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    我国幅员辽阔,大部分地域以山区、丘陵地貌占多数。跟着我国经济建设的生长,在山区营建的高速公路愈来愈多,山区高速公路地形地质庞杂,布局物多,桥梁地道总长占门路长度的比例大,有的山区高速公路,桥隧比例高达70%—80%。本文针对山区高速公路桥梁设计中的墩形挑选为特性,总结在山区高速公路桥梁(次要是下部布局)设计中遇到的问题以及解决办法,归纳出对该类布局设计的一些基本思路。

    关键词山区高速公路;特性;墩型;挑选

    1.山区高速公路的特性

    山区高速公路的次要特性是地形地质庞杂。地形庞杂,表示为空中高差大,转变频仍,横坡陡;地质庞杂表示为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、悬崖、煤气地层等不良地质。受此影响,门路布设时平纵横三个方面都遭到束缚,普通等于平曲线多,立体半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也照应具有上述特性,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台方式多,设计中必需谐和解决好桥梁各细部布局与地形地质之间的关连。

    2.山区高速公路桥梁设计的总体准绳

    (1)斟酌高速公路的路桥配合,准绳上桥位遵从门路,不因桥位挑选形成门路过多绕行或线形目标的下降。同时,在门路计划设计中,只管斟酌了大型布局物中间接线顺畅的需求。

    (2)山区桥梁基本为逾越山谷而配置,沿线较少有大的河道和被交途径,桥梁所需跨径不大,因而桥型均采纳中、小跨径梁式布局。

    (3)从经济、合用、保险和便当施工动身,桥型挑选只管采纳尺度化、系列化、教训成熟的预制装配施工法,以确保工程质量、放慢建设速率、下降工程造价。

    综合上述准绳,桥梁上部布局均采纳尺度跨径的预制梁板,受现园地形和运输前提限制,需在沿线配置多个现场预制场,园地挑选须斟酌至桥位的运输、架设技术、经济可行性。因为须逾越沟谷,墩高遍及较高,且半路半桥遍及具有,因而下部布局墩形的挑选是山区高速桥梁设计中的难点和要点。

    3山区高速公路桥梁墩形的挑选

    某高速公路全线穿梭山区,地形、地质前提庞杂,门路布设受地形制约,立体线形以曲线为主;门路在山岭间穿梭,为满足纵坡的平稳过渡,须逾越山谷地段,桥梁布局物占门路长度比例较大,约为36.6%,桥墩遍及较高,大型桥梁布局物较多;桥位处纵、横断面地形崎岖大,在同一座桥梁中,相邻桥墩高度以至同一桥墩的墩柱高度不同都有可能很大;桥梁建设受施工园地、运输前提等的制约。

    该名目后段33路段均采纳全体式双向六车道,桥宽33.5,摆布幅桥梁分幅设计;半幅桥宽16.75。若下部桥墩采纳全幅双柱式或单幅单柱式,只管能够淘汰下部桥墩数目,弱化桥下柱林征象,但会使下部盖梁及桥墩尺寸因上部布局连续惹起高墩尺寸偏大的情形下进一步增大;同时若采纳双幅双柱式或单幅单柱式设计,则须采纳预应力盖梁,因而添加了工程造价和施工难度,影响施工进度;一幅桥的下部布局检验维护也会对另一幅桥形成影响。因而,后段工程全线均采纳单幅双柱式墩。

    3.1分离式双柱墩与全体式三柱墩的比拟

    (1)技术性比拟

    两种墩形的断面方式见图1。

    图1墩柱方式图

    分幅双柱墩,其受力明白,对平曲线适应性强,盖梁横坡配置简略,普通情形下盖梁不需加宽,施工简略、便当。

    全体三柱式墩,其受力庞杂,盖梁受力较大,桩基受力不均,中桩配筋与边桩不同,在普通平曲线半径下盖梁需加宽;且全体式盖梁为下降梁高,普通需配置预应力钢束,并举行二次张拉,施工光阴较长,施工难度较大;斟酌山区地表的纵、横坡均较大,特别是同一横断面上较大空中落差形成墩柱高度不同很大时,三柱墩的受力不平均性很明显,经由不同墩高情形的盘算剖析可知三柱墩的受力中最矮的墩柱及桩基跟着空中横坡的转变所调配的剪力可到达平均值的1~2倍。

