關(guān)于公路中小跨徑橋梁孔跨布置的探討

劉魯生

摘 要：通過(guò)調(diào)查研究，根據(jù)地區(qū)不同地形、地質(zhì)、河流特點(diǎn)，按五種不同地區(qū)，對(duì)中小跨徑橋梁合理孔跨布置方案得出以下布設(shè)原則。

關(guān)鍵詞：中小跨徑；橋梁；孔跨布置

1 橋位選擇總體原則

中小橋梁多位于地形地貌、地質(zhì)水文條件復(fù)雜的路段，橋位的選擇很大程度受路線布設(shè)的制約，因此應(yīng)結(jié)合路線布設(shè)綜合考慮，注意其空間相互關(guān)系的合理性。路線和橋梁布置應(yīng)盡量減少開(kāi)挖土石方量，以不破壞原有的自然生態(tài)平衡和環(huán)境為原則，使滑坡、坍塌、泥石流、水毀等人為地質(zhì)病害的產(chǎn)生減少到最小。應(yīng)在“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”總體設(shè)計(jì)原則下，通過(guò)正確選擇橋位，布置足夠的孔跨、橋孔高度、正確選擇基礎(chǔ)型式和足夠埋深、配置相應(yīng)的攔擋、防撞、排導(dǎo)構(gòu)造物，以確保橋梁孔跨布置合理，結(jié)構(gòu)安全。

2 孔跨布設(shè)總體原則

孔跨布置應(yīng)結(jié)合橋址處地形地貌、地質(zhì)水文條件以及橋梁跨越溝谷、道路等具體情況進(jìn)行布置，遵循平面、縱面、橫斷面布設(shè)統(tǒng)籌兼顧的基本原則。

3 平面布設(shè)原則

3.1 中、小跨徑橋梁跨越河流

跨越河流時(shí)中、小跨徑橋梁的平面布置，基本上應(yīng)滿足路線走向需要。在跨越河流時(shí)，為滿足路線平曲線、水文地質(zhì)條件的需求，中、小跨徑橋梁常被設(shè)計(jì)成彎橋、斜橋。對(duì)于只在河寬范圍內(nèi)布設(shè)橋孔即可滿足設(shè)計(jì)要求的斜、彎橋，應(yīng)根據(jù)斜、彎的具體角度，斜橋斜做，一般不宜斜橋直做。

對(duì)于跨越的河流需采用較長(zhǎng)的斜、彎橋，往往橋孔布設(shè)除考慮滿足跨河需要外，還應(yīng)考慮滿足路線路線縱斷面拉坡設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)和景觀的設(shè)計(jì)需要。此時(shí)，河流全寬范圍的主橋跨宜斜橋斜做，上岸后緊接主橋跨的第一孔最好設(shè)計(jì)成一端斜交，一端正交的異形結(jié)構(gòu)，剩下的其他孔跨采用標(biāo)準(zhǔn)梁跨順接。

當(dāng)路線布設(shè)受地形、地質(zhì)等條件限制，與一條河流多次交叉且交角較小、斜交角的模數(shù)過(guò)多，改移河道又很困難。此時(shí)，應(yīng)作經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，如按斜橋設(shè)計(jì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)、施工難度和橋梁造價(jià)增加較大時(shí)，采取左右幅橋分開(kāi)做的措施，河道內(nèi)的墩柱設(shè)計(jì)成獨(dú)柱，橋孔采用錯(cuò)孔布置的形式，左右幅墩柱連線與水流方向平行，橋墩帽梁正交設(shè)置。兩岸各設(shè)一非標(biāo)準(zhǔn)梁長(zhǎng)調(diào)整跨河橋孔與標(biāo)準(zhǔn)橋跨連接。為簡(jiǎn)化施工模板和景觀需要，非標(biāo)準(zhǔn)梁長(zhǎng)調(diào)整孔的梁高宜與標(biāo)準(zhǔn)橋跨的梁高一致。

3.2 中、小跨徑橋梁跨越?jīng)_溝

中、小跨徑橋梁跨越?jīng)_溝時(shí)的布置，一般應(yīng)服從路線走向的需要。橋梁在跨越?jīng)_溝時(shí)，橋梁頂面設(shè)計(jì)高程通常較高。此時(shí)，橋孔布設(shè)的主要因素不再是水文條件，而成為橋孔布設(shè)的主要控制因素將是地形、地貌及地質(zhì)等條件。由于地表水的沖刷自然地面縱、橫坡度都較陡，靠山腹內(nèi)側(cè)橋跨長(zhǎng)度較短，靠山腹外側(cè)橋跨較長(zhǎng)。此種情況下，橋梁的布孔原則為，左右幅橋墩宜在橫向或徑向?qū)R，邊孔宜采用與中孔等梁高的、適應(yīng)地形需要的非標(biāo)準(zhǔn)梁長(zhǎng)，以降低橋臺(tái)高度或減小對(duì)山體的開(kāi)挖。

