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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-17 3257
在江蘇省高速公路建設(shè)中,橋梁長(zhǎng)度約占路線總長(zhǎng)度的10~20%,投資額約占總投資的15%~35%,橋梁工程在高速公路建設(shè)中有著舉足輕重的地位。合理控制橋梁規(guī)模,優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)方案,對(duì)降低工程造價(jià),提高高速公路使用功能非常重要?,F(xiàn)根據(jù)筆者多年從事高速公路橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),談一點(diǎn)體會(huì)。一
鋼塑土工格柵以高強(qiáng)鋼絲(或其他纖維),經(jīng)特殊處理,與聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),并添加其他助劑,通過(guò)擠出使之成為復(fù)合型高強(qiáng)抗拉條帶,且表面有粗糙壓紋,則為高強(qiáng)加筋土工帶。由此單帶,經(jīng)縱、橫按一定間距編制或夾合排列,采用特殊強(qiáng)化粘接的熔焊技術(shù)(超聲波焊接技術(shù))焊接其交接點(diǎn)而成型。應(yīng)用領(lǐng)域: 公路、鐵路、橋臺(tái)、引道、碼頭、水壩、渣場(chǎng)等的軟土地基加固、擋墻和路面抗裂工程等領(lǐng)域。
、 橋位選擇江蘇省的地形、地貌除少數(shù)地區(qū)為低山丘陵外,基本以平原微丘為主,水網(wǎng)密布,排灌溝渠縱橫交錯(cuò),農(nóng)田水利事業(yè)十分發(fā)達(dá)。江蘇省高速公路橋梁橋位選擇一般都服從于路線要求。除單孔跨徑屬大橋、特大橋外,其余均屬中、小橋梁或中、小跨徑橋梁組成的長(zhǎng)橋、特長(zhǎng)橋。因此橋位選擇必須要同路線設(shè)計(jì)者共同研究,既滿(mǎn)足路線要求又符合橋位選址原則:1. 跨越通航河流及流量較大的排灌河流時(shí),應(yīng)選擇在河床穩(wěn)定、航道順直、水流條件良好的平順河段。2. 橋址應(yīng)離開(kāi)航道彎道、匯流口或港區(qū)以及其他跨河建筑物適當(dāng)距離,并盡量減少新建橋梁對(duì)原有河道通航、排灌以及原有構(gòu)造物功能的影響。3. 橋墩應(yīng)盡可能與水流方向或被交叉道路方向一致,條件不允許時(shí),盡量減小兩方向的交角。4. 橋址宜選擇在被交叉道路填土高度較低處(或挖方路段),以縮短橋梁長(zhǎng)度、方便橋孔布置。5. 橋址宜盡量避開(kāi)有卡斯特地質(zhì)條件(巖溶)的地層。二、 總體設(shè)計(jì)1. 主線橋宜按分為上、下行兩座橋,橋梁應(yīng)與路基同寬。2. 被交叉道路、航道的等級(jí)需經(jīng)相關(guān)部門(mén)書(shū)面認(rèn)可;灌溉、排澇河道應(yīng)盡量減少水中結(jié)構(gòu),以免阻水、影響水流??绾?、跨路或跨越其它重要構(gòu)造物的橋梁橋型方案需報(bào)水利、交通或其他相關(guān)主管部門(mén)書(shū)面認(rèn)可,并以此作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。3. 上跨高等級(jí)公路、航道或交通量較大的現(xiàn)有公路時(shí),橋型結(jié)構(gòu)和施工方案對(duì)被交叉公路、航道的影響應(yīng)盡量降低。4. 城市附近橋梁、立交橋尤其是上跨主線及高等級(jí)公路的橋梁應(yīng)充分注重橋型美觀要求。5. 與被交叉道路、河流交角較大的橋梁、上下行兩幅宜錯(cuò)開(kāi)反對(duì)稱(chēng)布孔,以利減小主孔跨徑,降低梁高,縮短橋梁總長(zhǎng)。6. 橋上縱坡一般應(yīng)服從路線要求,但橋上一般情況下不設(shè)凹形豎曲線。當(dāng)橋梁位于平曲線上時(shí),可按彎橋設(shè)計(jì),條件許可時(shí)亦可按直線或折線布設(shè),而把護(hù)欄按曲線布設(shè)。7. 