跨越高速公路的橋梁設(shè)計(jì)

李雙紅，黃星瑞

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

跨越高速公路的橋梁設(shè)計(jì)

李雙紅，黃星瑞

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

就此詳細(xì)的分析探討了跨越高速公路橋梁的施工設(shè)計(jì)，以期促進(jìn)我國(guó)跨越高速公路橋梁設(shè)計(jì)水平的進(jìn)一步提升。

跨越；高速公路；橋梁；設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)

1 跨越高速公路橋梁的總體設(shè)計(jì)

1.1 橋梁交叉方式的選擇

在進(jìn)行跨越高速公路橋梁的整體設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮的是橋梁的交叉方式，一般而言，如果選擇了斜交，那么應(yīng)當(dāng)控制交叉銳角在70°以上，如果因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)特殊原因的限制，無法超出70°，那么最低也不能夠少于60°。因?yàn)樵趯?shí)際的橋梁設(shè)計(jì)中，如果橋梁交叉的角度低于60°會(huì)導(dǎo)致橋梁的跨徑增大，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致橋梁整體的安全性與穩(wěn)定性降低，還會(huì)導(dǎo)致橋梁的施工成本上升，并且還會(huì)給橋梁的后期養(yǎng)護(hù)帶來一定的難度。

1.2 交叉路段的選擇

在進(jìn)行跨越高速公路橋梁設(shè)計(jì)的過程中，在選擇跨越的路段時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量的避免特殊的路段，例如一些交通樞紐、緊急停車區(qū)、高速服務(wù)區(qū)、高速收費(fèi)場(chǎng)坪、特殊地質(zhì)點(diǎn)等。如果在這些特殊路段建筑橋梁，就必須要對(duì)于橋梁的跨徑進(jìn)行加大，還要增加預(yù)留的空間，給橋梁的施工帶來一定的困難，還會(huì)導(dǎo)致橋梁的施工成本加大。并且在上述地段上方修建跨越高速公路橋梁還會(huì)影響這些區(qū)域的發(fā)展。對(duì)此應(yīng)當(dāng)盡量選擇一些普通的區(qū)域，并且要在橋下預(yù)留足夠的空間，為后期該路段的改建預(yù)留一定的空間。

1.3 橋梁凈高的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行橋梁凈高設(shè)計(jì)的過程中，一定要充分的考慮上跨橋梁覆蓋的范圍，確保上跨橋梁覆蓋區(qū)域的梁底至已運(yùn)營(yíng)的高速公路區(qū)域內(nèi)任何一處的凈高都要滿足5.5 m以上。一般而言高速公路標(biāo)準(zhǔn)的凈高要求是5 m，但是在實(shí)際的施工過程中要考慮到一些額外的因素可能會(huì)導(dǎo)致道路的高度增加，例如在后期的公路路面養(yǎng)護(hù)以及維修等，可能會(huì)導(dǎo)致公路高度增加。此外，橋梁在施工的過程中會(huì)存在一定的傾斜角，在設(shè)計(jì)過程中要考慮到低坡度區(qū)域的橋梁凈高也能夠充分滿足公路規(guī)范要求的高度。

2 跨越高速公路橋梁的上部設(shè)計(jì)

2.1 選取上部結(jié)構(gòu)類型

設(shè)計(jì)人員在選取上部結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)保證其美觀、間接、明快的基調(diào)。在跨越高速公路橋梁設(shè)計(jì)中，有很多上部結(jié)構(gòu)類型可以選擇，例如、普通T梁橋、板式梁橋、連續(xù)箱梁橋、剛構(gòu)橋、鋼析梁橋、鋼橋、拱橋等。這種橋梁一般不在中分帶設(shè)置橋墩，其跨徑的凈量值大于50 m。如果橋梁的斜交角比較大，還應(yīng)該考慮其實(shí)際情況，保證行車安全。

