鄭伏龍
(貴州省公路勘察設計院)
(1)地表高差較大,在進行場地的平整時經常會出現半挖半填的地基,給施工帶來嚴重的不變,而且還加大了工程造價。
(2)地質的不均勻性,山區的地質呈現不均勻的分布,建筑物的地基在正常的壓縮范圍內經常會遇到傾斜、大塊的孤石,土質的軟硬和厚度也分布不夠均勻。
(3)大量的石芽、溶溝、溶槽間填充著性質不同的土層形成巖溶地基,這些地基地基經常會出現塌方現象。
(4)山體較高較陡,兩個山體之間有較長的深溝,有的山體多為堅硬的巖石,在施工時要進行大量的山體開鑿。
(1)工程規模較大
在山區之間修筑高速公路時,由于山區之間的地形復雜、山體較陡,在修筑時必須采用大規模的橋梁群跨越河谷和深溝,為了克服兩地之間或者是深溝的高差,橋梁就成為連接兩地的重要建筑構件。據不完全統計,山區高速公路橋梁的里程約占公路總里程的一半左右,根據地勢的不同,在設計時有常規橋梁(跨度較小,或者是連續幾跨之間的距離不超過1 000 m)和特殊橋梁(橋梁單跨的距離較大,單跨間距在150 m 左右,橋柱與橋墩在設計時又高又粗)。
(2)橋址的選擇
受到地形的影響以及山脈的走向,山區的橋梁大多位于深山峽谷,在建筑施工時,要修筑較長的施工便道,方便材料的運輸,對于比較狹窄的地區,施工場地的布置比較困難,位于山腰中間的橋梁,施工材料需要垂直運輸,為了方便交通,橋梁的選址經常位于地形的復雜處。
(3)施工方案的影響
橋梁在進行選址后,施工隊伍與設計人員要制定合理的施工方案,根據選址處的地形對于施工材料運輸或者是施工機械的影響,合理的設計橋梁的結構,地質、地形等外界條件是決定橋型的關鍵因素,尤其是主橋的橋型的設計。
(1)安全、適用是橋梁設計的基本功能,同時也是建筑物最為重要的功能。在施工時,要根據橋梁的技術指標和指定執行有關章程、規范。例如,橋面寬度、荷載等級、安全系數、強度、剛度、抗震、抗風、防撞、防腐蝕等這些最基本的功能,各項橋梁都要滿足這些因素。
(2)耐久性,由于山區的地勢、地形復雜,因此,橋梁在第一次建筑時要嚴格的確保施工質量,要設置相應維修措施,針對橋梁的關鍵部位要經常性的進行維修與保養,例如支座、拉索處,這些構件都是確保橋梁正常使用的關鍵部位,經常性的對橋梁進行維修保養能夠有效的提高橋梁的耐久性。
(3)美觀性,橋型的選擇在滿足建筑施工要求之外,還要具有一定的美觀性,橋梁的美觀不能只比較立面,要注意橋上的人斜向看橋的效果。
(1)上部結構的選型
橋梁上部結構的選型要采用先進的技術、合理的工程造價設計合理的跨度。一般跨度在50 以內的橋梁,應選擇工地預制的預應力混凝土T 梁、箱梁或空心板,采用橋面連續或結構連續。單跨跨徑50 ~80 m 內的多跨長橋,上部結構多選擇等截面連續梁,同節段預制、架橋機吊裝施工經濟性較好。單跨跨徑100 m 以上一般采用預應力混凝土連續梁或連續剛構,多采用掛籃懸澆施工。
(2)下部結構的選型
橋梁下部結構的選型一般采用柱式墩或墻式墩,長橋下部的結構要結合當地的地形與橋墩高差的變化,合理的選用兩種或三種形式。基礎的選擇要根據當地的地質地質條件,如若位于堅硬的巖石可以直接在上面建立基礎,但是基礎一般采用擴大基礎后樁基礎,尤其是對于陡坡更需要選擇樁基礎,基礎的選擇要使其要具有足夠的承載力。
(1)拱橋
對于V 型河谷或深溝一般采用拱橋,其跨度不超過300 m,橋梁的設計采用一孔跨溝,按行車道的位置經常采用上承式拱橋或中承式拱橋。拱肋一般采用勁性骨架加強的鋼筋混凝土箱形截面。
(2)連續剛構及矮塔斜拉橋
連續剛構及矮塔斜拉橋一般選用地質條件較好的開闊幽深U 形河谷,橋面到溝底的垂直距離不超過100 m。橋梁的設計應采用多孔,受到施工技術以及施工條件的限制,連續剛夠橋梁的主跨在250 m 以內,矮塔斜拉橋主跨宜控制在300 m 以內。
(3)斜拉橋
斜拉橋適用于地質條件較差的開闊幽深U 形河谷,其結構形式屬于超靜定索鋼結構。橋面到溝底的垂直距離超過100 m,橋梁的主跨距離為400 ~800 m,主跨500 m 內主梁采用整體式混凝土雙肋梁較經濟,500 ~800 m 多采用流線形鋼箱或鋼桁梁。
(4)懸索橋
懸索橋適用于地質條件較好的開闊幽深U 形河谷,主跨經濟跨經范圍為600 ~1 000 m,主梁可采用流線型鋼箱或鋼桁梁,橋塔一般為鋼筋混凝土門式結構。
山區的高速公路橋梁大多位于地形復雜的地區,我們要因地制宜,協調好橋梁與當地的地形、地勢、水文條件等外界環境之間的關系,合理的選擇橋型,確保橋梁的質量。
[1]葛勝錦,王學軍.山區高速公路橋梁的設計方法與實踐[J].公路,2008,(9):237-244.
[2]田立頂.淺談山區高速公路橋梁的設計[J].工程設計,2008,22,(1):71-73.