對高等級公路中小跨徑橋梁設計分析

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關于對高等級公路中小跨徑橋梁設計分析

　　論文關鍵詞:墩臺；設計；耐久性；結構；斜交橋
　　論文摘要: 一般公路中的橋梁常以正交布設為主,但為了滿足公路技術標準,應使路線線形流暢、連續,部分橋梁須服從路線走向,不可避免會出現一些斜交橋梁,因此在公路橋梁設計中,斜交橋梁的橋型布置、結構形式的選擇是否合理將對橋梁施工難度、結構耐久性及工程造價有較大影響。本文根據多年從事公路橋梁設計工作的經驗,了中小跨徑斜交橋的布設方法,并且指出應根據橋梁所處位置的路線線形、斜交角度、河流情況等因素,通過方案比較,選擇合適的橋型布置,從而使斜交橋設計合理、施工方便、美觀。
　
　　
　　一、斜彎橋梁的一般布設
　　
　　處于彎道中的斜交橋梁設計,一方面,應使橋梁結構簡單,構件類型少,尺寸統一,便于化生產裝配,便于施工,橋型布置應與路線線形協調一致,偏差小。另一方面,應達到經濟、適用、美觀,與周圍相協調。橋梁布置孔數為1 孔～2 孔時,墩臺一般采用平行布置,上部預制構件采用平行布置,主要優點是同一孔上部預制構件尺寸統一,可減少模板型號,施工方便。當橋梁處于曲線半徑較小的彎道上時,采用平行布置會出現少許偏差,對2 孔橋梁墩臺宜按折線形平行布置。但前后橋臺的軸線與路線的斜交角不同,構造尺寸及斜角也不一致,前后孔墩臺尺寸、支座位置、柱距均有差別,設計上相對繁瑣,施工也不方便。橋梁布置孔數多于3 孔時,墩臺一般采用法向布置,上部預制構件采用徑向布置,即各片梁板軸線的端部分別位于同一半徑上,此時,同一孔的各片梁板布置不平行,須由鉸縫寬度進行調整;主要優點是下部構造尺寸統一,即橋墩帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同,上部預制構件尺寸型號一般為單孔橋面布置梁板的片數,因此,橋梁布置孔數較多時,墩臺宜采用法向布置,既方便設計,又便于施工。對左右幅分離式斜彎橋的設計,左右幅橋墩臺一般應分別進行設計,特別是斜交角度大、曲線半徑相對較小時,左右幅橋墩臺的尺寸將相差較大,只能以不同的參數控制進行尺寸計算,可推算左右幅橋各自的斜交角后,進行簡化設計,才能使左右幅橋墩臺布設的誤差相應減小,更接近路線線形。
　　
　　二、斜交橋梁的特殊布設
　　
　　錯臺布置：適用于左右幅為分離式斜交橋梁,跨越河道有通航要求。如珠邵高速公路第八段中K32 + 723.5大橋,橫斷面布置為分離式左右幅橋,位于彎道半徑R = 1600 m 的曲線上,本橋跨越河流寬度約20 m ,路線與河流的斜交角為150°。本橋設計:限于本工程大、中橋梁采用統一跨徑,上部預制構件盡量要求統一,本橋上部構造采用7 孔20 m 預制空心板,下部構造采用鉆孔灌注樁基礎,如果按河流方向布置橋墩、橋臺,可滿足河道通航要求,但橋梁構件出現30°銳角構造,其受力極不利,質量難以保證,也不符合規范要求,經多方案比較,最后墩臺以斜交角度135°布置,而左右幅橋須采用錯臺7 m 布設,這樣可改善構件的受力條件,也能滿足河道通航及河岸上設置機耕路的要求。
　　設置異形梁板過渡孔：適用于斜跨河流及跨過正道的橋梁。如珠邵高速公路第六合同段中K23 + 619. 25 大橋,位于彎道半徑R = 1 600 m 的曲線上,本橋跨越河流寬度約72 m ,機耕路、通道多處,路線與河流的斜交角為120°。該橋設計:上部構造采用20 m預制空心板,1 號～7 號孔為斜交110°布置,9 號～38 號孔為正交布置,8 號孔為過渡孔,采用異形板過渡,下部構造采用鉆孔灌注樁基礎,采用這種方法布設,主要考慮旱橋相對較長,僅在跨越河流部分采用斜交布置,達到降低工程造價的目的。可滿足河道通航及河岸上設置機耕路、通道的要求。
　　路線與河流的斜交角較大時采用正交布置：適用于路線與河流的斜交角大于150°且河流不通航的橋梁。如汕遮公路改建工程(左幅為已建成公路,在右側拓寬,形成上下行公路) 中K15 + 824.15 中橋,本橋跨越河流寬度約25 m ,路線與河流的斜交角為150°,原左幅橋上部構造為4 孔13 m 空心板斜交150°布置,下部構造為四柱式墩臺;右幅加寬,如果參照左幅橋布置設計,斜交角度太大,不夠合理,因此,設計時做深入、細致的研究,基于本橋跨越河道不通航,上部構造采用5 孔13 m 空心板正交布置,下部構造采用二柱式墩臺,鉆孔灌注樁基礎,設計控制右幅橋墩柱位與左幅橋墩沿水流方向一致,避免上部構造空心板、下部構造帽梁出現30°銳角構造,提高結構的性能,施工方便,保證工程質量,且可減少橋梁下部構造工程數量,降低工程造價。
　　
　　結語
　　
　　中小跨徑斜交橋梁的設計,應根據橋梁所處位置的路線線形、斜交角度、河流情況及工程總體設計要求等諸方面綜合考慮,做深入、細致的研究,通過方案比較,選擇合適的橋型布置,使斜交橋設計合理,符合規范要求,施工方便,耐久適用,美觀。
　　
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