為橡膠支座連接時(shí)，這種滑移趨勢(shì)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

7、公路橋梁宜采用先簡(jiǎn)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(diǎn)。4、橋梁上部構(gòu)造設(shè)計(jì)一般設(shè)計(jì)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(jià)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)的個(gè)性特征，而標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋則更多的是具有共性特征，所以本文重點(diǎn)探討標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化橋梁的設(shè)計(jì)。山區(qū)高速公路橋梁常用標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化跨徑有16、20、25、30、40、50m，橫斷面形式有空心板、

8、T梁、小箱梁等。對(duì)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(duì)于40、50m跨徑，根據(jù)梁的受力特點(diǎn)，宜采用T梁。30m以下，同一種跨徑，究竟應(yīng)當(dāng)采用哪一種橫斷面形式，通過表1，就可以作出選擇。一孔上部構(gòu)造主要材料指標(biāo)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1240(贛粵高速)100cm20小箱梁1240(京珠北)120cm20T梁1240(三福線)從表1可以看出，小箱梁是介于空