3.3 中、小跨徑橋梁跨越泥石流溝口

路線穿越泥石流溝口，一般應(yīng)布設(shè)橋梁跨越。為減小泥石流對(duì)橋跨下部結(jié)構(gòu)施加的沖擊力、剝蝕力，確保橋梁結(jié)構(gòu)安全，滿足耐久性要求，除在橋墩周圍做必要的導(dǎo)流、防沖擊、剝蝕構(gòu)造外，路線應(yīng)盡可能與泥石流溝口保持一定的距離。

4 立面布設(shè)原則

4.1 中、小跨徑橋梁跨越山間盆地河流

山間盆地河流，水文條件比較復(fù)雜，且無(wú)水文資料，一般季節(jié)流量小、水位低，但雨季暴雨通常會(huì)造成短時(shí)間內(nèi)水位暴漲、流量激增，漫過(guò)河堤散流。橋梁跨越此類季節(jié)性流量較大的河流時(shí)，橋梁兩岸引道相當(dāng)于新建成的擋水大壩，原來(lái)漫過(guò)河堤散流的河水，這時(shí)，水流只能匯于橋孔下通過(guò)。在這種情形下，建議布設(shè)橋孔時(shí)不宜過(guò)多壓縮河道，孔跨布設(shè)應(yīng)留有足夠的余地，尤其不能將橋臺(tái)設(shè)于河灘，確保橋梁和路基的安全。

4.2 中、小跨徑橋梁跨越?jīng)_溝

橋梁跨越?jīng)_溝時(shí)，橋孔布設(shè)的主要控制因素是地形、地貌及地質(zhì)等條件。溝底縱坡通常較陡，隨著雨季到來(lái)，山間泥石流、滾石的撞擊會(huì)對(duì)橋墩產(chǎn)生致命危害。因此，布孔原則為，橋墩布設(shè)應(yīng)盡量避開(kāi)溝底，邊孔宜采用與中孔等梁高的、適應(yīng)地形需要的非標(biāo)準(zhǔn)梁長(zhǎng)，以降低橋臺(tái)高度或減小對(duì)山體的開(kāi)挖。

5 中、小跨徑橫斷面布設(shè)原則

在橋梁橫斷面布置上，除考慮上下部構(gòu)造滿足凈空要求外，尚應(yīng)將懸臂式橋梁等一系列新的結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)施工技術(shù)與橋址處地質(zhì)、地貌、水文條件及周圍景觀環(huán)境結(jié)合起來(lái)，此時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則是盡可能減小對(duì)山體開(kāi)挖，最大限度降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

山區(qū)公路設(shè)計(jì)常常利用山腹蜿蜒升坡，在山體上的大挖方不可避免，對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的合理應(yīng)用，根據(jù)地形、地貌和地質(zhì)等具體條件，采用懸臂式橋梁，可減小對(duì)山體開(kāi)挖，可將對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞最大限度地降低。

懸臂式橋梁的關(guān)鍵技術(shù)，是利用預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力巖土錨固技術(shù)來(lái)解決懸臂式橋梁在施工和使用過(guò)程中的力平衡的問(wèn)題。針對(duì)山區(qū)公路的特點(diǎn)，把預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力巖土錨固技術(shù)和橋梁建造技術(shù)融合為一體。具體有如下三種情況：（1）在修建山區(qū)公路的地段有穩(wěn)定巖體時(shí)，不宜在山體大面積開(kāi)挖，而應(yīng)該將懸臂梁錨固在穩(wěn)定巖體。（2）如地質(zhì)條件一般，大面積開(kāi)挖也可不必，可采取預(yù)應(yīng)力或普通鋼筋錨樁對(duì)懸臂梁進(jìn)行錨固。（3）在橫坡陡峻的填方路段，線位較空，無(wú)法做支擋構(gòu)造物，此時(shí)可選擇L形墩懸臂梁。利用樹(shù)根樁對(duì)橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行錨固。

懸臂式橋梁與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案相比，開(kāi)挖斷面小，減少?gòu)U方，有利于環(huán)境保護(hù)。同時(shí)可以減小邊坡高度，提高行車安全性，降低前期邊坡治理和后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

綜上，如果路線和橋梁布置不盡合理，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖土石方過(guò)量，不但破壞了原有的自然生態(tài)平衡和環(huán)境，甚至還導(dǎo)致滑坡、坍塌、泥石流、水毀等人為地質(zhì)病害的產(chǎn)生。以上只是本人的一點(diǎn)淺見(jiàn)，不足之處敬請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)

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