廣州至高明高速公路(廣州段)橋梁結構形式分析

劉 進，周月明

(1.株洲市規劃設計院，湖南 株洲 412007;2.廣州市公路勘察設計有限公司，廣州 510500)

1 廣州至高明高速公路廣州段簡介

廣州至高明高速公路廣州段，起點位于廣州市番禺區化龍鎮復甦村，終點位于佛山市順德區陳村鎮吳家圍，位于廣州環城高速公路南段與國道主干線廣州繞城公路南段之間。同時它還連接著廣珠北線(建成)、南沙港快速路(建成)、迎賓路(建成)、東新高速(在建)和廣珠西線(建成)等多條南北縱線，將起到轉向分流的作用。廣明高速公路廣州段向東通過國道主干線廣州繞城公路東段(以下簡稱廣州東二環)與廣州經濟技術開發區連接，向南通過平南公路與南沙經濟技術開發區連接，中間通過番禺化龍、南村、鐘村等地，向西通過廣明公路佛山段與佛山聯系。

2 橋梁上部結構的綜合比較

在進行設計時，橋梁上部構造應盡量選擇標準化、裝配化、工廠化的結構，根據各自結構形式特點、考慮施工流程等方面，選取有代表性的橋梁方案進行比選。結合本項目的實際情況，選取20 m、25 m、30 m跨徑進行上部結構比選。上部結構形式在寬幅空心板、裝配式小箱梁、T形梁之間取舍(表1)，通過各方面綜合比較，最終確定經濟合理的跨徑組合和結構形式。變寬段橋梁和部分匝道橋，受線形、凈空及美觀等因素制約，結合地形條件采用預應力混凝土連續梁。

通過綜合比選(表1)，本次設計在一般路段推薦采用預應力混凝土連續小箱梁。

表1 橋梁上部結構方案綜合比較

3 橋梁經濟跨徑的比較

3.1 相同結構不同跨徑的結構經濟比較

考慮到本線路橋梁沿途通過城市發展區，橋下尚有輔道及眾多地方道路通行，如橋梁采用的跨徑較小，就會使得橋下墩柱林立，嚴重影響到橋下的景觀。因此，在本線路橋梁經濟跨徑的比選中，采用了跨徑較大的預應力混凝土小箱梁這一結構形式。預應力混凝土小箱梁采用預制吊裝的施工方法，快速方便，對橋下影響小，景觀性也較好，比較適合本段的實際情況。對25 m跨小箱梁方案及30 m小箱梁方案進行同等深度比選，比較方法為采用橋梁總長相等和相同的地質情況，通過對不同橋梁跨徑和結構形式的計算分析，確定下部結構樁柱直徑及配筋，再根據樁頂力計算下部樁長，從而進行不同橋梁結構的經濟性比較。

在表2中，對25 m以及30 m跨徑的預制預應力混凝土小箱梁方案的經濟技術指標進行了比較。比較條件:墩高均取為10 m，根據沿線一般地質情況，樁長分別取45 m和60 m，兩個方案的材料指標均按每平方米橋面面積的平均值來進行比較。

通過比較可以看到，采用30 m跨徑，各項材料的指標都較高，使得其工程造價要比采用25 m跨徑預制預應力混凝土小箱梁高。因此，在非立交變寬范圍內，一般推薦采用25 m跨徑預制預應力混凝土小箱梁方案;對于地質條件較差，或跨越河流密集地帶，或者橋下交通條件較為復雜的橋梁，則可采用30 m跨徑預應力混凝土小箱梁，以降低下部基礎的費用。而在立交主線的變寬段，考慮到施工的簡便以及橋梁的美觀，推薦采用20～30 m跨現澆預應力混凝土連續箱梁。

表2 橋梁經濟技術指標比較

3.2 相同跨徑不同上部結構的經濟比較

25 m、30 m跨不同上部結構的比較見表3、表4。表中數據均已計入整體化層。

表3 25 m跨(以一聯125 m正交橋為例)

表4 30 m跨(以一聯120 m正交橋為例)

從表3、表4可以看到，基于下部結構尺寸相同或相近，僅從上部結構考慮，同等跨徑小箱梁比T梁經濟。從經濟性及美觀、實用角度出發，上部結構推薦預應力混凝土小箱梁的形式。

4 橋墩形式比較

在采用兩幅分離式斷面的前提下，本段橋梁的下部可以采用半幅雙柱式橋墩和半幅薄壁板式橋墩這兩種形式。對下部結構的這兩種形式，從經濟、安全、美觀等方面(表5)進行比選討論。

圖1 薄壁板式墩與雙柱式墩圖式

表5 橋墩方案比較

在表5中，對這兩種橋墩方案從經濟、技術與景觀等各個方面進行了對比。總體而言，半幅薄壁板式橋墩經濟性略差于半幅雙柱式橋墩，而兩者在技術方面都不存在問題，施工也都方便快捷。但薄壁板式橋墩比半幅雙柱式橋墩美觀，占地較少，橋下的空間也更為開闊，采光更好，更有利于橋下行車。經綜合考慮，本段橋梁推薦采用半幅板式橋墩。

5 結論

廣州至高明高速公路(廣州段)橋梁采用兩幅分離式斷面、半幅薄壁板式橋墩，上部結構在等寬段采用先簡支后結構連續的預應力混凝土小箱梁。該方案可以有效組織交通，減少干擾，利于行車順暢、安全。主梁、橋墩形式造型美觀，增加橋下車道透光度，占地較少，結構簡潔美觀，施工技術較為成熟，造價較低。跨徑以25 m跨為主，再根據具體路段的不同情況對跨徑進行調整。

［1］姚玲森.橋梁工程［M］.北京:人民交通出版社，2002.

［2］中華人民共和國交通部.JTG D60—2004 公路橋涵設計通用規范［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［3］中華人民共和國交通部.JTG D62—2004 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［4］中華人民共和國交通部.JTG D63—2007 公路橋涵地基與基礎設計規范［S］.北京:人民交通出版社，2007.