南水北調(diào)中線邢石界至古運(yùn)河南渠段橋梁布置與設(shè)計(jì)

顧光富，王云倉(cāng)

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

南水北調(diào)中線邢石界至古運(yùn)河南渠段橋梁布置與設(shè)計(jì)

顧光富，王云倉(cāng)

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

南水北調(diào)中線邢石界至古運(yùn)河南渠段由于采用明渠輸水，截?cái)嗔斯方煌ā⑸a(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(jìn)行了交通恢復(fù)，該文介紹了橋梁的布置原則和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

南水北調(diào)中線工程；橋梁；設(shè)計(jì)

1 工程概況

南水北調(diào)中線邢石界至古運(yùn)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(gè)縣（市）區(qū)，渠線總長(zhǎng)65.793km，其中渠道長(zhǎng)60.710km，建筑物長(zhǎng)5.083km。由于工程采用明渠輸水的方案，截?cái)嗔藝?guó)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(duì)截?cái)嗟牡缆愤M(jìn)行恢復(fù)，根據(jù)工程復(fù)建原則并結(jié)合本渠段實(shí)際情況，通過(guò)相關(guān)部門(mén)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(fù)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(fù)建原則

工程復(fù)建原則主要是控制公路交叉建筑物規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)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(jì)跨渠公路橋設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）》（2007.4）的相關(guān)規(guī)定，本渠段確定的復(fù)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(jí)、原標(biāo)準(zhǔn)）原則修建跨渠公路橋，恢復(fù)原有交通功能。如果要提高復(fù)（改）建道路等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)論證，并取得相應(yīng)主管部門(mén)的批準(zhǔn)。

（2）保證沿線公路的暢通，方便當(dāng)?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(jí)或四級(jí)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(dāng)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(mén)、地方要求新建公路、鐵路交通橋所需投資以及擴(kuò)大規(guī)模、提高標(biāo)準(zhǔn)增加的投資、由部門(mén)、地方負(fù)責(zé)。

2.2 推薦橋梁布置方案

根據(jù)本渠段道路情況，通過(guò)相關(guān)部門(mén)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(jiàn)表1。

3 橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

（1）滿足現(xiàn)行公路、橋梁設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范，必須貫徹“安全、耐久、節(jié)約、和諧”的設(shè)計(jì)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(yīng)重視橋梁施工方案的選擇，適當(dāng)考慮橋位分散造成的模板使用效率低、建筑場(chǎng)地分散等問(wèn)題。

（3）橋梁梁底高程應(yīng)不低于挖方渠道一級(jí)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(yùn)行維護(hù)道路立交，則梁底高程應(yīng)高于路面至少4.5m。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合一級(jí)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(zhǎng)度和坡度。

（4）橋跨布置時(shí)渠道過(guò)水?dāng)嗝娣秶娜珮驑蚨兆杷娣e一般不得大于5%過(guò)水面積（計(jì)算橋墩阻水面積時(shí)，順?biāo)飨驊?yīng)考慮多柱效應(yīng)），同時(shí)渠底、渠底坡腳和一級(jí)馬道及渠頂?shù)缆飞喜坏貌贾脴蚨眨肋^(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)的橋墩結(jié)構(gòu)布置應(yīng)考慮渠道防滲構(gòu)造要求。

（5）對(duì)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?biāo)飨虿贾茫?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(duì)于位于圓弧渠段的橋墩布置，其交角偏差宜小于5°。

（7）當(dāng)路渠交角大于等于50°時(shí)，宜保持原路線不變修建斜橋，當(dāng)路渠交角小于50°時(shí)，宜適當(dāng)改線修建50°或以上的斜橋。部分交角較大的四級(jí)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(yán)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(hù)欄高度以0.75～1.0m為宜。

3.2 推薦方案設(shè)計(jì)

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，結(jié)合渠道斷面的特點(diǎn)，最終推薦采用了預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁和簡(jiǎn)支箱梁等結(jié)構(gòu)。

采用箱梁結(jié)構(gòu)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（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(qiáng)，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(jià)基本相當(dāng)，但具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

本渠段69座橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支現(xiàn)澆箱梁和簡(jiǎn)支預(yù)制空心板有南焦橋、北瀆橋等10座，簡(jiǎn)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(jí)：預(yù)應(yīng)力箱梁和預(yù)應(yīng)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(jì)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(duì)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(yīng)盡量減小墩柱直徑，部分橋梁采用薄壁實(shí)體墩。橋墩結(jié)構(gòu)型式一般為柱式墩或薄壁實(shí)體墩，墩厚1.1～2.0m，墩寬根據(jù)上部結(jié)構(gòu)布置確定；實(shí)體墩下設(shè)承臺(tái)，承臺(tái)厚1.5m和2.0m 2種，尺寸根據(jù)灌注樁布置確定；承臺(tái)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(zhǎng)10～50m。橋臺(tái)采用組合式或肋板式，組合式橋臺(tái)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(zhǎng)10～34m；肋板式橋臺(tái)為蓋梁下接臺(tái)肋，臺(tái)肋下設(shè)2m厚承臺(tái)，承臺(tái)下接雙排灌注樁，灌注樁形式均為摩擦樁，樁徑1.0m，樁長(zhǎng)20～30m。下部結(jié)構(gòu)混凝土等級(jí)：蓋梁、背墻、墩柱和臺(tái)肋采用C30F200，承臺(tái)（系梁）、灌注樁采用C25。

4 結(jié)語(yǔ)

本渠段布置44座公路橋和25座生產(chǎn)橋用于恢復(fù)公路交通路網(wǎng)和生產(chǎn)交通路網(wǎng)，基本恢復(fù)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(jì)跨渠公路橋設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）［R］.2007.

［2］河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究.南水北調(diào)中線一期工程總干渠邢石界至古運(yùn)河南渠段初步設(shè)計(jì)報(bào)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(jì)工作，（Tel）022-26154657。