2.2 確定跨徑

確定跨徑的公式為

L0=(L有效+B×cosΦ)/sinΦ

式中:L0為橋墩邊緣之間的凈距離。橋下高速公路路面頂，橋梁的中心線方向；L有效為高速公路橫斷面方面的凈寬目標(biāo)值。這個(gè)有效跨徑，主要是考慮高速公路的遠(yuǎn)景和擴(kuò)展的需求；B為橋墩的墩臺(tái)長(zhǎng)度；Φ為橋梁中心線與橋下高速公路中心線之間的夾角，具體如圖1所示。

圖1 跨高速公路橋梁跨徑計(jì)算示意圖

如果跨越高速公路橋梁屬于左右分離式，那么交角增大，跨徑就會(huì)減少，橋墩臺(tái)會(huì)錯(cuò)位進(jìn)行布置。如果橋下高速公路為路塹，且其深度不深，那么可以將橋臺(tái)放置在坡頂之外；如果路塹比較深,需要設(shè)置多跨，那么需要在邊坡上設(shè)置墩臺(tái)，且需要對(duì)原運(yùn)營(yíng)道路進(jìn)行防護(hù)，編制合理的施工方案。

3 跨越高速公路橋梁的下部設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 基礎(chǔ)選擇

在進(jìn)行跨越高速公路橋梁的下部設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)形式的選擇，基礎(chǔ)形式分為兩種，淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)。在進(jìn)行基礎(chǔ)形式選擇的過程中一定要確?；A(chǔ)的選擇合理，避免在基礎(chǔ)施工過程中因?yàn)榇蠓秶娱_挖影響到已運(yùn)營(yíng)公路路基的穩(wěn)定性。

3.2 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

淺基礎(chǔ)可分為剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。其特點(diǎn)是在滿足承載力要求的情況下穩(wěn)定好、施工簡(jiǎn)便能承受較大的荷載，但是這種基礎(chǔ)形式開挖面積較大，對(duì)原公路的附屬工程破壞較大。在較陡的邊坡上，那么基礎(chǔ)承臺(tái)的禁邊寬度很難滿足規(guī)范要求，若原路基為填方路段，那么要滿足凈空要求，側(cè)需要很高的橋臺(tái)。橋臺(tái)過高后，臺(tái)后擋墻設(shè)置困難，改為錐坡的話會(huì)對(duì)原路基造成影響，影響開車人的視覺。

3.3 深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

深基礎(chǔ)可分為樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和組合基礎(chǔ)等，在跨越高速公路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選擇樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)幾何尺寸較小。

4 跨越高速公路橋梁的附屬設(shè)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)

跨越高速公路橋梁的附屬設(shè)施中防撞墻是十分重要的附屬設(shè)施，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)確保其防撞的等級(jí)為SS，并且在設(shè)計(jì)時(shí)還要設(shè)置相應(yīng)的防拋網(wǎng)，避免因?yàn)樯峡鐦蛭锲返膲嬄鋵?dǎo)致下穿公路上發(fā)生交通事故。上跨橋排水系統(tǒng)一定要獨(dú)立設(shè)計(jì)，不能夠?qū)蛎嫠苯优旁谙路铰访嫔?，否則污水的墜落將會(huì)導(dǎo)致下方高速公路受到損壞，更重要的突然墜落在汽車的前擋風(fēng)玻璃上會(huì)導(dǎo)致駕駛員短時(shí)間的看不清前方道路情況，駕駛員心理上會(huì)產(chǎn)生害怕的感覺，這兩種情況可能會(huì)導(dǎo)致駕駛員緊急剎車和操作不當(dāng)，就可能產(chǎn)生嚴(yán)重的交通事故。

[1] 李秋平.淺析跨越高速公路橋梁設(shè)計(jì)[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版，2015，7(2):175-175.

[2] 陳志強(qiáng).關(guān)于跨越高速公路橋梁設(shè)計(jì)探討[J].工程技術(shù):引文版，2016，21(10):117-117.

[3] 黃躍江.鐵路橋梁跨越公路施工對(duì)公路路基的穩(wěn)定性影響分析[J].工程技術(shù):全文版，2016，16(11):149-149.

2017-03-14

李雙紅(1984-)，男，貴州遵義余慶人，助理工程師，研究方向：橋梁設(shè)計(jì)。

U442

：C

：1008-3383(2017)06-0124-02