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浅谈汤屯高速公路桥型方案设计(1)(2)

2013-06-10 01:04

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。
　　在汤屯高速公路的初步设计中：桥梁跨径的选择依据地形和地质情况、水文情况、通航要求、墩高、平面线形、施工难度以及技术经济和美观等因素进行综合考虑。根据以往山区高速公路设计经验，结合本项目的实际情况，拟定桥梁孔径布置的一般原则如下：
　　准则[1] 桥梁孔跨的布置，除满足桥梁功能及其他条件的要求外，应使其总造价较低（当然，对于不同的桥长，应结合路基一同比较）。一般来说，地质越差或下部结构投资越大，就越宜采用较大的跨度，以减少支承结构的工程量，从而节省投资，反之亦然。因此，桥梁孔跨布置往往表现为：引桥小于主桥，边跨小于中跨。
　　准则[2] 梁桥相邻跨度的比值（小跨比大跨）宜在[0.4,1]内，接近0.618时，桥跨变化会显得平顺、流畅。悬臂施工的连续梁桥或连续刚构桥，其跨度应满足施工时对称T构对称跨度的要求。
　　准则[3] 同一区段内，桥梁的孔径与式样应力求统一；同一座桥梁，除通航或其他要求外，应尽量采用相同的结构并且等跨；对于跨度不超过30m的简支梁桥，其跨度应采用标准跨度。以达到方便设计与施工，取得经济效益。
　　准则[4] 一般情况下，桥孔不宜压缩。起桥高度一般为6~8m，较小者取至2~3m。有条件设置挖方内桥台者，应优先采用。
　　准则[5] 桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交，避免水流在桥头形成水袋而产生三角回流，影响线路或桥梁安全；桥跨结构应高出设计洪水水位至少0.25m,必要时，尚应考虑壅水高、波浪侵袭高、局部股流涌高、斜水流局部冲高、河弯超高、河床淤积或漂流物等的影响。

　　准则[6] 通航河流上，桥梁中线应与航线正交。当不能避免斜交时，应适当加大通航净孔。通航孔桥跨结构应高出桥下通航净空建筑限界。当然，桥跨结构不能伸进桥面行车/人建筑限界。
　　准则[7]通过设计洪水流量、桥跨结构高出设计洪水水位并有足够的富裕、其产生的冲刷系数小于容许值是桥梁孔径必须满足的条件之一，这是水文对桥梁的基本要求。
　　准则[8] 跨越宽浅河流的桥梁，多采用等跨梁桥跨越主河槽。
　　准则[9] 跨越V字形或接近V字形峡谷时，桥梁主跨往往采用一跨跨过，并且优先考虑拱桥或斜腿刚构方案。
　　准则[10] 山区高架桥采用连续梁桥方案时，其跨径选择一般遵照以下原则：
　　最大墩高H≤10m时，选用25m跨径；
　　最大墩高10＜H≤15m时，选用25～30m跨径，双柱式墩或独柱式墩；
　　最大墩高15＜H≤25m时，选用25～40m跨径，双柱式墩或独柱实体墩，墩顶加系梁；
　　最大墩高H＞25m时，选用40m以上跨径的连续刚构、连续梁等。
　　准则[11] 支线桥梁上跨主线时，考虑到本高速公路要建设成为旅游公路、景观公路和生态公路的性质，应避免在主线道路的中央分隔带处设墩，而采用较大的跨度的拱桥、斜拉桥、斜腿刚构桥和连续刚构桥等结构形式新颖美观且经济效益良好的桥梁，尽量做到一跨跨越主线。
　　准则[12] 在互通式立体交叉中，桥梁的布设应尽量避免出现分叉桥或急转弯桥，若无法避免时，应于分叉处、桥面宽度聚变处或急转弯处设置桥墩，使桥梁受力状态良好。另外，在互通式立体交叉中，桥梁群在水平面上的布置应力求作到匀称，桥下通透性良好。

4.结语

　　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。笔者结合以往山区高速公路设计经验，就汤屯高速公路初步设计中桥型方案的选择，提出一些粗浅的认识，文中不当之处敬请同行和有关专家指正。

参 考 文 献

［1］祝敏方，山区高速公路桥梁设计探讨  公路  2003（5）.

［2］范立础. 桥梁工程  北京，人民交通出版社，1993.
［3］公路桥涵地基与基础设计规范 (JTJ 024—85).北京，人民交通出版社，1985.
［4］张师定  桥梁孔跨布置定性研究

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