南水北調(diào)中線邢石界至古運河南渠段橋梁布置與設(shè)計

顧光富，王云倉

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津 300250）

南水北調(diào)中線邢石界至古運河南渠段橋梁布置與設(shè)計

顧光富，王云倉

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津 300250）

南水北調(diào)中線邢石界至古運河南渠段由于采用明渠輸水，截斷了公路交通、生產(chǎn)交通路網(wǎng)，工程中布置了44座公路橋和25座生產(chǎn)橋進行了交通恢復，該文介紹了橋梁的布置原則和設(shè)計特點。

南水北調(diào)中線工程；橋梁；設(shè)計

1 工程概況

南水北調(diào)中線邢石界至古運河南渠段，途經(jīng)石家莊市高邑、贊皇、元氏、鹿泉、橋西區(qū)和新華區(qū)6個縣（市）區(qū)，渠線總長65.793km，其中渠道長60.710km，建筑物長5.083km。由于工程采用明渠輸水的方案，截斷了國道、省道、縣鄉(xiāng)村道路等公路交通路網(wǎng)和群眾用于生產(chǎn)、生活的生產(chǎn)交通路網(wǎng)，因此需要對截斷的道路進行恢復，根據(jù)工程復建原則并結(jié)合本渠段實際情況，通過相關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào)，最終確定本渠段布置跨渠公路橋44座，生產(chǎn)橋25座，用于恢復公路交通路網(wǎng)和生產(chǎn)交通路網(wǎng)。

2 橋梁布置

2.1 工程復建原則

工程復建原則主要是控制公路交叉建筑物規(guī)模和標準，以此來控制工程投資。根據(jù)《南水北調(diào)中線一期工程總干渠初步設(shè)計跨渠公路橋設(shè)計技術(shù)規(guī)定（試行）》（2007.4）的相關(guān)規(guī)定，本渠段確定的復建原則為：

（1）總干渠穿越的現(xiàn)有公路，按“三原”（即原規(guī)模、原等級、原標準）原則修建跨渠公路橋，恢復原有交通功能。如果要提高復（改）建道路等級、標準，必須進行專門論證，并取得相應主管部門的批準。

（2）保證沿線公路的暢通，方便當?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活，原則上在總干渠穿越的已建或在建的四級或四級以上公路設(shè)置跨渠橋梁，村與村之間的交通，視具體情況適當設(shè)置。

（3）在確保南水北調(diào)工程輸水能力和建設(shè)工期的前提下，部門、地方要求新建公路、鐵路交通橋所需投資以及擴大規(guī)模、提高標準增加的投資、由部門、地方負責。

2.2 推薦橋梁布置方案

根據(jù)本渠段道路情況，通過相關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào)，最終確定本渠段建設(shè)跨渠公路橋44座，生產(chǎn)橋25座。沿線各行政區(qū)域橋梁數(shù)量見表1。

3 橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

（1）滿足現(xiàn)行公路、橋梁設(shè)計規(guī)程、規(guī)范，必須貫徹“安全、耐久、節(jié)約、和諧”的設(shè)計理念，遵循因地制宜、就地取材的原則。

表1 各行政區(qū)域橋梁數(shù)量表

（2）橋型方案應重視橋梁施工方案的選擇，適當考慮橋位分散造成的模板使用效率低、建筑場地分散等問題。

（3）橋梁梁底高程應不低于挖方渠道一級馬道高程或填方渠道的渠頂高程；若跨渠公路橋與總干渠的運行維護道路立交，則梁底高程應高于路面至少4.5m。設(shè)計時應結(jié)合一級馬道布置綜合確定橋梁跨度，盡量降低橋面高程以減小橋梁引道長度和坡度。

（4）橋跨布置時渠道過水斷面范圍的全橋橋墩阻水面積一般不得大于5%過水面積（計算橋墩阻水面積時，順水流向應考慮多柱效應），同時渠底、渠底坡腳和一級馬道及渠頂?shù)缆飞喜坏貌贾脴蚨?，渠道過水斷面內(nèi)的橋墩結(jié)構(gòu)布置應考慮渠道防滲構(gòu)造要求。

（5）對于圓柱式橋墩的阻水系數(shù)，單雙立柱取0.8，三立柱取0.9，四立柱取1.0，四立柱以上取1.2。

（6）下部橋墩宜順水流向布置，并優(yōu)先選用圓形和圓端形截面，且橋墩蓋梁盡量高出水面線，以減少橋墩的阻水作用。對于位于圓弧渠段的橋墩布置，其交角偏差宜小于5°。

（7）當路渠交角大于等于50°時，宜保持原路線不變修建斜橋，當路渠交角小于50°時，宜適當改線修建50°或以上的斜橋。部分交角較大的四級公路修建為正橋。生產(chǎn)橋按照正橋布置。