    从而形成弯矩调配极不平均。因而,设计时必需正确掌握空中的现实转变情形,因为剪力调配差异过大形成桩基尺寸难于一致,需逐桩举行特殊设计,无疑将加大工程难度。

    在相同的地形前提下,分幅双柱墩的双柱之间高差将大大淘汰,与全体三柱墩相比,墩柱受力平均明白,盖梁普通不消加宽及施加预应力,简化了施工流程,施工便当快捷,难度大大淘汰。

    (2)经济性比拟

    以30梁桥墩为例,两种墩形的工程数目及造价比拟见表1。

    表130跨经梁桥桥墩经济性计较

    由表1可见,两种下部布局的造价较为濒临。

    3.2横坡峻峭时的墩柱方式挑选

    在横坡峻峭的山坡上,为了淘汰桩基的自在长度,优化桩基直径及配筋,淘汰对土体举行较大批的开挖,下降破碎摧毁山体植被,保护环境,须对墩身方式进一步比拟。对分离式双柱墩,当单个墩身两侧柱底空中标高大于1时,设柱底系梁可使土体零开挖。若采纳独柱(薄壁墩)配承台桩基,则必定具有土体开挖,且其桩基较双柱墩受力明显提高,配筋照应增大;其承台较之系梁配筋量大良多,因而双柱墩在经济、环保方面较独柱薄壁墩上风明显,普通桥梁均采纳双柱墩,仅在有景观要求的地方运用独柱薄壁墩。

    3.3高墩方式的比选

    1)技术性比拟

    对高度大于40以上的高墩方式挑选对布局施工及经营阶段的保险性、温馨性、经济、雅观等具有较大的影响,因而有必要对高墩举行专门的比选研究。高墩次要有如下几种方式举行箱形墩、柱式墩、工字形墩和矩形墩,其截面如图2所示。

    图2高墩的截面方式(单元)

    以上4种墩形截面方式的面积之比为10.9391.3331.304,抗弯惯矩比为10.3160.5100.584。因而可知,箱形墩刚度最佳,混凝土资料也较少(与混凝土用量起码的双柱式墩万博体育怎么竞猜,万博体育官网APP,万博manbetx手机版濒临,较后二者少近1/3),双柱式墩只管混凝土用量起码,但刚度仅为箱形墩的1/3。设计中盘算剖析表白1)双柱墩在制动力作用下梁端纵向位移最大,箱形墩最小;2)因为刚度太小,使得双柱墩的墩顶在施工形态下发生过大的位移,影响施工保险。

    2)经济性比拟

    以40梁的40高桥墩为例,4种墩形的工程数目及造价比拟见表2、3。

    表240跨径梁箱形墩和柱式墩经济性计较表

    表340跨径梁矩形墩和工字形墩经济性计较表

    上述比拟表白

    (1)刚度最大为箱形墩,双柱墩的刚度最小。

    (2)经济性最优为双柱墩,其他序次为箱形墩、工字形墩和矩形墩,箱形墩较工字形墩和矩形墩造价低12%摆布,经济性明显。

    (3)在4种墩柱中,箱形壁墩与矩形墩的雅观性较好,但在施工上因为双柱墩、矩形墩与工字形墩不需内模,相对比拟便当。由此,设计时可斟酌取消箱形墩中采纳的内隔板,只管淘汰箱形墩的施工难度。箱形墩的纵向刚度较大,在施工形态下墩顶的位移最小,可显著添加施工架梁进程中的保险性。

    因而,综合斟酌墩柱雅观、施工保险与经营形态的行车温馨性等因素,箱形墩均有较大上风,该名目中的高墩均采纳箱形墩。

    4结语

    山区品级速公路地质庞杂地形多变,所过地域大多经济柔弱虚弱在不同的地域,对桥梁的运用功效有不同的要求。特别是桥梁布局,因为所处的地舆、地形、地质情形庞杂,除巨型幽谷、河川采纳单孔大跨或超大跨的布局外,其他桥梁的上部布局以预制装置的尺度跨径梁板为主,因而,下部布局桥墩成为设计的重点。因而,设计者要留意搜集资科,按照全线的要求结合当地特性多比拟剖析,采纳合乎现实的桥梁计划,挑选合乎情形的设计方式.这样才能使桥梁设计到达保险、合用经济、雅观的要求。

    参考文献

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    262-2004公路钢筋混万博体育怎么竞猜,万博体育官网APP,万博manbetx手机版凝土及预应力混凝土桥涵设计标准.

    363-2007公路桥涵地基与根蒂根基设计标准.

    4项海帆等.公路桥梁抗风设计指南.群众交通出版社,1996

    5陈四德,李章喜.山区高速公路桥梁设计讨论.中外公路,2006

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