浅谈山区高速公路桥梁

2024-05-05

浅谈山区高速公路桥梁(通用8篇)

篇1:浅谈山区高速公路桥梁

浅谈山区高速公路标准化桥梁设计

郭培俊 陈 颖

(江西省交通设计院 南昌 330002)

摘 要:本文结合我省昌金、泰井、厦蓉等多条高速公路山区桥梁设计经验,从贯彻交通部设 计新理念,加强环保等角度对山区高速公路的标准化桥梁设计的基本原则及设计要点进 行总结,将有助于工程技术人员进行桥梁设计参考。

关键词:桥梁工程;山区高速公路;桥梁标准化;新理念;勘察设计

0 前 言

近年来,我国高速公路建设持续迅猛发展,尤其是《国家高速公路网规划》的出台,标志着高速公路发展进入了新的历史阶段。高速公路建设已从沿海、平原、低山丘陵地区向山岭重丘区延伸。山区高速公路由于受复杂的地形条件限制,往往需要修建大量的桥梁构造物以适应路线线形布设需要,这些桥梁构造物除少部分需进行特殊结构设计外,占有相当大比重的桥梁仍需采用标准化设计,以节省造价、方便施工。

如何搞好复杂地形、地貌及地质等自然条件下的山区高速公路标准化桥梁设计,是搞好山区高速公路桥梁建设的重点和难点,是高速公路建设的关键之一。总体设计要点

山区高速公路标准跨径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,使所选桥型充分满足“结构安全、适用耐久、经济合理、施工养护容易、造型优美与自然环境相协调”总体设计原则。

1.1 路基填筑与桥梁方案的比选

《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)第1.0.7条规定“路基设计宜避免高路堤与深路堑。当路基中心填方高度超过20m、中心挖方深度超过30m时宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基作方案比选”。规范的这条规定从节约工程用地、加强环境保护以及工程美学效果的角度出发,对平原区高速公路非常适宜,但对山区高速公路高填方路段的路桥方案的确定应仔细斟酌,不能生搬硬套规范,应遵循“因地制宜、实事求是、综合论证”的原则,结合地形、地质、标段土石方调配平衡、相关构造物间的施工组织设计及工程造价等诸多因素综合比选,反复优化后予以确定。

对地质条件较好、跨度不大且坡度较陡的V型山36

谷,当上游垭口的汇水面积较小采用涵洞能较好满足泄洪需要时,采用路基填筑方案有利于路基的总体土石方平衡、有利于消除弃方并合理利用隧道出渣,亦可减少桥梁基础施工不确定因素,可有效加快施工进度并节约工程造价。

1.2 桥位选择

高速公路大中桥桥位的选择服从路线总体走向,路线总体走向需兼顾桥位的选择,两者相辅相成,只有认真贯彻坚持地形选线、地质选线、安全选线的原则,才能保证公路建设的和谐统一。

1.2.1服从地形选线原则 山区桥梁由于所处的地

形、地貌及地质条件等均较复杂,桥位选择时尽量使所选择的桥位位于两岸有山咀或高地等河岸稳固的河段,桥位尽量与相交的沟谷正交。设计中应充分考虑施工场地的布置,材料运输等方面的要求。注意保护自然环境,做到桥梁建设与自然环境相协调,使桥位通过处的自然环境破坏减少到最低限度。

1.2.2服从地质选线原则 由于山区桥梁工程地质

构造复杂,经常会出现桥梁两岸的地质构造及岩性差异性较大的现象,桥位选择必须在坚持地质选线的前提的条件下尽量选在基岩和坚硬土层或埋藏较浅、地质构造简单、地基稳定处,桥位不应选在顺层滑坡、活动断层、泥石流、强岩溶等不良地质地段。

1.3 桥梁建设规模的确定

由于山区高速公路桥隧等构造物增多,导致山区高速公路工程造价远远高于平原区高速公路,如何合理确定桥梁建设规模是合理控制工程造价,确保桥梁建设安全的关键。

山区高速公路桥梁规模的确定,应重点结合两端桥台处地形、地质条件、桥梁布孔高跨比协调情况、桥梁总造价以及环境保护等因素综合确定。桥梁总造价比较应综合考虑桥台锥坡工程量、台背回填工程量以及路桥衔接处路基填筑质量等因素。对于桥台处纵横向地形高差变化较大的山体,有时适当增加1~2跨桥长改肋式桥台为柱式台可提高桥台的安全度、可减少台后路基填挖工作范围,有利于提高台后路基填筑质量,也可避免肋式桥台承台施工对山体的大量开挖,并可减小大量的锥坡工程量,有益于环保并节约用地。