上跨主線的支線公路橋,其車(chē)道寬度和荷載標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)其支線等級(jí),執(zhí)行現(xiàn)行的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)規(guī)定,位于城鎮(zhèn)附近,宜按《城市設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。雙車(chē)道橋面寬以不小于7m為宜,橋上縱坡一般不宜大于4%,位于城鎮(zhèn)附近非機(jī)動(dòng)車(chē)輛較多時(shí)其縱坡不應(yīng)大于3%,且坡長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)200m。為縮短橋長(zhǎng),豎曲線半徑可適當(dāng)減少,但不得小于相應(yīng)的城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定。橋上不設(shè)人行道,但可根據(jù)需要增加橋面寬度及安全設(shè)施。位于主線上方的橋孔設(shè)防落物網(wǎng),以免橋上雜物掉落到高速公路上。橋上及接線(填土高度3米以上部分)需設(shè)防撞護(hù)墻(欄)。8. 在平原區(qū)段,拖拉機(jī)道和人行道不宜采用上跨高速公路方式。丘陵山區(qū)段,拖拉機(jī)道和人行道上跨還是下穿,應(yīng)結(jié)合地形等條件選定。9. 與鐵路交叉,采用上跨或下穿應(yīng)做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。主線上跨鐵路的跨線橋應(yīng)滿(mǎn)足鐵路凈空限界的要求,應(yīng)保證鐵路通視條件良好、列車(chē)行駛安全,并應(yīng)得到鐵路部門(mén)的書(shū)面認(rèn)可。主線下穿鐵路則除滿(mǎn)足本公路凈空標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)慎重考慮地下水的處理和地表水排泄,以確保高速公路路基穩(wěn)定和正常使用。10. 跨越主線的立交橋(梁板式橋)宜采用四跨或四跨以上的布孔方案,即分別在中央分隔帶和路基兩則布設(shè)橋墩,邊溝外側(cè)布置邊墩或橋臺(tái),以保證高速公路有良好的通視條件。中央分隔帶上橋墩結(jié)構(gòu)型式必須要結(jié)合高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。11. 跨越水面較寬的河溝渠的中橋,宜布設(shè)三孔以上的多孔橋,即中孔跨河溝,邊孔兼作通道,避免在河中心位置設(shè)墩。12. 跨越航道的橋下凈空,必須遵照?qǐng)?zhí)行國(guó)標(biāo)、交通部及省市有關(guān)部門(mén)制定的標(biāo)準(zhǔn)。13. 跨越現(xiàn)有或已經(jīng)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)的規(guī)劃公路、城市道路和農(nóng)村道路的橋梁,其橋下凈空?qǐng)?zhí)行部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定,見(jiàn)下表:被交叉道路類(lèi)別 高速公路 備注上跨 下穿 凈高(m) 凈寬(m) 凈高(m) 凈寬(m) 鐵路 6.55 5.0 6.55m系電氣化鐵路凈高高速、一、二級(jí)公路 5.0 三、四級(jí)公路 4.5 汽車(chē)道 3.5 6.0 7.0 主線下穿指汽車(chē)道橋面凈寬拖拉機(jī)道 2.7 4.0 4.2 主線下穿指拖拉機(jī)道橋面凈寬人行道 2.2 4.0 2.5 主線下穿指人行天橋橋面凈寬l 上跨主線的汽車(chē)橋橋面寬度低于7.0m的宜按7.0m設(shè)計(jì),為將來(lái)發(fā)展留有余地;機(jī)耕通道應(yīng)結(jié)合區(qū)域內(nèi)農(nóng)用機(jī)械使用情況適當(dāng)提高凈高標(biāo)準(zhǔn)。l 以上表列值為目前修建標(biāo)準(zhǔn)。14. 