发布日期:2022-10-05 浏览次数:次 科研问题问AI
摘要:结合以往山区高速公路设计经验,介绍山区高速公路项目设计中的桥型方案设计。
关键词:桥型方案设计
一、概述
山区高速公路主要依地形、地质、水文、生态等自然条件为基础,路线多在丘陵、山岭间穿越,地形条件复杂,路线布设受地形制约,平面线形以曲线为主。桥梁构造物较多,受水位控制少,桥位处纵、横断面地形起伏大,在同一座桥中桥墩高度变化大,桥梁建设受施工场地、运输等条件限制较多,在桥型方案的比选上有相当难度和复杂性。
二、桥型方案的选择
设计中,结合项目特点制定“安全、舒适、经济、美观、有利于环保、便于施工养护”的总原则,最终确定桥梁实施方案。针对于山区复杂的地形条件,应先重点考虑安全、施工难度、地质病害及环境保护等影响因素。
1、上部构造型式
上部构造型式的选择,应结合沿线地形、地质、水文条件、施工难度等因素,并综合考虑其受力特点和经济性,桥梁结构构件应尽量采用预制化、标准化、系列化和施工机械化,并尽量选择同一跨径桥梁,避免不必要的多样化,反而增加设计和施工难度。结合以往山区高速公路桥梁设计经验,简要介绍一下结构连续空心板、现浇连续箱梁和预制组合箱梁三种桥型的特点和应用情况。
1)空心板结构:该结构外形简单、技术成熟,施工方便,安装重量轻,同时具备建筑高度低的特点。对于山区公路桥梁而言,由于空心板结构的桥梁跨径受限制,往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调,美观性较差,上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合,同等桥长下梁板预制片数较多。结构连续的空心板结构,墩顶现浇段纵向采用普通钢筋连接,连接区域施工空间相对狭小,钢筋连接效果不易控制,施工质量可能给结构安全埋下隐患,另外山区桥梁一般净空无严格限制,同时路线平面半径较小,超高缓和路段不可避免会出现在桥上,如果选用空心板,架梁时一片梁四个支点不易调平,易造成支座脱空,受力不均匀的情况,因此空心板结构在山区高速公路桥梁设计中采用的情况较少,一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥及净空受限的通道桥上。
2)现浇连续箱梁:现浇箱梁以多跨连续结构为主,箱型截面具有良好的抗弯和抗扭性能,且构造运用较灵活,是连续梁桥的主要型式,现浇箱梁结构体系有普通钢筋混凝土(跨径范围为15~25m)和预应力混凝土(等截面跨径范围为25~60m),钢筋混凝土结构由于施工质量的非均匀性及施工方法的不当,都会导致箱梁出现裂缝和不应有的残余变形,因此在设计时应对施工方法提出明确的要求。基于结构耐久性方面的考虑,应尽量采用预应力混凝土结构。
对于现浇箱梁来说,一般采用满堂支架就地现浇施工,该方法需要在连续梁桥的一联各跨搭设支架,一联完成后整联拆除支架,在施工中不存在体系转换,不产生恒载徐变二次矩,但是支架的搭设对山体自然植被破坏严重,支架工程量大,对于跨河桥梁影响河道排洪,支架安全性较难保证。现浇箱梁结构主要应用在桥梁施工受场地限制较大,大型构件的运输极其困难,桥轴线位于小半径的单向曲线或反向曲线上,预制构件难以满足线型变化的需要,现浇梁容易满足路线的线形及超高设置需要,且能保证桥梁与路线的完美结合。
3)预制组合箱梁:该结构型式桥型美观,结构受力性能好,行车平顺性良好。无需大量支架,造价较低,后期养护工作量较小,概括的讲就是采用简支梁的施工工艺,可以达到连续梁桥的使用目的。若在桥头路基上预制组合箱梁、采用架桥机安装,将主要施工工作面转移至桥上,可大大减小对沿线环境的影响。
当路线的曲线半径较大,单跨桥梁可考虑采取弯桥直做、以桥梁中心交角为准,两端桥台平行布孔;多跨桥梁各墩台呈放射状、各墩台径向布置调整每片梁长,或者调整