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1、淺談山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)與施工重點(diǎn)摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,需要修建的公路越來越多,很多地質(zhì)復(fù)雜、構(gòu)造物比較多、橋梁隧道的地方也要建造公路,所以耍設(shè)計(jì)安全系數(shù)高、經(jīng)久耐用的公路橋梁,由此可見橋梁的設(shè)計(jì)十分的重要。關(guān)鍵詞:山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)施工屮圖分類號(hào):K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):?、八一刖§山區(qū)公路作為公路工程的一部分,很多方面需要探討。山區(qū)公路方案的確定應(yīng)根據(jù)“安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則,只有把握好規(guī)律,抓住側(cè)重點(diǎn),山區(qū)橋梁的布置和設(shè)計(jì)才能準(zhǔn)確無誤。一、山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)1橋梁結(jié)構(gòu)形式的選擇橋梁的平
2、何、立面線形構(gòu)成了橋梁體系的幾何特征,選擇何種橋梁結(jié)構(gòu)形式來適應(yīng)曲線、大縱
3、坡、高墩組合下的兒何特征,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更趨合理、更具耐久性,是設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)。公路橋梁基于運(yùn)營(yíng)的整體性、舒適性和耐久性的考慮,往往必須設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力連續(xù)結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)曲線橋與直線橋相比的一個(gè)重要特點(diǎn)是梁體存在彎扭耦合作用。曲線梁在彎扭耦合作用下,具有沿某一變形不動(dòng)點(diǎn)變形的趨勢(shì)。而大縱坡橋梁在長(zhǎng)期反復(fù)的汽車制動(dòng)力作用下,梁體具有沿汽車行事方向滑移的趨勢(shì),對(duì)于單向行駛的公路長(zhǎng)橋,尤其突出。在曲線、大縱坡并存的情況下,梁休的這些變形趨勢(shì)形成了上下部間的相対錯(cuò)動(dòng)。當(dāng)橋梁上下部間以支座聯(lián)系時(shí),這種錯(cuò)動(dòng)趨勢(shì)往往造成梁體相對(duì)下部的移動(dòng)及支座受力的不平衡,甚至脫空。而采用墩梁固結(jié)的剛構(gòu)體系可避免這一
4、情況的發(fā)生。另外,曲線、大縱坡橋的橋墩承受著較直線、平橋橋墩更大的縱橫向水平力及附加彎矩,而這些力引起的橋墩變位除取決于上部構(gòu)造的幾何特征外,還取決于上下部間的約束條件。較剛的約束,可使橋墩變位減小。采用上下部間固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系,在避免橋梁上下部錯(cuò)動(dòng)的同時(shí),增加了體系對(duì)下部的約束力,橋墩的變位相對(duì)減少,壓彎穩(wěn)定性增加。2橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上部構(gòu)造形式的選擇,應(yīng)結(jié)合橋梁具體情況,綜合考慮其受力特點(diǎn)、施工技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)性?!跋群?jiǎn)支后連續(xù)”梁橋因其具備預(yù)制施工的便利性和連續(xù)結(jié)構(gòu)的舒適性,在公路橋梁屮取代簡(jiǎn)支梁橋得到極為廣泛的應(yīng)用,其截面形式涵蓋了空心板、T梁、小箱梁乃至大箱梁等。3下部結(jié)構(gòu)的