1.4 桥梁标准跨径的选择

山区高速公路地形起伏,变化频繁,通常应根据地形选择一种跨径,不宜根据墩高频繁变化跨径,当一座桥梁,有几种跨径方案可供选择时,应结合桥位处地质情况进行上下部构造组合的全桥总造价的分析比较,并综合考虑施工标段范围内相邻的其它桥梁标准跨径采用情况,从方便施工、节约施工成本等方面综合考虑确定。考虑到上部预制构件的标准化、批量化、减少模板种类和简化施工的需要,同一座桥梁跨径组合类型宜控制在2种以内。

从桥梁美学角度出发,桥梁跨径与墩高的比值关系一般应选择在黄金分割比0.618~1.0范围,通过实际许多工程项目的经济比较,桥梁跨高比在上述范围时,桥梁造价往往是经济的。

1.5 建立全寿命成本概念

桥梁设计方案的比选,要综合考虑桥梁建设、养护、运营维护全过程的综合费用比较,设计要认真落实桥梁结构的耐久性、抗疲劳性,人车行驶的安全性,养护维修的可行性,防灾减灾的有效性,以及环境景观的协调性等问题,实现桥梁“使用寿命更长、环境更美、行车更舒适、投资更省”的总体目标。上部构造设计要点

2.1 上部结构类型的确定

山区高速公路桥梁常用标准化、装配化跨径有13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m,横断面型式有空心板、T梁、小箱梁等。山区高速公路一般净空无严格限制,另外,山区高速公路桥梁较多处在平面半径较小,超高缓和路段,采用空心板和小箱梁,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,笔者建议山区高速公路桥梁标准横断面宜优先采用T梁。

对于50m跨径T梁,在小半径平曲线上,由于内外梁梁长差较大,跨中矢高较大,对路线的适应性要差一些。另外,山区高速公路交通运输、场地预制条件均较差,大型机具进入困难,50mT梁单片重达1500KN,架设设备要求较高,运输及安装过程中变形不宜控制,施工难度大。除有特殊要求,原则上在

山区不要采用50m跨径T梁;受山区桥梁高跨比协调关系及桥梁建设经济性的的影响,山区高架桥极少采用13m、16m标准跨径。综上所述,山区高速公路桥梁宜采用的常用标准跨径为20m、25m、30m、35m、40m。

对于桥位处基岩埋深较浅甚至出露的山区桥梁,基础通常为干处开挖、浇注施工,基础费用较省,桥梁综合最优跨径相对一般平原地区,亦趋于以较多下部构造换取较小跨径。因此在山区墩高在60m以下,均可考虑采用40m及以下的梁(板)式结构。

2.2 针对山区特点合理优化上部构造

山区地形、地物具有较大体量,人的视觉感观以大景观、大景场为主,预制梁(板)式桥梁上部建筑高度对景观的影响很小,同时,路线与沟谷高差大,通常无净空要求。故此,相对一般平原地区,在施工起吊设备允许的前提下,可适当增加预制梁(板)的高度,加大桥梁的刚度,提高桥梁的耐久性。

山区高速公路预制梁(板)横向布置宜尽可能优化,在架设条件许可的前提下应通过适当增加单片预制梁(板)宽度或预制梁(板)横向湿接缝的宽度,减少全桥主梁预制数量,以加快施工进度、节省工程造价。

2.3 合理适应平面线形的布置

山区高速公路标准跨径桥梁大部分处于平面曲线范围内,桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大。主要表现为两个方面,第一是内外弧差,第二是中矢高。墩台径向布置时,由于曲率半径的影响,内外梁梁长不等,半径越小,内外梁梁长差越大。桥梁设计时处理上部构造(板)与平面曲线半径的关系,一种是根据平面半径变化梁长,预制梁时需不断调整模板并逐梁编号,要求存梁场地大与山区场地特点易产生矛盾;另一种是不变梁长通过加大盖梁和台帽尺寸做成锲型尺寸、加大封锚端或加长现浇连续段进行处理。下部构造设计要点

3.1 连续—刚构组合体系的合理设计

山区高速公路桥梁多为弯、坡、斜桥,为改善桥梁受力性能,较好适应地形特点,山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续体系或墩梁固结的连续—刚构组合体系。

由于山区高速公路桥梁墩高变化大,一般当桥梁纵坡>2.0%~2.5%时,设计中可根据地形特点,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起

来,利用其柔性适应桥墩所受的水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁,可提高桥梁行车舒适性、结构耐久性。

