公路橋涵構(gòu)造物類型選擇和設(shè)置要點

薛 英

(河津市交通運輸局道路養(yǎng)護管理站，山西河津 043300)

在公路勘察設(shè)計中，對橋梁、涵洞、通道等構(gòu)造物的類型、孔徑、凈高等的選擇，不僅要按規(guī)范及事先指導(dǎo)書要求及水文計算等依據(jù)進行設(shè)置，還要充分征求地方政府和有關(guān)方面的意見，合理選擇經(jīng)濟安全的結(jié)構(gòu)類型。如何選擇和設(shè)置合理的結(jié)構(gòu)物類型，本文以具體的實例進行闡述。

1 項目概況

G108線河津—禹門口段改建工程為一級公路，設(shè)計洪水頻率1/100;設(shè)計荷載為公路—Ⅰ級。本項目位于山西省南部運城地區(qū)河津市境內(nèi)，屬于臨汾—運城新裂陷河津—曲沃凹陷西北部。項目路線主要沿黃河河漫灘及其Ⅱ級階地展布，地形總體呈北高南低，地形較為平緩。項目區(qū)域內(nèi)河流屬黃河流域黃河禹門口—河津段流域及其一級支流汾河水系汾河下游段流域，路線主要沿黃河河漫灘及其Ⅱ級階地展布。

2 橋涵結(jié)構(gòu)物的設(shè)置及結(jié)構(gòu)類型選擇

2.1 涵洞

綜合考慮地形及路線綜合排水需要設(shè)置涵洞。涵洞孔徑確定時，需進行水文勘測和計算(明顯的小型溝可不計算水文)。涵洞類型選擇時，優(yōu)先考慮蓋板涵和圓管涵。最后要結(jié)合路基排水，進行綜合排水設(shè)計。涵洞最大斜度不應(yīng)超過45°。對于地基承載力低的，采用整體基礎(chǔ)，同時對基底進行換填，換填6%水泥土或碎石，以改善地基條件。

本項目 K1018+700(起點)～K1020+180，K1021+640～K1025+600，K1028+580 ～K1035+392.913(終點)。路線沿黃河河漫灘展布，地下水位埋深較淺，且處在7度震區(qū)范圍，屬于地基較穩(wěn)定工程地質(zhì)區(qū)。路線地勢平坦，主要為跨田間路和排水渠、水管等而設(shè)置通道(通道橋)和涵洞，對于承載力較低的地段采用圓管涵、蓋板涵或箱式結(jié)構(gòu)。

K1020+180～K1021+640，K1025+600～K1028+580。該段區(qū)域位于黃河Ⅱ級階地，地下水位埋藏較深，屬于地基欠穩(wěn)定工程地質(zhì)區(qū)。本段涵軸縱坡較大，地基承載力較高，涵洞及通道的結(jié)構(gòu)形式主要采用蓋板。

涵洞設(shè)置的位置、孔徑要與村鎮(zhèn)負責人實地落實，做到既合理，又經(jīng)濟。針對平原微丘區(qū)灌溉水渠較多的地方，比如在K1019+500～K1020+000處，要一同征得村鎮(zhèn)的意見，合理優(yōu)化，盡可能多預(yù)埋一些30 cm的地埋管和水龍接頭，以方便地方澆地灌溉的需求。

2.2 通道

調(diào)查了解當?shù)卮迕窀魃詈透鞔彐?zhèn)聯(lián)系所需的路網(wǎng)及近、遠期規(guī)劃，通行的車輛、車型等情況，以便確定跨徑、凈空和數(shù)量，并取得必要的證明材料，并根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求，合理確定孔跨。通道類型選擇時，優(yōu)先考慮蓋板通道和箱式通道。挖方段落設(shè)置天橋跨越路線，盡量要保證原有路的規(guī)模。

通道設(shè)置的位置、凈高要與村鎮(zhèn)負責人實地落實，做到既合理，又經(jīng)濟。針對平原微丘區(qū)鄉(xiāng)村道路路網(wǎng)密集的地方，例如K1023+300處多條田間路，要合理優(yōu)化，合并多余道路，將通道和改路結(jié)合使用，以滿足村民的正常出行。

K1028+759處路線跨黃委會道路，該路是從舊G108線至沿黃路河壩的防洪緊急通道，孔徑設(shè)置不小于既有路寬度，高度不宜低于4.5 m，綜合考慮采取1-8 m×4.5 m孔徑，現(xiàn)填土高為10 m，及時和路線專業(yè)設(shè)計人員進行協(xié)商，將主線高度降低至填土7 m，以保證箱形通道的填土安全。

2.3 管線交叉

本項目與河津電廠、山西鋁廠供水管線、污水管線多次交叉，通過與產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式處理，并簽訂書面協(xié)議。在K1026+055處與河津電廠排污水管漿砌片石防護壩的交叉處，采取1-13 m空心板小橋的形式跨越。在ZK1025+447處與河津電廠供水管(鑄鐵管2根，直徑70 cm，間距1 m，埋深1.1 m)交叉處，采取1-4 m×4 m蓋板涵跨越。在K1032+200處與山西鋁廠的排污管道(鑄鐵管1根，直徑70 cm)交叉處，采取4-20 m中橋跨越，以保證管線的安全。

