分析山區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)化橋梁設(shè)計(jì)

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1、淺談山區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)化橋梁設(shè)計(jì)郭培俊陳穎（江西省交通設(shè)計(jì)院南昌330002）摘要：本文結(jié)合我省昌金、泰井、廈蓉等多條高速公路山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從貫徹交通部設(shè)計(jì)新理念，加強(qiáng)環(huán)保等角度對(duì)山區(qū)高速公路的標(biāo)準(zhǔn)化橋梁設(shè)計(jì)的基本原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，將有助于工程技術(shù)人員進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)參考。關(guān)鍵詞：橋梁工程；山區(qū)高速公路；橋梁標(biāo)準(zhǔn)化；新理念；勘察設(shè)計(jì)0前言近年來(lái)，我國(guó)高速公路建設(shè)持續(xù)迅猛發(fā)展，尤其是《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》的出臺(tái)，標(biāo)志著高速公路發(fā)展進(jìn)入了新的歷史階段。高速公路建設(shè)已從沿海、平原、低山丘陵地區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸。山區(qū)高速公路由于受復(fù)雜的地形條件限制，往往需要修建大量的橋梁構(gòu)造物

2、以適應(yīng)路線線形布設(shè)需要，這些橋梁構(gòu)造物除少部分需進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，占有相當(dāng)大比重的橋梁仍需采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以節(jié)省造價(jià)、方便施工。如何搞好復(fù)雜地形、地貌及地質(zhì)等自然條件下的山區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)化橋梁設(shè)計(jì)，是搞好山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是高速公路建設(shè)的關(guān)鍵之一。1總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)山區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁設(shè)計(jì)必須因地制宜，充分考慮施工的可行性、運(yùn)輸?shù)谋憷?，使所選橋型充分滿足“結(jié)構(gòu)安全、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、施工養(yǎng)護(hù)容易、造型優(yōu)美與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)”總體設(shè)計(jì)原則。1.1路基填筑與橋梁方案的比選《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30—2004）第1.0.7條規(guī)定“路基設(shè)計(jì)宜避免高路堤與

3、深路塹。當(dāng)路基中心填方高度超過(guò)20m、中心挖方深度超過(guò)30m時(shí)宜結(jié)合路線方案與橋梁、隧道等構(gòu)造物或分離式路基作方案比選”。規(guī)范的這條規(guī)定從節(jié)約工程用地、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)以及工程美學(xué)效果的角度出發(fā)，對(duì)平原區(qū)高速公路非常適宜，但對(duì)山區(qū)高速公路高填方路段的路橋方案的確定應(yīng)仔細(xì)斟酌，不能生搬硬套規(guī)范，應(yīng)遵循“因地制宜、實(shí)事求是、綜合論證”的原則，結(jié)合地形、地質(zhì)、標(biāo)段土石方調(diào)配平衡、相關(guān)構(gòu)造物間的施工組織設(shè)計(jì)及工程造價(jià)等諸多因素綜合比選，反復(fù)優(yōu)化后予以確定。對(duì)地質(zhì)條件較好、跨度不大且坡度較陡的V型山谷，當(dāng)上游埡口的匯水面積較小采用涵洞能較好滿足泄洪需要時(shí)，采用路基填筑方案有利于路基的總體

4、土石方平衡、有利于消除棄方并合理利用隧道出渣，亦可減少橋梁基礎(chǔ)施工不確定因素，可有效加快施工進(jìn)度并節(jié)約工程造價(jià)。1.2橋位選擇高速公路大中橋橋位的選擇服從路線總體走向，路線總體走向需兼顧橋位的選擇，兩者相輔相成，只有認(rèn)真貫徹堅(jiān)持地形選線、地質(zhì)選線、安全選線的原則，才能保證公路建設(shè)的和諧統(tǒng)一。1.2.1服從地形選線原則山區(qū)橋梁由于所處的地形、地貌及地質(zhì)條件等均較復(fù)雜，橋位選擇時(shí)盡量使所選擇的橋位位于兩岸有山咀或高地等河岸穩(wěn)固的河段，橋位盡量與相交的溝谷正交。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工場(chǎng)地的布置，材料運(yùn)輸?shù)确矫娴囊?。注意保護(hù)自然環(huán)境，做到橋梁建設(shè)與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，使橋位通過(guò)處的自然

5、環(huán)境破壞減少到最低限度。1.2.2服從地質(zhì)選線原則由于山區(qū)橋梁工程地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)橋梁兩岸的地質(zhì)構(gòu)造及巖性差異性較大的現(xiàn)象，橋位選擇必須在堅(jiān)持地質(zhì)選線的前提的條件下盡量選在基巖和堅(jiān)硬土層或埋藏較淺、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、地基穩(wěn)定處，橋位不應(yīng)選在順層滑坡、活動(dòng)斷層、泥石流、強(qiáng)巖溶等不良地質(zhì)地段。1.3橋梁建設(shè)規(guī)模的確定由于山區(qū)高速公路橋隧等構(gòu)造物增多，導(dǎo)致山區(qū)高速公路工程造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平原區(qū)高速公路，如何合理確定橋梁建設(shè)規(guī)模是合理控制工程造價(jià)，確保橋梁建設(shè)安全的關(guān)鍵。山區(qū)高速公路橋梁規(guī)模的確定，應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合兩端橋臺(tái)處地形、地質(zhì)條件、橋梁布孔高跨比協(xié)調(diào)情況、橋梁總造價(jià)以及環(huán)境保護(hù)等

6、因素綜合確定。橋梁總造價(jià)比較應(yīng)綜合考慮橋臺(tái)錐坡工程量、臺(tái)背回填工程量以及路橋銜接處路基填筑質(zhì)量等因素。對(duì)于橋臺(tái)處縱橫向地形高差變化較大的山體，有時(shí)適當(dāng)增加1～2跨橋長(zhǎng)改肋式橋臺(tái)為柱式臺(tái)可提高橋臺(tái)的安全度、可減少臺(tái)后路基填挖工作范圍，有利于提高臺(tái)后路基填筑質(zhì)量，也可避免肋式橋臺(tái)承臺(tái)施工對(duì)山體的大量開挖，并可減小大量的錐坡工程量，有益于環(huán)保并節(jié)約用地。1.4橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑的選擇山區(qū)高速公路地形起伏，變化頻繁，通常應(yīng)根據(jù)地形選擇一種跨徑，不宜根據(jù)墩高頻繁變化跨徑，當(dāng)一座橋梁，有幾種跨徑方案可供選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合橋位處地質(zhì)情況進(jìn)行上下部構(gòu)造組合的全橋總造價(jià)的分析比較，并綜合考慮施工標(biāo)段范

7、圍內(nèi)相鄰的其它橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑采用情況，從方便施工、節(jié)約施工成本等方面綜合考慮確定?？紤]到上部預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、批量化、減少模板種類和簡(jiǎn)化施工的需要，同一座橋梁跨徑組合類型宜控制在2種以內(nèi)。從橋梁美學(xué)角度出發(fā)，橋梁跨徑與墩高的比值關(guān)系一般應(yīng)選擇在黃金分割比0.618～1.0范圍，通過(guò)實(shí)際許多工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)比較，橋梁跨高比在上述范圍時(shí)，橋梁造價(jià)往往是經(jīng)濟(jì)的。1.5建立全壽命成本概念橋梁設(shè)計(jì)方案的比選，要綜合考慮橋梁建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過(guò)程的綜合費(fèi)用比較，設(shè)計(jì)要認(rèn)真落實(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性、抗疲勞性，人車行駛的安全性，養(yǎng)護(hù)維