橋梁設(shè)計(jì)所采用的設(shè)計(jì)洪水位、設(shè)計(jì)最高灌、排水位,設(shè)計(jì)最高、最低通航水位等應(yīng)收集多年資料進(jìn)行分析計(jì)算所得,或采用有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)的規(guī)劃數(shù)據(jù),但需取得有關(guān)主管部門(mén)的書(shū)面認(rèn)可。15. 大、中橋外側(cè)采用鋼筋砼組合式護(hù)欄,內(nèi)側(cè)(中央分隔帶)采用波形梁護(hù)欄。小橋與路線防撞設(shè)施一并考慮,采用波形梁護(hù)欄。橋梁應(yīng)在中央分隔帶預(yù)留有關(guān)通信、電力等管道及防眩設(shè)施的位置。16. 上跨主線的立交橋橋面排水,應(yīng)將橋面上的雨水引入橋梁兩側(cè)路基,集中由主線邊溝排出,不應(yīng)從橋面泄水孔直接下排到高速公路路面上,以免污染主線和橋墩臺(tái)。17. 橋梁橋頭應(yīng)設(shè)水簸箕,或利用人行踏步兼作排水通道。18. 跨越主線的鄉(xiāng)村汽車(chē)道橋,其荷載標(biāo)準(zhǔn)可采用汽車(chē)-10級(jí)。19. 為降低橋梁規(guī)模,需將鄉(xiāng)村通道適當(dāng)歸并、改移,條件允許時(shí)可考慮將原有道路適當(dāng)下挖。20. 路橋分界處填土高度一般應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況、橋頭工后沉降要求并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定,高速公路主線橋梁一般按工后沉降10cm控制,支線道路按30cm控制。21. 對(duì)于橋面排水、橋頭排水防護(hù)、河道整治等,應(yīng)與有關(guān)專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)配合好,做到設(shè)計(jì)方案合理,考慮周到細(xì)致。22. 橋頭高填土與軟土段,除設(shè)置橋頭搭板外,對(duì)填料及壓實(shí)度應(yīng)提出具體要求,與道路專(zhuān)業(yè)人員共同落實(shí)處理方案與施工要求,確保橋頭工后沉降滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。三、 橋型方案1. 橋梁(含立交橋)橋型選擇,應(yīng)根據(jù)所在區(qū)域的自然條件、材料來(lái)源、地質(zhì)、施工方式,按照安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀綜合考慮。除需采用特殊結(jié)構(gòu)另行設(shè)計(jì)外,應(yīng)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、施工工業(yè)化。一般按線路分段,選定合適地點(diǎn)設(shè)立大型預(yù)制場(chǎng),橋梁上部結(jié)構(gòu)分類(lèi)集中預(yù)制,以確保工程質(zhì)量和加快建設(shè)速度,降低工程造價(jià)。支線上跨橋梁、重要工點(diǎn)橋梁和位于城鎮(zhèn)附近的橋梁,應(yīng)注重橋梁造型設(shè)計(jì),同時(shí)與橋位處景觀相協(xié)調(diào)。2. 中、小跨徑橋梁宜采用簡(jiǎn)支鋼筋砼或預(yù)應(yīng)力砼空心板梁、橋面連續(xù)結(jié)構(gòu);大橋宜采用連續(xù)結(jié)構(gòu),如現(xiàn)澆的鋼筋砼連續(xù)梁、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)等結(jié)構(gòu)等。3. 除采用前述鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)外,針對(duì)各工點(diǎn)的地形、地貌、地質(zhì)及使用要求做多種結(jié)構(gòu)比選并擇優(yōu)選用。4. 上部結(jié)構(gòu)斷面可根據(jù)美觀要求選擇。5. 橋梁基礎(chǔ)一般采用樁基礎(chǔ),持力層埋深較淺時(shí)可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋墩可采用排架式、柱式、框架式、變截面實(shí)體花瓶式、Y型實(shí)體式、薄壁實(shí)體式、空箱式等形式,橋臺(tái)可采用柱式、肋板式、埋置式、U型重力式等形式。