山区高速公路桥梁下部结构设计优化与探讨.pdfVIP

2014年现场技术交流会论文集 山区高速公路桥梁下部结构设计优化探讨 陈洪彬，李瑞涛 (中交公路规划设计院有限公司 北京市 100088) 摘要：重点介绍了山区高速公路施工配合阶段桥梁下部结构的一系列设计优化措施，分析了桥墩、桥台设计 优化过程中需要考虑的问题，强调了动态设计的重要性，对设计、施工、管理人员均有较好的借鉴意义。 关键词：山区高速公路；桥梁；下部结构；设计优化 1工程概述 近年来，随着国民经济的飞速发展、西部大开发的不断推进及国家高速公路网的路网完善，山区高速公 路大规模建设，而且必将会越来越多。因此，对山区高等级公路桥梁的研究具有重要的现实意义。 山区高速公路地形复杂，表现在地面高差大，山高沟深，变化频繁，横坡陡；地质复杂表现为岩溶、滑坡、 不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤炭或矿产采空区等不良地质。受此影响，路线布设时平、纵、横等3个方面都受到 约束，平曲线多，平面半径小，纵坡大，桥隧比高(有的山区高速公路，桥隧比高达70％～80％)，横坡陡，半边 桥和高挡墙多。因此，曲线多、纵坡大、桥墩高、桥梁长是山区高速公路桥梁的主要特点。 2 山区高速公路桥梁设计方案的选取 山区高速公路桥梁设计，必须因地制宜，充分考虑施工的可行性，运输的便利性，所选桥型充分满足“结 构安全、经济性高、施工方便、造型美观、有利环保”的原则。方案选取时，桥梁设计者应首先了解桥位处的地 形、地质、水文等，初步确定桥型方案；其次，应密切配合路线组，根据桥梁设计的要求，适当调整路线方案，最 终确定桥型方案。 目前的山区高速公路桥梁，一般不追求大跨径，尽量做到标准化、系统化、施工便利、节省造价。考虑到 高速公路运营的整体性和舒适性要求，尽量采用连续结构体系，以中等跨径的先简支后连续小箱梁(或T 梁)为主，少数地段需跨越大河或深沟时采用大跨径预应力混凝土连续刚构或斜拉桥、悬索桥等。下部结构 墩高小于30m一般采用柱式墩(双柱或三柱)，墩高大于30m小于50～60m一般采用等截面空心薄壁墩， 当墩高大于60m时，一般采用变截面空心薄壁墩。桥台台高小于5m一般采用柱式台，台高大于5m一般 采用肋板台，台高一般控制在8m以内。桥台位于岩层覆盖层较薄地段时，可考虑采用重力式桥台、扩大 基础。 3施工配合中桥墩设计优化的总结 3．1系梁(或承台)位置的调整 实际施工中，由于山区纵、横向坡度较陡、测量的误差、施工平台的不合理开挖等原因，桥墩的系梁(或承 m的要求，如 台)位置常常需要提高或降低。在此情况下，一般应满足系梁(或承台)顶面高程埋入地下0．5 桥墩位于河道中则应特别注意考虑冲刷适当深埋。一般情况开挖不宜过大，以确保山体稳定，系梁(或承台) 部分或完全露出地面从而做成高桩系梁(或承台)的情况，也是合理和必要的，需要灵活处理。下面通过实例 加以说明。 234．1 如图1所示，某30m跨径桥梁6号墩原设计桩顶高程为1 m。实际开挖施工平台后，桩位处地面 m。 高程下降，按原设计高程系梁将外露、恳空，故施工时将系梁下移3．5 ———————————————————————～ ：竺： …仕篓星2雯需雹竺烹。桥答竺劫号墩纵、横向坡度均极陡女Ⅱ按原设计施工，开挖过大，不利于 半篓鬻喜二茎尝j黧慧蝥讹将系梁高程提高。m，桩底高程不变。，磊磋崭毒藉善薹蔷会嚣麓3 。。……一““…“¨4以佚似肥。lF’胞 工完成后的桥墩如图所示。 单位：cm 单位：cnl 图l 某桥墩系梁位置调整示意(立面)