淺析橋上設備基礎做法

朱洪亮

（山西省交通規(guī)劃勘察設計院，山西 太原 030012）

0 引言

道路附屬設施（如路燈、攝像機、交通標志等）作為道路建設的重要組成部分，對發(fā)揮公路功能、保障行車安全、提高服務水平和通行能力具有重要作用，是道路現(xiàn)代化、智能化的標志。隨著交通科技的不斷發(fā)展，在道路建設中對附屬設施的要求越來越高，規(guī)模也越來越大。在實際道路項目建設中，不少設備不可避免需設置在橋梁上。

在橋梁上設置設備就需要先在橋梁上做好基礎，與在路基段設置設備基礎相比，在橋梁段設置，難度更大，一般需多專業(yè)配合，在橋梁施工時，提前為后期實施的附屬設備預留基礎。因涉及專業(yè)和協(xié)調環(huán)節(jié)較多，經常會發(fā)生預留基礎遺漏、基礎規(guī)格有偏差或預留基礎強度不達標，造成后期附屬實施設備無法安裝或安裝后傾斜傾倒，影響道路建設工期和道路交通安全。

此外，高速公路中的特大橋作為道路工程中的一個重點構造物，需重點監(jiān)控管理，對附屬設施的配置要求也更高，在《高速公路監(jiān)控技術要求》中規(guī)定：“設置在特大橋區(qū)段的監(jiān)控設備包括車輛檢測器、氣象檢測器（能見度檢測器）、閉路電視攝像機、可變信息標志（包括門架式、懸臂式、立柱式）、車道控制標志、緊急電話和有線廣播、霧燈、航空障礙燈、航道警示標志設備等[1]。”高速公路特大橋設置的設備種類較多，各種設備的大小不同，對橋上設備基礎的要求也不同。

如何根據實際需要在橋梁上設置設備基礎是一個值得我們認真思考的問題。

本次列舉幾種在設計和施工中經常使用的橋上設備基礎做法，并進行詳細對比分析，總結出各做法的優(yōu)缺點，以便在實際項目應用中能選擇最合理的做法。

1 橋上基礎做法簡介

1.1 混凝土護欄澆筑法

此做法一般用于設有混凝土護欄的道路橋梁段，具體做法是在橋梁原混凝土護欄的基礎上進行加強，加強部分與橋梁混凝土護欄一起配筋澆筑，在澆筑過程中將設備地腳螺栓、穿線管道等一并澆筑，澆筑完成后為一個完整的整體。設備桿橫向扭力由設備基礎和橋梁混凝土護欄整體受力，設備桿高度、重量受一定限制，桿體太高太重會對橋梁結構平衡有影響。具體如圖1。

圖1 混凝土護欄澆筑法示意圖

圖中穿線支管和穿線主管為選配內容，若桿體為電氣設備桿，則需配置管道，若為交通標志等非電氣類設備則無需配置管道。

1.2 現(xiàn)澆縫澆筑法

目前橋梁設計大部分采用裝配式結構。裝配式結構就是以預制構件為主要受力構件，裝配連接而成的混凝土結構。由于裝配式橋梁的上、下部可平行施工，可大大縮短工期，且無需在高空進行構件制作，質量容易控制，可在一處成批生產，成本低，在實際橋梁設計施工中應用較為廣泛。經查閱《公路橋涵通用圖》[2]和咨詢相關專業(yè)人員，裝配式橋梁兩塊預制梁板之間一般會留有50～100 cm的現(xiàn)澆縫用于梁板連接。而一般設備基礎地腳螺栓間距不超過40 cm，可放入橋梁現(xiàn)澆縫內。在現(xiàn)澆縫澆筑前，將提前準備好的設備法蘭盤和地腳螺栓預埋件插入梁板之間的現(xiàn)澆縫，調整好角度并進行固定，然后進行澆筑。澆筑完成后設備基礎與梁板融為一體。設備桿橫向扭力由整個梁板受力，受力好，設備桿高度、重量基本不受限制，對橋梁結構和平衡影響較小。但橋梁現(xiàn)澆縫一般位于橋墩上，此做法需要設備基礎與橋墩必須同位置，位置不同，無法設施。具體如圖2。