6. 初步設(shè)計(jì)階段凡大橋、復(fù)雜中橋和特殊立交橋應(yīng)做橋型方案比較,綜合兩個(gè)或兩個(gè)以上橋型方案的工程量、技術(shù)要求、施工難度、工期、工程造價(jià)、以及美觀效果,經(jīng)比選后提出推薦橋型方案。7. 結(jié)合不同的地質(zhì)條件,綜合上下部結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),作同一種橋型不同跨徑組成的比較。一般地質(zhì)條件下,小跨徑的16m~20m的現(xiàn)澆鋼筋砼箱梁,或空心板結(jié)構(gòu)。20~25m的組合箱梁較為經(jīng)濟(jì);軟土較厚、地質(zhì)條件較差時(shí),或下部為支承結(jié)構(gòu)時(shí),較大跨徑的組合箱梁較為優(yōu)越,如30m、35m。8. 對(duì)不同的地質(zhì)條件,結(jié)合下部結(jié)構(gòu)受力情況,對(duì)下部基礎(chǔ)作不同樁徑的單樁、群樁比選,確定最合理的基礎(chǔ)方案。9. 橋臺(tái)結(jié)構(gòu)型式可選用樁柱式、肋板式,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合臺(tái)后填土高度,地質(zhì)條件及工期要求綜合確定。對(duì)于先填土后鉆孔的橋臺(tái)在填土高度在6m以下可采用樁柱式,6m以上采用肋板式,在工期較緊需先鉆孔后填筑臺(tái)后路基時(shí),填土高度在4.5m~5.0m以上須采用肋板式橋臺(tái)。10. 對(duì)于丘陵谷地的橋梁,必須根據(jù)相應(yīng)的流量、流速計(jì)算沖刷,并考慮漂浮物對(duì)橋梁的影響。11. 水中橋墩系梁宜放在常水位以下(可為五年一遇水位)。12. 互通式立交內(nèi)的橋梁,橋梁設(shè)計(jì)必須同有關(guān)路線人員協(xié)作完成。四、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1. 跨越等級(jí)公路、航道等控制位置的橋梁應(yīng)盡量壓縮以達(dá)到降低建筑高度,縮短橋長(zhǎng);2. 跨徑22m以上現(xiàn)澆箱梁宜采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。3. 箱梁結(jié)構(gòu)需考慮剪力滯效應(yīng),支座處翼板設(shè)加密鋼筋,防止裂縫產(chǎn)生;箱梁翼板根部厚度不宜小于翼板長(zhǎng)度的1/5~1/6;鋼筋砼的翼板長(zhǎng)度宜控制在2.0m左右為宜;設(shè)伸縮縫處的橋面板橫向鋼筋應(yīng)根據(jù)計(jì)算加強(qiáng)。4. 鋼筋砼結(jié)構(gòu)宜采用30#砼,盡量少采用40#的砼,預(yù)應(yīng)力砼橋宜采用50#砼。5. 防撞護(hù)墻應(yīng)在橋墩處設(shè)置斷縫,以防止裂縫產(chǎn)生。6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮瀝青攤鋪時(shí)的施工荷載(施工車(chē)輛、高溫等),以防梁體產(chǎn)生裂縫。7. 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)計(jì)算主拉應(yīng)力≯0.5 ,正應(yīng)力宜有大于1.0Mpa的壓應(yīng)力儲(chǔ)備。8. 現(xiàn)澆箱梁橋面宜設(shè)置調(diào)平層,以便瀝青攤鋪。9. 橋頭搭板斜度≥20°時(shí),采用分塊梯形搭板;斜度20°時(shí),用整塊梯形搭板。10. 嵌巖樁嵌巖深度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定并不低于1.0m,基底2倍直徑范圍內(nèi)螺旋筋要加密。嵌巖樁嵌入新鮮巖層的深度根據(jù)計(jì)算確定,最小不宜低于1.0m。11. 樁基清孔后沉淀層厚度摩擦樁≤0.2倍樁徑,支承樁≤5cm。12. 錯(cuò)孔布置的橋梁上部結(jié)構(gòu)宜做成等截面型式,以保證有良好的視覺(jué)效果。13. 