南四湖片洼地治理工程中橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的分析

楊依民 孫凱蓮 劉賀

摘 要：山東省淮河流域重點(diǎn)平原洼地南四湖片治理工程中橋梁數(shù)量較大，類型較多，橋梁設(shè)計(jì)使用與沿線村鎮(zhèn)居民的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。論文依托于南四湖片洼地治理工程，分析總結(jié)了水利工程中的橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定，其中包括荷載等級、橋面高程、橋長、跨徑、斜交角、結(jié)構(gòu)型式、橋頭引路、橋下護(hù)砌、交通安全標(biāo)志等。

關(guān)鍵詞：梁式橋;南四湖洼地;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TV85? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）03-0152-02

山東省淮河流域重點(diǎn)平原洼地南四湖片治理工程中共改建橋梁185座，涉及濟(jì)寧、棗莊、菏澤三市16個縣（市、區(qū)）共44條河道，點(diǎn)多面廣、情況不一。改建橋梁大都建于上世紀(jì)六七十年代，普遍存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、結(jié)構(gòu)十分簡單，阻水、損毀嚴(yán)重等諸多問題。跨河橋梁作為極普遍的涉水建筑物，與百姓的生活聯(lián)系最為密切，受到了各縣市建管單位的高度重視。文章根據(jù)南四湖片洼地治理工程中橋梁近幾年的實(shí)施情況，對橋梁工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定和細(xì)節(jié)注意事項(xiàng)進(jìn)行簡要分析總結(jié)。

1橋梁工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定

1.1荷載等級

南四湖洼地工程中治理橋梁多位于鄉(xiāng)村，兩側(cè)銜接道路多為土路或未達(dá)到四級公路標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)村道路，綜合考慮橋梁的設(shè)計(jì)使用年限、橋址處經(jīng)濟(jì)發(fā)展等需求，洼地橋梁宜參照四級公路標(biāo)準(zhǔn)改建，根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2015）中的規(guī)定，結(jié)合橋梁現(xiàn)實(shí)使用情況及交通流量，可綜合確定改建橋梁設(shè)計(jì)荷載等級參照公路-Ⅱ級。

1.2橋面高程

橋面高程至少為計(jì)算水位（設(shè)計(jì)水位+壅水高度）+橋下凈空+橋上部構(gòu)造建筑高度，此處重點(diǎn)考慮問題為設(shè)計(jì)水位的選取，根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2015），四級公路下小橋的設(shè)計(jì)洪水頻率為1/25、大中橋的設(shè)計(jì)洪水頻率為1/50，而南四湖洼地橋梁所在河道的治理標(biāo)準(zhǔn)為10年、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)或5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)，若在選取設(shè)計(jì)水位時按較高洪水頻率，計(jì)算橋面高程將大大高出兩岸堤頂或地面高程，導(dǎo)致橋面與兩側(cè)道路銜接不順、村民出行不便等情況。故南四湖洼地項(xiàng)目中設(shè)計(jì)水位采用所在河道設(shè)計(jì)防洪水位或除澇水位（取高者），有防洪要求的河道，橋面高程的確定結(jié)合堤頂高程取高者，以減少堤防缺口并使橋面與堤防道路平順連接。無防洪要求的河道，橋面高程的確定結(jié)合橋梁兩端路面高程取高者，以減少引路工程量。1.3橋長、跨徑及斜交角選取

橋梁長度按照橋址處的河道內(nèi)堤距或河口寬確定，并結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。因工程涉及橋梁數(shù)量較多，橋梁所跨越河道規(guī)模較小，且無特殊要求，結(jié)合河槽寬度，為使布置更加合理，采用20m及以下的標(biāo)準(zhǔn)跨徑進(jìn)行橋梁布置。

洼地橋梁均采用平交方式跨越堤防，應(yīng)注意參照《山東省涉水建設(shè)項(xiàng)目防洪與輸水影響評價(jià)技術(shù)要點(diǎn)暫行規(guī)定》，不得降低堤頂高程和削弱堤身設(shè)計(jì)斷面，橋臺樁柱避開堤身斷面以減少對河道堤身穩(wěn)定性的影響。