圖2 現(xiàn)澆縫澆筑法

圖中管道為選配內容，若基礎為電氣設備桿基礎，則需預埋管道，管道可設置在人行道磚下方或在橋梁護欄外側進行明裝，若為交通標志等非電氣類設備則無需預埋管道。

1.3 后期馬鞍法

設備基礎傳統(tǒng)預留法（1.1、1.2均為傳統(tǒng)預留法）需要附屬設施設計單位對基礎提出要求，由橋梁設計部門進行預留基礎設計。但附屬工程設計單位與橋梁設計單位一般不屬同一部門，協(xié)調比較困難。即使通過協(xié)調，橋梁設計單位對設備預留基礎進行了設計，也經常會因為施工原因造成預留基礎遺漏或不合格，無法滿足使用要求，直接導致附屬設施后期無法安裝或安裝困難。

本做法是對傳統(tǒng)預留法的一種有效補充。具體做法為：

a）在生產車間內，根據橋梁混凝土護欄尺寸，使用一定厚度的高強鋼板加工成馬鞍形基座。在基座頂部相應位置焊接底座螺栓，間距、規(guī)格與設備桿加勁法蘭盤對應。根據基座固定螺栓的規(guī)格、間距在基座側板鉆孔。對基座整體做熱鍍鋅防腐。

b）將生產好的設備基座從生產車間運輸至施工現(xiàn)場。在運輸過程應將基座固定好，防止在運輸過程中碰撞，損壞鍍鋅層。

c）根據附屬實施設計圖紙中設備的安裝位置和生產好的馬鞍形基座規(guī)格，在橋梁混凝土護欄上對應位置鉆孔，將基座安裝在橋梁混凝土護欄上，并用高強螺栓固定好。

d）確定基座安裝好的情況下，將設備桿安裝在基座法蘭上。

e）將配套的穿線管道、設備、線纜安裝好，安裝即完成。

本做法安裝方便靈活，由附屬設施施工單位施工即可，無需與橋梁設計施工單位協(xié)調。但由于此法設備基座與橋梁混凝土護欄是通過螺栓連接的，設備桿受力主要由基座、螺栓、混凝土護欄共同決定，設備桿高度、重量受限制較大，比較適合桿體較小較輕的設備桿，而且在施工過程中需要對橋梁混凝土護欄進行鉆孔，對混凝土護欄結構有一定影響，但整體影響較小，方案可行。具體如圖3。

圖3 后期馬鞍法

圖中管道及相關附件均為選配內容，若基礎為電氣設備桿基礎，則需安裝穿線管道，管道可明裝在橋梁護欄外側，若為交通標志等非電氣類設備則無需安裝管道。

2 橋上基礎做法對比

上文列舉了3種最常見的橋上設備基礎做法，下面我們將3種做法從基礎受力、設置位置、協(xié)調難度、施工難度、后期維護等幾方面進行對比，對3種做法各自的優(yōu)缺點進行分析。

2.1 混凝土護欄澆筑法

a）優(yōu)點 受力較好、預留位置不受限制、后期維護量小。

b）缺點 對桿體規(guī)格有一定限制、協(xié)調難度較大，易遺漏或預留規(guī)格有偏差、施工難度較大。

2.2 現(xiàn)澆縫澆筑法

a）優(yōu)點 受力好、對桿體規(guī)格基本無限制、施工難度小、后期維護量小。

b）缺點 預留位置受限制、協(xié)調難度較大，易遺漏或預留規(guī)格有偏差。

2.3 后期馬鞍法

a）優(yōu)點 設置位置靈活、無需協(xié)調，不易遺漏或產生偏差。

b）缺點 受力差、對桿體規(guī)格有限制、制作工藝復雜，施工難度大、后期維護量較大。

經分析對比，各做法的優(yōu)缺點對比如表1。

從表中可以看出，各做法均有各自的優(yōu)缺點，適用情況各有所長。

3 結語

表1 橋上設備基礎做法優(yōu)缺點對比表

合理的方案、完善的設計是工程實施的前提。合理完善的設計方案不僅能提高工程質量、減少工程造價、降低運營維護成本，還能使道路更好地服務于廣大司乘人員。本文列舉的3種橋梁設備基礎做法均已通過實際應用檢驗，方案安全可靠。通過對比，總結出各做法的優(yōu)缺點和適用情況。在實際應用中，可根據項目實際情況選擇最合理的基礎做法。