橋墩較矮時(shí),不宜做成薄壁式橋墩。14. 調(diào)平層應(yīng)根據(jù)橋梁跨徑綜合考慮,一般不宜小于6cm,以防止由于砼層太薄而產(chǎn)生開(kāi)了開(kāi)裂、剝落現(xiàn)象。15. 支座墊層高度不宜小于5cm,以便于砂漿墊石的澆筑和支座安裝。支座反力較大時(shí),砂漿墊石內(nèi)設(shè)鋼筋網(wǎng)片。16. 支座型式應(yīng)考慮其耐久性和可更換性。橋梁支座的采用:一般情況下,鋼筋砼連續(xù)箱梁和預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁采用盆式支座,部分預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁采用球冠支座;鋼筋砼或預(yù)應(yīng)力砼板梁采用球冠支座,亦可根據(jù)支座荷載、橋梁縱、橫坡度、上部結(jié)構(gòu)的伸縮變形,選用板式橡膠支座和圓板式橡膠支座。斜、彎橋支座布置應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)因各種因素引起的變位。17. 現(xiàn)澆當(dāng)頂板表面的混凝土調(diào)平層,宜與梁體分別澆筑,或在支點(diǎn)處對(duì)調(diào)平層作切縫處理,以防箱梁在落架后,在支點(diǎn)負(fù)彎距的作用下,調(diào)平層出現(xiàn)橫橋向裂縫。18. 所有預(yù)應(yīng)力箱梁的縱向主索,都應(yīng)配置腹板彎起索,以克服剪力,防止主拉應(yīng)力過(guò)大而出現(xiàn)腹板裂縫;另外,腹板內(nèi)的箍筋應(yīng)加強(qiáng)。豎向預(yù)應(yīng)力由于其壓力極易失效,對(duì)控制主拉應(yīng)力效果不好。19. 軟土地段橋梁(含立交橋)的橋頭地基與相鄰路段的軟基處理一并考慮,并根據(jù)軟土層分布情況和橋頭路堤設(shè)計(jì)高度明確其處理范圍、深度和方法,以把橋頭地基工后沉降和位移量控制在容許范圍內(nèi)。如墩臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ),須驗(yàn)算墩、臺(tái)的沉降,橋臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算應(yīng)考慮附加應(yīng)力影響,臺(tái)身較高者尚須驗(yàn)算包括橋頭路堤在內(nèi)的橋臺(tái)滑動(dòng)。橋臺(tái)基樁須計(jì)入負(fù)摩擦力的影響,對(duì)樁基負(fù)摩阻和折減影響應(yīng)視地層條件等因素確定。20. 橋梁抗震設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)防,均須執(zhí)行部頒《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、建設(shè)部、國(guó)家計(jì)委《新建工程抗震設(shè)防暫行規(guī)定》及省政府有關(guān)規(guī)定。21. 對(duì)于河溝的改移,新筑堤頂高程原則上不低于現(xiàn)有堤頂高程。如有水利規(guī)劃加高者,應(yīng)取得正式資料。斷面設(shè)計(jì)應(yīng)按流量要求確定,確保河溝的水能順利排出,具體設(shè)計(jì)應(yīng)與路基專(zhuān)業(yè)相協(xié)調(diào)。22. 橋頭路基與橋臺(tái)的施工順序:當(dāng)采用排水固結(jié)處理地基時(shí),先填筑路基,待路基預(yù)壓穩(wěn)定后施工橋臺(tái);當(dāng)采用復(fù)合地基處理時(shí),在地基強(qiáng)度形成后,先施工橋臺(tái)臺(tái)身,再填筑路基至蓋梁,待路基穩(wěn)定后施工蓋梁,最后再填筑路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高;非軟土地段,可先施工橋臺(tái)臺(tái)身,填筑路基至蓋梁,待路基穩(wěn)定后施工蓋梁,最后再填筑路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高。為保證臺(tái)前錐坡的壓實(shí)度,按超長(zhǎng)50cm進(jìn)行碾壓。