南四湖洼地工程中橋梁共分布于44條河道之上，由于河道較多，順橋兩岸道路走向多樣，為能平順銜接道路，近60%橋梁在設(shè)計(jì)中需要按斜橋布置。因橋梁數(shù)量較多，為方便布置，結(jié)合實(shí)際情況及現(xiàn)行上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖集，將斜交角（橋梁寬度方向中軸線與河道流向夾角）以5°進(jìn)行劃分，分為90°（正交）、85°、80°、75°、70°、65°、60°共7種角度，以保證橋梁縱軸線與水流方向正交，當(dāng)斜交不能避免時，夾角應(yīng)保證小于5°。

1.4結(jié)構(gòu)型式

因洼地工程中涉及橋梁所跨越河道規(guī)模均較小，且沒有特殊要求，故橋梁均采用梁橋，從適用范圍、承載力、施工簡便等多方面考慮，以濟(jì)寧市魚臺縣西支河王堂橋?yàn)槔x取裝配式鋼筋混凝土板、裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板、T型梁等幾種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行比選。

王堂橋橋址處斷面要素見表1，上部結(jié)構(gòu)型式方案比選見表2。

通過以上比較可見，方案二具有適應(yīng)范圍較廣、承載力較高、工業(yè)化程度較高、施工相對簡便等優(yōu)點(diǎn)，適用于洼地治理10m、13m、16m及20m跨徑的橋梁，結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況，原則上采用裝配式先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板結(jié)構(gòu)，因鄉(xiāng)村道路較窄且彎道較多，在橋址至預(yù)制場交通條件不能滿足的情況下，酌情考慮采用裝配式后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板結(jié)構(gòu)及裝配式鋼筋混凝土板。

因石材相對短缺，下部結(jié)構(gòu)選用行洪條件較好、施工周期短、結(jié)構(gòu)安全性強(qiáng)的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。

1.5橋頭引路

橋面高程與原道路高程或地面高程一般存在一定的高差，故應(yīng)設(shè)置引路。橋頭引路原則上按5%的坡度與原路面順接;引路寬度與兩側(cè)道路及橋面相銜接;橋頭引路結(jié)構(gòu)層應(yīng)與橋面鋪裝及現(xiàn)狀道路相適配。

1.6橋下護(hù)砌

為防止水流沖刷橋臺，橋梁上下游宜在一定范圍內(nèi)設(shè)置護(hù)坡，護(hù)砌邊坡宜同河道或堤防設(shè)計(jì)邊坡。護(hù)砌材料宜結(jié)合當(dāng)?shù)亟ú墓?yīng)情況進(jìn)行選取。

1.7交通安全標(biāo)志

為保證車輛及橋梁安全，橋梁兩端應(yīng)設(shè)置交通安全標(biāo)志，采用單懸臂式標(biāo)志，標(biāo)志牌上標(biāo)注橋梁名稱、限速、限軸重、限載重等必要內(nèi)容。

2其他設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

橋梁設(shè)計(jì)除空心板、蓋梁、樁柱等重點(diǎn)部位，尚有一些細(xì)部構(gòu)造應(yīng)引起重視，避免因小失大。

洼地橋梁設(shè)計(jì)中上下游河道斷面均設(shè)有護(hù)坡，為避免落水無法自救的情況，靠近村莊人流量較大的橋梁護(hù)坡頂宜設(shè)置護(hù)欄;考慮到橋梁與河口寬度不能完全適配的情況，橋臺耳墻及以外一定范圍內(nèi)宜增設(shè)防撞墩，防撞墩以外宜設(shè)置橋頭示警樁，橋頭以外轉(zhuǎn)彎處宜設(shè)置一定數(shù)量的道口標(biāo)樁等。

3結(jié)語

山東省淮河流域重點(diǎn)平原洼地南四湖片治理工程作為重點(diǎn)水利工程，對南四湖洼地片區(qū)影響深遠(yuǎn)，橋梁作為極為普遍的涉水建筑物，它的設(shè)計(jì)使用更與村鎮(zhèn)百姓的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，因此水利工程中的橋梁在設(shè)計(jì)過程中要注意選用最合理可行的橋梁布置方案，并注重后期管護(hù)，以保證橋梁的使用壽命，將橋梁建設(shè)的社會效益發(fā)揮到最大化。

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