本項目與國防光纜交叉，原則上能改移的盡量改移，在不允許改移的前提下，選擇合理的跨越方式。國防光纜需要設(shè)涵防護時，如產(chǎn)權(quán)單位未提出特殊要求，護涵可采用2 m蓋板涵，涵下凈空不宜小于2 m(滿足維修要求)，洞口用磚封死。經(jīng)過與產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商，在K1032+700處對國防光纜進行改移，在K1034+084處設(shè)置1-2 m×2 m蓋板涵進行防護，以保證國防光纜的安全。

2.4 橋梁

根據(jù)本地區(qū)的自然條件、材料來源、地質(zhì)情況、施工特點和使用要求，遵循技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、方便施工的原則，對橋梁孔跨進行了合理的布設(shè)。橋型選擇及布設(shè)除考慮結(jié)構(gòu)本身的合理性與協(xié)調(diào)性外，還應(yīng)注意景觀協(xié)調(diào)。橋梁方案選擇時，應(yīng)充分考慮施工場地、施工工藝及工期，避免設(shè)計與施工脫節(jié)。

在定測階段，根據(jù)施工圖線位的平縱調(diào)整及實地調(diào)查情況，對部分橋梁方案進行了適當調(diào)整。

1)龍門中橋。本橋流域面積為200.53 km2，主流全長48 km。由于上游植被差，涵蓄力低，河水受季節(jié)影響較大。最大洪峰流量為1971年的284 m3/s。

橋址處水面寬約10 m，水深約20 cm～30 cm，溝中有淤泥。小樁號側(cè)有一土壩，頂寬1 m，為防止水淹小樁號側(cè)田地而剛剛加高堆起的。大樁號側(cè)無明顯河壩。橋址位于山前平原區(qū)，地形較平坦，表層砂土覆蓋較厚，橋臺邊坡穩(wěn)定性較好。橋墩均位于平緩的河灘地里，橋墩穩(wěn)定性較好。本橋經(jīng)方案比較，上部結(jié)構(gòu)采用4-20 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩，肋式臺，墩臺均采用樁基礎(chǔ)。

2)永安分離立交。本橋在永安村南約50 m處上跨一條水泥路，該路寬7 m，處于直線段，縱坡較小。

橋址位于平原區(qū)，地形較平坦，表層黃土覆蓋較厚，橋臺邊坡穩(wěn)定性較好。

本橋上部結(jié)構(gòu)采用1-13 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板，右前夾角75°，下部結(jié)構(gòu)采用輕型臺，采用樁基礎(chǔ)。

3)蒼頭小橋。本橋在蒼頭村西約240 m處上跨河津電廠的排污管道，該管道周圍采用漿砌片石防護，形成梯形壩，該壩頂寬2 m，底寬5 m。橋址位于微丘區(qū)，地形較平坦，表層黃土覆蓋，橋臺邊坡穩(wěn)定性較好。

本橋原計劃采用涵洞方案通過。定測階段與電廠負責人溝通后，為保證管線的安全，采用上部結(jié)構(gòu)1-13 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板，右前夾角105°，下部結(jié)構(gòu)采用輕型臺，采用樁基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

1)橋型選擇，必須堅持安全第一的原則。橋涵結(jié)構(gòu)形式的采用，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的自然條件、材料來源、地基情況、施工特點和使用要求，遵循技術(shù)可行，經(jīng)濟合理的原則，進行綜合考慮。盡量做到標準化、系列化及施工工廠化，以確保工程質(zhì)量，加快建設(shè)速度，降低工程造價，避免設(shè)計與施工脫節(jié)。橋型選擇應(yīng)注意造型美觀，與周圍景觀協(xié)調(diào)，還須重視橋孔布設(shè)的合理性與協(xié)調(diào)性，盡量不壓縮河道。橋梁跨徑大小的選擇應(yīng)注重高跨比的協(xié)調(diào)，最經(jīng)濟的跨徑是使上、下部結(jié)構(gòu)總造價最低。

2)涵洞形式的選擇，要根據(jù)地形、地勢、地質(zhì)條件，本著技術(shù)可行、安全、美觀、經(jīng)濟適用、就地取材的原則選擇形式。另外，還要前瞻性的考慮施工過程對路基附近地形的改變，相應(yīng)調(diào)整涵洞位置和結(jié)構(gòu)形式。排洪涵洞孔徑應(yīng)根據(jù)水文計算確定，最小凈跨應(yīng)不小于1.5 m，灌渠涵洞凈跨應(yīng)不小于1.0 m。

3)光纜需要設(shè)涵防護時，如產(chǎn)權(quán)單位未提出特殊要求，護涵可采用3 m蓋板涵，涵下凈空不宜小于2.2 m(滿足維修要求)，洞口用磚封死。

4)通道設(shè)置盡量不改變原有出行方式。下穿主線的鄉(xiāng)村道路，通道最小凈空按Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ類通道標準執(zhí)行。對沿線個別凈空要求超過Ⅰ類通道標準的，應(yīng)結(jié)合具體情況進行特殊設(shè)計。通道盡量利用橋梁兩岸橋下兼作通道，若原有道路旁已有較大的水溝時，可設(shè)兩孔橋，一孔作跨溝，一孔作通道。此外還應(yīng)結(jié)合農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃和現(xiàn)有的鄉(xiāng)村小道，選定合適的通道位置。通道最小凈空標準見表1。

表1 通道最小凈空標準 m

通道標高應(yīng)結(jié)合排水考慮，通道路面標高宜高于原地面，原則上不下挖，便于雨水自排，少數(shù)通道根據(jù)地勢，若能有效解決自排水問題，也可適當下挖。

［1］JTG C10-2007，公路勘測規(guī)范［S］.

［2］JTG D60-2004，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范［S］.