（8）橋幅按公路橫斷面布置方式確定。

（9）橋面排水嚴禁排入總干渠內(nèi)，在跨渠處要求橋面外側(cè)設(shè)置高2.0m的防落網(wǎng)。

（10）欄桿高度以1.2m為宜，防撞護欄高度以0.75～1.0m為宜。

3.2 推薦方案設(shè)計

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，結(jié)合渠道斷面的特點，最終推薦采用了預應力連續(xù)箱梁和簡支箱梁等結(jié)構(gòu)。

采用箱梁結(jié)構(gòu)主要有以下優(yōu)點：

（1）箱梁具有較好的整體性、耐久性，且橋面平順。

（2）箱梁均采用滿堂支架現(xiàn)澆工藝施工，表面平整，模板通用性強，可以提高模板的使用效率。

（3）目前交通行業(yè)大力發(fā)展的也是箱梁結(jié)構(gòu)。

（4）與其他混凝土梁式橋綜合比較，其造價基本相當，但具有較高的技術(shù)經(jīng)濟指標。

本渠段69座橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采用預應力混凝土連續(xù)箱梁的有南邢郭橋、北焦橋等58座，跨徑組合有：20+30+20m、25+33+25m、21.5+32+21.5m、28+36+28m、25+40+25m、30+40+30m、30+45+30m和50+70+50m等；橋面寬有4.5，5.5，7.5，8.5，9.5，12.5，13，13.25，16，23.5，26.5m等；采用預應力混凝土簡支現(xiàn)澆箱梁和簡支預制空心板有南焦橋、北瀆橋等10座，簡支箱梁跨徑為30，35，50m，空心板跨徑為8，10，13，16，20m，橋面寬有4.5，5.5，7.5，8.5m等；采用單跨下承式系桿拱為槐安路橋，單跨100m，分左右行兩幅橋布置，左幅橋?qū)?7.75m，右幅橋?qū)?3.75m。上部結(jié)構(gòu)混凝土等級：預應力箱梁和預應力空心板為C50；鋼筋混凝土空心板板為C30。

下部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)合具體橋型和地質(zhì)條件，經(jīng)方案比選，推薦優(yōu)先采用摩擦樁基礎(chǔ)，對部分承載力較高的巖石地基采用嵌巖樁基礎(chǔ)，為減少橋墩阻水，應盡量減小墩柱直徑，部分橋梁采用薄壁實體墩。橋墩結(jié)構(gòu)型式一般為柱式墩或薄壁實體墩，墩厚1.1～2.0m，墩寬根據(jù)上部結(jié)構(gòu)布置確定；實體墩下設(shè)承臺，承臺厚1.5m和2.0m 2種，尺寸根據(jù)灌注樁布置確定；承臺下設(shè)灌注樁，由于跨徑、橋面寬等因素影響，灌注樁分單排樁、雙排樁和三排樁3種形式，樁徑采用1.0～2.0m，樁長10～50m。橋臺采用組合式或肋板式，組合式橋臺均為蓋梁下接單排灌注樁布置，灌注樁形式有嵌巖樁和摩擦樁兩種，樁徑采用1.2～1.5m，樁長10～34m；肋板式橋臺為蓋梁下接臺肋，臺肋下設(shè)2m厚承臺，承臺下接雙排灌注樁，灌注樁形式均為摩擦樁，樁徑1.0m，樁長20～30m。下部結(jié)構(gòu)混凝土等級：蓋梁、背墻、墩柱和臺肋采用C30F200，承臺（系梁）、灌注樁采用C25。

4 結(jié)語

本渠段布置44座公路橋和25座生產(chǎn)橋用于恢復公路交通路網(wǎng)和生產(chǎn)交通路網(wǎng)，基本恢復了渠道兩岸的公路和生產(chǎn)、生活交通，滿足兩岸居民的生產(chǎn)生活需求。

［1］南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局.南水北調(diào)中線一期工程總干渠初步設(shè)計跨渠公路橋設(shè)計技術(shù)規(guī)定（試行）［R］.2007.

［2］河北省水利水電勘測設(shè)計研究.南水北調(diào)中線一期工程總干渠邢石界至古運河南渠段初步設(shè)計報告［R］.2009.

Layout and Design of Bridge along the South of Canal of Xingshijie to Guyunhe in the Middle Line of South-to-North Water Transfer Project

GU Guang-fu，WANG Yun-cang
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower，Tianjin300250，China）

On the Xingshijie to south of Guyunhe in the middle line of South-to-North water transfer project，the current road network were influenced by built canal.Therefore，44 traffic bridges and 25 agricultural-road bridges were layout for the traffic recovery.This article introduce the layout principles and design features of bridge.

the middle line of the South-to-North water transfer project；bridge；design

TV68

A

1672-9900（2011）03-0066-02

2011-04-25

顧光富（1979—），男（漢族），江蘇贛榆人，工程師，主要從事道路橋梁工程、水利工程設(shè)計工作，（Tel）022-26154657。