3.2 桥墩设计要点

原则上,同一座桥梁桥墩型式应尽量统一,沿桥轴方向桥墩的主视觉效果应协调统一。当桥位纵向地形变化较大时,同一座桥梁的墩柱型式也宜尽量控制在2~3种以内。

3.2.1墩高<35m的标准跨径桥梁

桥墩宜尽量采用受力明确的柱式桥墩,为加强桥墩的横向稳定性,可根据墩柱高度及一联桥长适当增加1~2道系梁。在地形起伏不大的情况下,系梁应尽量放在同一层面以求美观;中系梁应采用与墩柱同标号的混凝土以方便墩柱和系梁的施工协调;为减小对环境的破坏,宜尽量避免设置底系梁。如设置底系梁,系梁底标高确定宜遵循“尽量减小对山体开挖”的原则。

3.2.2高度>35m桥墩

为提高高墩的稳定性与安全性,可视桥梁跨径、墩柱高度采用Y型墩、薄壁空心墩等墩柱型式。设计中可根据墩高的不同,适当调整墩柱壁厚,达到改善墩身刚度的目的,使桥墩结构设计更加符合受力要求,桥梁整体外观线形简洁,美观。

3.3 基础设计要点

山区高架桥通常沿山腰展布,横向地形变化大,墩、台、基础的设计对边坡开挖、山体稳定等环境的影响非常大;同时也对工程的景观效果产生重大影响,设计中应注重环保、景观要求,选用合理的墩台基础型式。

3.3.1沿山坡布设的中小跨径的桥梁

可考虑采用独柱独桩基础型式,以减少基础施工对山体的工作创面,特别是桥位处于岩溶区地质或横桥向地形变化较大时。

3.3.2当持力层埋深<5m,且墩台位置横向地形变化平缓、稳定,基坑开挖对山体破坏面积相对较小时可优先考虑采用扩大基础,以节省工程造价并加快施工进度。

3.3.3当持力层埋深为5m~6m时

若持力层为硬质岩层,一般可采用扩基,否则宜采用桩基。为加强基础与基岩的整体性,底层基础与基坑的间隙应采用C20片石混凝土填实。

3.3.4提倡大直径挖孔桩设计

贯彻“零开挖”理

念。受山区建设条件的限制,从方便施工、加强环保

角度出发,一般山区桥梁桩基宜尽可能设计为挖孔桩,设计时还可考虑适当加大桩基直径达到减少桩基数量的目的。

3.4 桥台设计要点

山区生态环境一般较脆弱,地质灾害多发,工程建设的环保要求高,特别是位于陡坡地段的桥台处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害,增加公路建设投资,影响工期,甚至会给桥梁运营带来严重的安全隐患。因此,桥台设计的安全和稳定性对桥梁整体安全至关重要。

(1)通过合理确定桥梁规模达到合理控制桥台高度的目的,山区高速公路桥台高度一般宜控制在10m~12m以内,以减小台后土压力和桥台锥坡工程量。

(2)桥台施工应尽可能减小对原状土的开挖破坏,通过合理采用高桩承台以减少承台施工对山体的开挖。

(3)处于覆盖层较厚的斜坡上桥台,特别是柱式桥台,桥台桩基除应满足桥梁受力需要外,还兼有抗滑桩功能。设计中应适当增大桩基直径,增加桩基嵌岩深度,加强桩基配筋。结 语

山区高速公路桥梁设计因建设条件的不同具有多样性,其总体规模、建设方案、上下部构造及基础型式的选择是相互关联和统一的。桥梁方案的设计在确保结构安全、造价合理的前提下,应充分考虑保护自然环境,避免因修建桥梁引起的对山体的大填大挖,从而导致植被的破坏和自然环境的失衡。特别是对一些干旱少雨的山区,植被破坏后很难恢复,所以应特别注意。在施工期间还应注意减少对河流的污染,使其降低到最小程度。从保护环境的角度出发,山区桥梁建设只有做到与景观环境相协调,尽量减少对自然界平衡的破坏,才能确实体现构造节约型的和谐社会目标。由于作者水平有限,文中不当之处请指导更正。

参考文献:

[1]JTG30-2004,公路路基设计规范[S].[1]霍明.山区高速公路勘察设计指南[M].北京:人民交通出版社,2003.[2]山区高速公路、桥梁、隧道关键技术研讨会论文集[C].2006.3C

篇2:浅谈山区高速公路桥梁

我国山区高速公路桥梁设计的基本方法

结合我国山区高速公路的特点,介绍山区桥梁设计听跨径选择的基本原则,墩、台、基础和结构体系宜采用的.形式以及桥梁和路基之间的关系,并提出桥梁设计的基本方法.

