浅谈山区高速公路标准化桥梁设计

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1、浅谈山区高速公路标准化桥梁设计郭培俊陈颖（江西省交通设计院南昌330002）摘要：本文结合我省昌金、泰井、厦蓉等多条高速公路山区桥梁设计经验，从贯彻交通部设计新理念，加强环保等角度对山区高速公路的标准化桥梁设计的基本原则及设计要点进行总结，将有助于工程技术人员进行桥梁设计参考。关键词：桥梁工程；山区高速公路；桥梁标准化；新理念；勘察设计380前言近年来，我国高速公路建设持续迅猛发展，尤其是《国家高速公路网规划》的出台，标志着高速公路发展进入了新的历史阶段。高速公路建设已从沿海、平原、低山丘陵地区向山岭重丘区延伸。山区高速公路

2、由于受复杂的地形条件限制，往往需要修建大量的桥梁构造物以适应路线线形布设需要，这些桥梁构造物除少部分需进行特殊结构设计外，占有相当大比重的桥梁仍需采用标准化设计，以节省造价、方便施工。如何搞好复杂地形、地貌及地质等自然条件下的山区高速公路标准化桥梁设计，是搞好山区高速公路桥梁建设的重点和难点，是高速公路建设的关键之一。1总体设计要点山区高速公路标准跨径桥梁设计必须因地制宜，充分考虑施工的可行性、运输的便利性，使所选桥型充分满足“结构安全、适用耐久、经济合理、施工养护容易、造型优美与自然环境相协调”总体设计原则。1.1路基填筑

3、与桥梁方案的比选《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）第1.0.7条规定“路基设计宜避免高路堤与深路堑。当路基中心填方高度超过20m、中心挖方深度超过30m时宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基作方案比选”。规范的这条规定从节约工程用地、加强环境保护以及工程美学效果的角度出发，对平原区高速公路非常适宜，但对山区高速公路高填方路段的路桥方案的确定应仔细斟酌，不能生搬硬套规范，应遵循“因地制宜、实事求是、综合论证”的原则，结合地形、地质、标段土石方调配平衡、相关构造物间的施工组织设计及工程造价等诸多因素综合比选

4、，反复优化后予以确定。对地质条件较好、跨度不大且坡度较陡的V型山谷，当上游垭口的汇水面积较小采用涵洞能较好满足泄洪需要时，采用路基填筑方案有利于路基的总体土石方平衡、有利于消除弃方并合理利用隧道出渣，亦可减少桥梁基础施工不确定因素，可有效加快施工进度并节约工程造价。1.2桥位选择高速公路大中桥桥位的选择服从路线总体走向，路线总体走向需兼顾桥位的选择，两者相辅相成，只有认真贯彻坚持地形选线、地质选线、安全选线的原则，才能保证公路建设的和谐统一。1.2.1服从地形选线原则山区桥梁由于所处的地形、地貌及地质条件等均较复杂，桥位选择

5、时尽量使所选择的桥位位于两岸有山咀或高地等河岸稳固的河段，桥位尽量与相交的沟谷正交。设计中应充分考虑施工场地的布置，材料运输等方面的要求。注意保护自然环境，做到桥梁建设与自然环境相协调，使桥位通过处的自然环境破坏减少到最低限度。1.2.2服从地质选线原则由于山区桥梁工程地质构造复杂，经常会出现桥梁两岸的地质构造及岩性差异性较大的现象，桥位选择必须在坚持地质选线的前提的条件下尽量选在基岩和坚硬土层或埋藏较浅、地质构造简单、地基稳定处，桥位不应选在顺层滑坡、活动断层、泥石流、强岩溶等不良地质地段。1.3桥梁建设规模的确定由于山区

6、高速公路桥隧等构造物增多，导致山区高速公路工程造价远远高于平原区高速公路，如何合理确定桥梁建设规模是合理控制工程造价，确保桥梁建设安全的关键。山区高速公路桥梁规模的确定，应重点结合两端桥台处地形、地质条件、桥梁布孔高跨比协调情况、桥梁总造价以及环境保护等因素综合确定。桥梁总造价比较应综合考虑桥台锥坡工程量、台背回填工程量以及路桥衔接处路基填筑质量等因素。38对于桥台处纵横向地形高差变化较大的山体，有时适当增加1～2跨桥长改肋式桥台为柱式台可提高桥台的安全度、可减少台后路基填挖工作范围，有利于提高台后路基填筑质量，也可避免肋式

7、桥台承台施工对山体的大量开挖，并可减小大量的锥坡工程量，有益于环保并节约用地。1.4桥梁标准跨径的选择山区高速公路地形起伏，变化频繁，通常应根据地形选择一种跨径，不宜根据墩高频繁变化跨径，当一座桥梁，有几种跨径方案可供选择时，应结合桥位处地质情况进行上下部构造组合的全桥总造价的分析比较，并综合考虑施工标段范围内相邻的其它桥梁标准跨径采用情况，从方便施工、节约施工成本等方面综合考虑确定。考虑到上部预制构件的标准化、批量化、减少模板种类和简化施工的需要，同一座桥梁跨径组合类型宜控制在2种以内。从桥梁美学角度出发，桥梁跨径与墩高的

8、比值关系一般应选择在黄金分割比0.618～1.0范围，通过实际许多工程项目的经济比较，桥梁跨高比在上述范围时，桥梁造价往往是经济的。1.5建立全寿命成本概念桥梁设计方案的比选，要综合考虑桥梁建设、养护、运营维护全过程的综合费用比较，设计要认真落实桥梁结构的耐久性、抗疲劳性，人车行驶的安全性