5、設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)支撐力的要求,同時(shí)在外形上要做到與上部結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)、布置均勻。(1)矮墩設(shè)計(jì)對(duì)于較矮的橋墩(h<30m),多采用柱式墩、Y型薄壁墩,其中乂以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱,圓柱施工中外觀質(zhì)量易控制,且與樁基銜接方便。從受力上看,截面積相等的方柱和圓柱,方柱抗彎剛度大于圓柱,受力也優(yōu)于圓柱,當(dāng)體系為連續(xù)剛構(gòu)時(shí),方柱可以方便地通過調(diào)整兩個(gè)方向的尺寸來調(diào)整墩柱的剛度,從而達(dá)到調(diào)整墩柱受力的目的。圓柱為各向同性,調(diào)整起來效果差一些。方柱的缺點(diǎn)是墩柱與樁基之間需通過樁帽連接,增加了工程量,并且山區(qū)橋梁地面橫坡都較陡,增加柱帽構(gòu)造還會(huì)增加挖方工程量,引起邊坡不穩(wěn),設(shè)計(jì)
6、屮應(yīng)根據(jù)地形、上構(gòu)結(jié)構(gòu)形式、墩高綜合考慮選用方柱或圓柱。(2)高墩設(shè)計(jì)對(duì)于橋墩一聯(lián)中最高為40m(不含40m)時(shí),30m(含30m)以上橋墩做成等截面空心薄壁墩。最高墩不小于40m時(shí),30m(含30m)以上橋墩為變截面空心薄壁墩,變截面薄壁空心墩順橋向坡比為45:lo當(dāng)墩高不小于50m以上時(shí),應(yīng)加大空心薄壁墩的斷面尺寸。橋墩的布置應(yīng)該結(jié)合橋址范圍內(nèi)地形地貌的特點(diǎn)、地質(zhì)狀況及地面上的建筑物等綜合考慮、優(yōu)化選擇。有些河流河床主槽不明顯,斜橋雙柱或三柱中必有一兩橋墩處于主槽中,嚴(yán)重阻水,局部沖刷增大。這種情況下,可以考慮按獨(dú)柱正橋布孔,以減少橋墩的阻水面積。(3)橋臺(tái)設(shè)計(jì)山區(qū)公路橋梁橋臺(tái)一般采
7、用重力式U型臺(tái)、肋板臺(tái)、樁柱式臺(tái)。其中以重力式U型臺(tái)最常用,根據(jù)《墩臺(tái)與基礎(chǔ)》規(guī)定,U型臺(tái)適應(yīng)的填土范圍為4nT10ni,所以U型臺(tái)的高度最好以10m控制。二、山區(qū)公路橋梁施工重點(diǎn)1橋梁下部結(jié)構(gòu)施工方法:承臺(tái):對(duì)于山區(qū)公路橋梁而言,一般采用土石筑島施工樁基,其承臺(tái)的施工方法可采取明挖基坑、簡(jiǎn)易板圍堰后開挖基坑等方法進(jìn)行施工。對(duì)特殊情況,有深水出現(xiàn)的情況下,可供選擇的施工方法通常有:鋼板樁圍堰、鋼管樁圍堰、雙壁鋼圍堰及套箱圍堰等。墩(臺(tái))身:墩(臺(tái))身的施工方法根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同各異。對(duì)結(jié)構(gòu)形式較簡(jiǎn)單、高度不大的中、小橋墩(臺(tái))身,通常采取傳統(tǒng)的方法,立模(一次或幾次)現(xiàn)澆施工。但對(duì)高墩
8、及斜拉橋、懸索橋的索塔,則有較多的可供選擇的方法,而施工方法的多樣化主要反映的模板結(jié)構(gòu)形式的不同。近年來,滑升模板、爬升模板和翻升模板等的高墩及索塔上應(yīng)用較多,其共同的特點(diǎn)是:將墩身分成若干節(jié)段,從下至上逐段進(jìn)行施工。采用滑升模板(簡(jiǎn)稱滑模)施工,對(duì)結(jié)構(gòu)物外形尺寸的控制較準(zhǔn)確,施工進(jìn)度平衡、安全,機(jī)械化程度較高,但因多采用液壓裝置實(shí)現(xiàn)滑升,故成本較高,所需的機(jī)具設(shè)備亦較多;爬升模板(簡(jiǎn)稱爬模)一般要在模板外側(cè)設(shè)置爬架,因此這種模板相