作 者:何春晖 作者单位:广州市公路勘察设计有限公司,广东,广州,510000刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(4)分类号:U4关键词:山区高速公路 标准跨径 曲线半径 桥梁 设计 方法

篇3:浅谈山区公路桥梁设计

1 桥梁结构形式的选择

桥梁的平面、立面线形构成了桥梁体系的几何特征, 选择何种桥梁结构形式来适应曲线、大纵坡、高墩组合下的几何特征, 使结构设计更趋合理、更具耐久性, 是设计必须首要考虑的问题。

公路桥梁基于运营的整体性、舒适性和耐久性的考虑, 往往必须设计为预应力连续结构。预应力混凝土连续曲线桥与直线桥相比的一个重要特点是梁体存在弯扭耦合作用。曲线梁在弯扭耦合作用下, 具有沿某一变形不动点变形的趋势。而大纵坡桥梁在长期反复的汽车制动力作用下, 梁体具有沿汽车行事方向滑移的趋势, 对于单向行驶的公路长桥, 尤其突出。在曲线、大纵坡并存的情况下, 梁体的这些变形趋势形成了上下部间的相对错动。当桥梁上下部间以支座联系时, 这种错动趋势往往造成梁体相对下部的移动及支座受力的不平衡, 甚至脱空。而采用墩梁固结的刚构体系可避免这一情况的发生。另外, 曲线、大纵坡桥的桥墩承受着较直线、平桥桥墩更大的纵横向水平力及附加弯矩, 而这些力引起的桥墩变位除取决于上部构造的几何特征外, 还取决于上下部间的约束条件。较刚的约束, 可使桥墩变位减小。采用上下部间固结的连续刚构体系, 在避免桥梁上下部错动的同时, 增加了体系对下部的约束力, 桥墩的变位相对减少, 压弯稳定性增加。

当今, 柔性桥墩已被广泛采用。对高墩桥而言, 桥墩稳定性及变位成为桥墩结构设计的制约因素。在曲线、大纵坡的情况下, 高墩桥采用墩梁固结的刚构体系, 在调整桥梁受力、改善结构的整体性、避免梁体滑移、减少结构的总体变位、提高结构的稳定性、耐久性等方面都具有一定的优势。同时, 墩梁固结可避免由于抗扭矩及抗滑移造成的支座设置麻烦, 以及支座损坏给桥梁结构带来的不利影响, 还可省去更换支座的烦恼。

2 桥梁上部结构的设计

上部构造形式的选择, 应结合桥梁具体情况, 综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。

山区公路桥梁上部结构大多采用标准化、装配化的形式。“当标准设计或新建桥梁的跨径在50m及以下时, 宜采用标准化跨径。”标准跨径主要包括10m、13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m等。其中主要包括2类结构体系:“简支桥面连续”体系, 以板式截面为主;“先简支后连续”体系, 以T梁、小箱梁为主。“先简支后连续”梁桥因其具备预制施工的便利性和连续结构的舒适性, 在公路桥梁中取代简支梁桥得到极为广泛的应用, 其截面形式涵盖了空心板、T梁、小箱梁乃至大箱梁等。然而这种体系在国内虽得到大规模迅猛应用却缺乏系统研究, 如二次浇筑段的分析及设计处理都还有值得探讨之处, 并且由于应用时间不长, 可靠性和耐久性还需时间检验。此外, 山区中由于预制场地缺乏和运输条件不便利, 适当加大现场浇筑结构的应用, 从综合效益以及环境保护的角度看大有裨益。

3 下部结构的设计

下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求, 同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。

1) 矮墩设计对于较矮的桥墩 (h<30 m) , 多采用柱式墩、Y型薄壁墩, 其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱, 圆柱施工中外观质量易控制, 且与桩基衔接方便。从受力上看, 截面积相等的方柱和圆柱, 方柱抗弯刚度大于圆柱, 受力也优于圆柱, 当体系为连续刚构时, 方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸来调整墩柱的刚度, 从而达到调整墩柱受力的目的。圆柱为各向同性, 调整起来效果差一些。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接, 增加了工程量, 并且山区桥梁地面横坡都较陡, 增加柱帽构造还会增加挖方工程量, 引起边坡不稳, 设计中应根据地形、上构结构形式、墩高综合考虑选用方柱或圆柱。

