山区低等级公路桥梁设计要点分析.pdf

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1、器桥梁工程BHdgeEngineering山区低等级公路桥梁设计要点分析韩清海(中交公路规划设计院有限公司，北京100009)摘要：山区低等级公路平、纵、横坡指标低，回头曲线较多．半径很小，在桥位服从路线走向的前提下，常常会出现集弯、坡、斜于一体的桥梁．使其受力计算复杂难以掌握。冈此，以某i级公路设计为例，对山区低等级公路桥梁布设方式及受力形式做了一些探讨，关键词：山【天；公路：桥梁设计；小半径中图分类号：U442．5文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016)01—0056—04KeyDesignPointsofLowGradeHighwayBri

2、dgeinMountainousArea山区低等级公路的建设不同于平原、丘陵地区．如山区地形复杂，纵、横地面线起伏大，高程差别明显，跨越V型深沟的几率大．平曲线长度占路线总长度比例较大．回头曲线多．桥梁往往设置在曲线处．转弯半径小，超高大，平曲线范围内桥梁变宽．施工条件恶劣，便道难以铺设等等．这些因素增大了桥梁布设难度且梁体受力不明确，因此必须根据实际条件，多方面加以考虑，若忽略了某一控制冈素，桥梁的布置和受力就会不合理甚至难以施工。1工程概况某山区i级公路，路线总长度70多km，平曲线比例大且半径小，占路线总长近70％，极小半径达21．55m；地面高差大．坡

3、度变化频繁，起点高程为2116m，终点高程为600m，高差约为l516m：路线最大纵坡为9．06％．已达极限纵坡值：大部分桥梁跨越山脊间深沟，纵、横向坡面高差大、坡度值小，较陡峭，高差近50m。尤其是路线后半段，公路沿半坡面展线，回头弯多，不稳定斜坡、陡崖等地形分布较广。山区公路建设受地形、经济等条件的限制，一般是顺着山形地势设置路线线位，线位往往具有唯一性。受此影响，路线布设时平、纵、横3个方面都受到约束．在桥位服从路线走向的前提下，常常会出现集弯、坡、斜于一体的桥梁，因此设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形、地质之间的关系。2桥梁布设方式2．1上部构造

4、的选取上部结构一般采用标准跨径的装配式结构，然而56辛荭技术2016No．1(Jan．)V01．34路线走廊带两侧山高坡陡．沿线只有l条旧路可以使用(该路修建年代久远，路面宽度较窄，急弯多，原材料及大跨预制梁运输困难，大型机具难以进入，雨天路面湿滑，山体滑坡、滚石时常发生，给施工带来了很大的困难及危险性)．在同样方案下山区桥梁的建设难度要远高于平原地区，因此不宜选用跨径较大的上部结构。山区公路平曲线比例大，超高缓和段不可避免出现在桥上，如果选用空心板或小箱梁。架梁时l片梁4个支点不易调平，容易造成支座撅起脱空，使受力不均匀，故上部断面宜优先采用T梁。当平曲线半

5、径较小时，单跨内预制梁内、外侧边梁梁长差别大．跨中矢高较大，因此宜做整体现浇板梁或现浇箱梁，以适应路线线形及路基宽度要求。2．2下部构造的选取山区山脊之间冲沟较多且两侧边坡较陡，整体呈V字型，沟底较深，一般大于路基最大填土高度，且路基低侧会形成多级放坡甚至无限放坡，因此必须设桥跨越。位于倾角较大的山体斜坡上的桥台不能采用台前设有填土锥坡的桥台，桥梁布孑L时应尽量采用无放坡要求的桥台(如U型桥台、薄壁台等)，并适当增加桥梁长度．使桥台伸进陡坡一定距离。桥台两侧翼墙与路基挡墙顺接，以避免因桥台的设置而引起台前、台侧大面积放坡产生的不稳定性。桥墩不宜设置在冲沟沟底处

6、。因为雨季洪水首先汇集到山谷深沟处，水流集中、流速快、流量大，会直接冲刷桥墩和桩基．造成基础裸露，而且水流夹杂着较大直径的滚石直接撞击桥墩．对桥墩是毁灭性的冲击，会严重危害桥梁安全。故在设计时，应将桥墩布置在两侧斜坡上，并且增强其抗冲刷、抗撞击的能力。由于纵、横向地面线高差悬殊．桥墩施工时为保护环境及施工安全。应选取双向坡度相对较缓的地段．还要保证原地面不大填大挖．以避免开挖过大导致山体失稳危及人民生命和财产的安全，而且环境一旦破坏将难以修复。特殊情况下桩顶会错层设置．这样墩高不同，墩柱的刚度差会造成下部构造受力不均而产生沉降差，故在设计中应保证桩底人岩深度及

7、足够的有效桩长。弯桥平曲线半径较小时应加大墩中心间距，以增加抗扭刚度，改善梁体内力分布，保证恒、活载作用下的梁体稳定。3关于桥位处于小半径平曲线范围的考虑1)山区低等级公路小半径桥梁居多．但只有在特殊情况下，地形条件受到限制时才会采用极限值。如该项目中，大、中、小桥普遍都是小半径，特别是位于回头弯处的平曲线半径甚至小于30m．已经超出规范的要求，对于工程要求和地理环境而言，又没有可以进行比较的线位及方案。2)处于极小半径处的桥梁，上部构造存在内外弧差，弯扭耦合现象明显，内、外侧梁体内力受力不明确，内、外侧支座反力差别大等现象。山区地形复杂、抗震等级高。对桥梁的

8、结构安全要求更高．这就需要采用合理的构