分析高架橋設計在變電站高邊坡進站道路中的應用

【摘要】變電站工程建構筑物的安全性和穩(wěn)定性直接關系著整體變電站項目的質量和安全運行。根據我國變電站工程項目的相關要求和建設標準，需要在變電站選址的過程中重視對土地資源的合理利用。但是，從當前變電站選址情況看，很多變電站項目的選址并不能滿足相關規(guī)范的要求。在變電站進站道路設計中，應用高架橋設計，能夠有效解決進站道路問題，本文結合工程實例，展開具體概述。

【關鍵詞】變電站;高架橋設計;上部結構

變電站項目的建設能有效緩解我國電力能源短缺問題，對于人們日常生活生產電力供應問題具有重要促進作用，使我國社會經濟的發(fā)展更加穩(wěn)定。但是由于工程技術質量的限制，導致變電站土建項目在設計和建設過程中存在一定的不合理性，影響變電站的正常運行。本文結合實際工程，分析高架橋設計的具體應用。

1、工程概況

某500kV變電站站址原始地貌由低山丘陵及沖積山間洼地組成。進站道路原始高程約40.5～61.5m，依據站區(qū)總體規(guī)劃布置圖，從站址東南側新建寬6m、長360m的進站路與站址東南側鄉(xiāng)村公路連接。根據工程實際情況，選擇高架橋方案進站道路設計。

2、高架橋結構設計方案

2.1上部結構

本工程橋面標準段寬度為23.5m，由于地面道路的限制，箱梁的橋墩立柱只能設置在地面8m寬的中央分隔帶內。因此，決定了主線橋梁支座間距為6.4m，橫梁挑臂長達8.45m。為使箱梁縱橫向梁高匹配且受力合理，取標準跨徑為30m，梁高2m，采用等高梁設計。

主梁兩側懸臂長度均為5.6m，懸臂端高度為0.2m。懸臂沿弧線延伸至主梁底板。為了減少懸臂部分自重，懸臂部分的邊箱室采用小箱室設計，使主梁懸臂頂板與弧形底板之間形成撐-系桿受力體系。

單片鋼主梁設計成工字型結構，邊墩支點處梁高與中跨跨中處梁高均為1600mm，鋼梁上翼緣板厚度為16mm，寬400mm;腹板厚度為16mm，腹板豎向加勁肋中墩頂處采用200×16mm，腹板堅向加勁肋縱橋向每隔2m設置一道：底板寬600mm，墩頂以及跨中區(qū)域厚度為20mm～32mm。

主梁橫向設置實腹式鋼橫隔板，橫隔板縱橋向間距6m。橫隔板為工字型斷面，單片主梁橫隔板長度與小組合梁間距相同，即2350mm，高度與梁高相同，橫隔板腹板厚度16mm，上翼緣板寬400mm，下翼緣板寬500mm。橫隔梁頂板現(xiàn)場焊接連接，腹板和底板現(xiàn)場焊接。

混凝土橋面板與鋼梁之間通過布置于鋼梁頂板的焊釘栓釘連接，焊釘剪力鍵直徑19mm與22mm，高分別為95mm、220mm兩種;單片工字型鋼梁頂板橫向布置3根，橫向間距為100mm;縱向采用高220mm剪力釘與高95mm的剪力釘縱向交錯布置，焊釘剪力鍵縱向間距100mm，在鋼梁橫隔板現(xiàn)澆濕接縫處，剪力釘采用均布式布置，基本間距為100mm。

腹板束均采用兩端張拉，錨固于梁端頂板上，避免在梁端部張拉，影響相鄰聯(lián)施工。施工時應注意避免橫向預應力束與縱向預應力束之間的沖突。

2.2下部結構

主線高架橋下部結構采用雙柱式框架墩、灌注樁基礎，橋墩、蓋梁均采用預制拼裝。雙柱框架墩墩柱橫橋向中心為10m，基礎采用4根直徑1.2m鉆孔灌注樁，橋墩截面尺寸1.6m×1.6m。當運輸和吊裝條件受限制時，蓋梁分段預制，現(xiàn)場預留濕接縫現(xiàn)澆拼接，預制部分吊重控制在160t以內。

高架橋梁要求橋下有良好的通透性和景觀要求，要求墩型輕巧美觀。根據總體設計，主線橋梁的橋墩需布置在道路中間8m寬處中央分隔帶內，主線橋梁墩柱采用花瓶墩。

主線橋梁標準橋墩采用雙立柱花瓶墩，主墩底部兩根墩柱之間凈距3.8m，底部全寬（兩根墩柱外側到外側之間距離）7m，單根墩柱橫橋向寬度由1.6m漸變至2.1m，頂部全寬為8.7m，支座間距6.4m，在距離墩頂0.3m處設置一道高度為1.35～1.66m的變高橫系梁。

13.5m寬匝道橋橋墩采用雙立柱花瓶墩。主墩由兩根1.2m（橫橋向）×1.7m（順橋向）矩形截面，主墩底部兩根墩柱之間凈距1.8m，底部全寬（兩根墩柱外側到外側之間距離）4.2m。單根墩柱橫橋向寬度由1.2m漸變至1.7m，頂部全寬為5.9m。支座間距4m，在距離墩頂0.3m處設置一道高度為1.2m的橫系梁。

3、高架橋方案的技術優(yōu)勢

（1）解決了此段約160m長進站道路繁瑣、復雜的地基處理問題，僅需考慮局部鉆孔灌注樁基礎;

（2）采用高架橋梁方案后，解決了進站道路截斷天然溝渠的問題，不影響該區(qū)域原有的排水系統(tǒng);

（3）采用高架橋梁方案后，此段進站道路無需進行回填土，施工工期受雨季影響較小;

（4）本方案橋梁為常規(guī)橋型，施工工藝成熟，結構的安全性、可靠性能得到保證。

結語：

綜上所述，電力行業(yè)的不斷發(fā)展對變電站土建設計的要求越來越高，變電站站址的選擇需滿足線路和電氣進出線的要求，與當地的企業(yè)規(guī)劃相互協(xié)調，靠近電力負載中心。同時，進出線走廊應開闊，使后續(xù)架空進出線以及埋設電纜工作能順利開展。本文所述變電站邊坡進站道路設計中，采用高架橋設計，解決了此段約160m長進站道路繁瑣、復雜的地基處理問題，且本方案橋梁為常規(guī)橋型，施工工藝成熟，結構的安全性、可靠性能得到保證。

參考文獻：

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[2]胡江.寧波市機場快速干道工程高架橋梁總體設計[J].城市道橋與防洪，2013（02）

作者簡介：

王佐（1985.8—），女，工程師，碩士，主要從事變電土建設計、造價工程工作。