關于公路中小跨徑橋梁孔跨布置的探討

劉魯生

摘 要：通過調查研究，根據地區不同地形、地質、河流特點，按五種不同地區，對中小跨徑橋梁合理孔跨布置方案得出以下布設原則。

關鍵詞：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、地質水文條件復雜的路段，橋位的選擇很大程度受路線布設的制約，因此應結合路線布設綜合考慮，注意其空間相互關系的合理性。路線和橋梁布置應盡量減少開挖土石方量，以不破壞原有的自然生態平衡和環境為原則，使滑坡、坍塌、泥石流、水毀等人為地質病害的產生減少到最小。應在“技術可行、經濟合理”總體設計原則下，通過正確選擇橋位，布置足夠的孔跨、橋孔高度、正確選擇基礎型式和足夠埋深、配置相應的攔擋、防撞、排導構造物，以確保橋梁孔跨布置合理，結構安全。

2 孔跨布設總體原則

孔跨布置應結合橋址處地形地貌、地質水文條件以及橋梁跨越溝谷、道路等具體情況進行布置，遵循平面、縱面、橫斷面布設統籌兼顧的基本原則。

3 平面布設原則

3.1 中、小跨徑橋梁跨越河流

跨越河流時中、小跨徑橋梁的平面布置，基本上應滿足路線走向需要。在跨越河流時，為滿足路線平曲線、水文地質條件的需求，中、小跨徑橋梁常被設計成彎橋、斜橋。對于只在河寬范圍內布設橋孔即可滿足設計要求的斜、彎橋，應根據斜、彎的具體角度，斜橋斜做，一般不宜斜橋直做。

對于跨越的河流需采用較長的斜、彎橋，往往橋孔布設除考慮滿足跨河需要外，還應考慮滿足路線路線縱斷面拉坡設計、環境保護和景觀的設計需要。此時，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計成一端斜交，一端正交的異形結構，剩下的其他孔跨采用標準梁跨順接。

當路線布設受地形、地質等條件限制，與一條河流多次交叉且交角較小、斜交角的模數過多，改移河道又很困難。此時，應作經濟技術比較，如按斜橋設計導致設計、施工難度和橋梁造價增加較大時，采取左右幅橋分開做的措施，河道內的墩柱設計成獨柱，橋孔采用錯孔布置的形式，左右幅墩柱連線與水流方向平行，橋墩帽梁正交設置。兩岸各設一非標準梁長調整跨河橋孔與標準橋跨連接。為簡化施工模板和景觀需要，非標準梁長調整孔的梁高宜與標準橋跨的梁高一致。

3.2 中、小跨徑橋梁跨越沖溝

中、小跨徑橋梁跨越沖溝時的布置，一般應服從路線走向的需要。橋梁在跨越沖溝時，橋梁頂面設計高程通常較高。此時，橋孔布設的主要因素不再是水文條件，而成為橋孔布設的主要控制因素將是地形、地貌及地質等條件。由于地表水的沖刷自然地面縱、橫坡度都較陡，靠山腹內側橋跨長度較短，靠山腹外側橋跨較長。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對齊，邊孔宜采用與中孔等梁高的、適應地形需要的非標準梁長，以降低橋臺高度或減小對山體的開挖。

3.3 中、小跨徑橋梁跨越泥石流溝口

路線穿越泥石流溝口，一般應布設橋梁跨越。為減小泥石流對橋跨下部結構施加的沖擊力、剝蝕力，確保橋梁結構安全，滿足耐久性要求，除在橋墩周圍做必要的導流、防沖擊、剝蝕構造外，路線應盡可能與泥石流溝口保持一定的距離。

4 立面布設原則

4.1 中、小跨徑橋梁跨越山間盆地河流

山間盆地河流，水文條件比較復雜，且無水文資料，一般季節流量小、水位低，但雨季暴雨通常會造成短時間內水位暴漲、流量激增，漫過河堤散流。橋梁跨越此類季節性流量較大的河流時，橋梁兩岸引道相當于新建成的擋水大壩，原來漫過河堤散流的河水，這時，水流只能匯于橋孔下通過。在這種情形下，建議布設橋孔時不宜過多壓縮河道，孔跨布設應留有足夠的余地，尤其不能將橋臺設于河灘，確保橋梁和路基的安全。

4.2 中、小跨徑橋梁跨越沖溝

橋梁跨越沖溝時，橋孔布設的主要控制因素是地形、地貌及地質等條件。溝底縱坡通常較陡，隨著雨季到來，山間泥石流、滾石的撞擊會對橋墩產生致命危害。因此，布孔原則為，橋墩布設應盡量避開溝底，邊孔宜采用與中孔等梁高的、適應地形需要的非標準梁長，以降低橋臺高度或減小對山體的開挖。

5 中、小跨徑橫斷面布設原則

在橋梁橫斷面布置上，除考慮上下部構造滿足凈空要求外，尚應將懸臂式橋梁等一系列新的結構形式的設計施工技術與橋址處地質、地貌、水文條件及周圍景觀環境結合起來，此時設計應該遵循的原則是盡可能減小對山體開挖，最大限度降低對生態環境的破壞。

山區公路設計常常利用山腹蜿蜒升坡，在山體上的大挖方不可避免，對技術標準和規范的合理應用，根據地形、地貌和地質等具體條件，采用懸臂式橋梁，可減小對山體開挖，可將對生態環境的破壞最大限度地降低。

懸臂式橋梁的關鍵技術，是利用預應力或非預應力巖土錨固技術來解決懸臂式橋梁在施工和使用過程中的力平衡的問題。針對山區公路的特點，把預應力或非預應力巖土錨固技術和橋梁建造技術融合為一體。具體有如下三種情況：（1）在修建山區公路的地段有穩定巖體時，不宜在山體大面積開挖，而應該將懸臂梁錨固在穩定巖體。（2）如地質條件一般，大面積開挖也可不必，可采取預應力或普通鋼筋錨樁對懸臂梁進行錨固。（3）在橫坡陡峻的填方路段，線位較空，無法做支擋構造物，此時可選擇L形墩懸臂梁。利用樹根樁對橋墩基礎進行錨固。

懸臂式橋梁與傳統設計方案相比，開挖斷面小，減少廢方，有利于環境保護。同時可以減小邊坡高度，提高行車安全性，降低前期邊坡治理和后期養護費用。

綜上，如果路線和橋梁布置不盡合理，會導致開挖土石方過量，不但破壞了原有的自然生態平衡和環境，甚至還導致滑坡、坍塌、泥石流、水毀等人為地質病害的產生。以上只是本人的一點淺見，不足之處敬請指正。

參考文獻

[1]交通部公路管理司.中國工程建設標準化協會公路工程委員會.JTG B01-2003.公路工程技術標準[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]中交公路規劃設計院.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.