2) 高墩设计对于桥墩一联中最高为40 m (不含40 m) 时, 30 m (含30m) 以上桥墩做成等截面空心薄壁墩。最高墩不小于40 m时, 30 m (含30 m) 以上桥墩为变截面空心薄壁墩, 变截面薄壁空心墩顺桥向坡比为45∶1。当墩高不小于50m以上时, 应加大空心薄壁墩的断面尺寸。桥墩的布置应该结合桥址范围内地形地貌的特点、地质状况及地面上的建筑物等综合考虑、优化选择。有些河流河床主槽不明显, 斜桥双柱或三柱中必有一两桥墩处于主槽中, 严重阻水, 局部冲刷增大。这种情况下, 可以考虑按独柱正桥布孔, 以减少桥墩的阻水面积。

3) 桥台设计山区高速公路桥梁桥台一般采用重力式U型台、肋板台、桩柱式台。其中以重力式U型台最常用, 根据《墩台与基础》规定, U型台适应的填土范围为4 m~10 m, 所以U型台的高度最好以10 m控制。

4 桥梁总体设计时应认真考虑以下几个问题

1) 山区横坡一般较陡峭, 上部结构长一些或短一些对桥台高度影响很大。设计时, 宜尽可能使桥台高度小些, 虽然桥长会长一些, 但可以方便施工并减少工程质量隐患。

2) 桥台位于山坡横向坡较陡峭处时, 当采用U型桥台, 横桥向根据基础内外侧高差设置台阶, 由于台阶式基础施工工序的需要, 会造成高一级的基底处于低一级基础的级坑开挖面中, 该部分基底土非原状土, 设计时应采用换填碎石或片石混凝土处理, 防止产生台身剪切破坏和竖向开裂。当采用肋板式桥台时, 横桥向根据内外承台处地面高程合理确定承台位置, 尽可能避免高侧承台埋置过深造成挖方量增加。

3) 基础设计山区公路桥梁最常用的基础仍为扩大基础与桩基础。山区一般地质情况较好, 采用扩大基础的情况相对较多, 且宜采用分离式扩大基础。

山区公路作为公路工程的一部分, 很多方面需要探讨。山区公路方案的确定应根据“安全、舒适、经济、美观”的原则, 只有把握好规律, 抓住侧重点, 山区桥梁的布置和设计才能准确无误。

摘要:复杂的地理环境和大量的构造物, 给山区公路的养护和维修带来一定的困难, 结构物的耐久性问题引起人们的进一步重视, 也给设计提出了更高的要求。

关键词:山区公路,桥梁结构,设计

参考文献

[1]李存权.结构稳定与稳定内力[M].北京:人民教育出版社, 1999.

[2]易平.浅析山区高速公路桥梁的设计要点[J].工业技术, 2007.

[3]崔玥, 李克军.山区高速公路中桥梁结构设计的研究[J].林业科技情报, 2005.

篇4:浅谈山区公路桥梁的施工技术

【关键词】山区公路桥梁;施工特点;技术控制

1.山区公路桥梁施工的主要特点

山区地形、地质和水文情况复杂。山区地面高差大坡陡且险要;多存在岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质;且水系众多,水文地质情况沿路线不尽相同。山区高速公路往往是沿溪展线,受地形、地质、水文的影响,公路路线布设时平纵横三个方面都受到不同程度约束,导致山区高速公路平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,高挡墙多。而山区公路桥梁路线反复沿河岸交替设线,斜、弯及纵向桥多,横坡陡,横断面半幅桥和半幅路基多;路线跨越众多沟壑,高墩大跨多,墩台形式多。基于山区复杂的地形地貌,致使山区公路桥梁在路线中所占比例大,往往选择曲线、大纵坡、高墩、长桥等设计方案。另外,山区公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势,单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下,梁体具有沿汽车行驶方向滑移的趋势,如果采用全连续结构,即上下构之间为橡胶支座连接时,这种滑移趋势往往造成梁体受力不平衡,支座脱空甚至破坏,从而导致粱体开裂。因此山区公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系,既适应平面线形,又适应桥梁受力特点。

2.山区公路桥梁施工要求

(1)山区公路地形地质复杂,不仅有跨沟谷的桥梁,更有顺斜坡。因路基设计困难而设置的长大桥梁,斜坡上滑坡引起的桥梁病害日渐增多,而且大多尚在施工中就发生,规模也比较大。因此,在施工过程中有必要采用一定的施工工艺,一般以支挡抗滑为丰,包括抗滑桩、锚索抗滑桩、挡墙等。

(2)减重、反压、截排水等工艺,具体要达到如下要求:1)滑坡治理以预防为主。治理为辅,一次根治,不留后患,宜早不宜迟,宜小不宜大的原则,把滑坡阻止在蠕滑挤压阶段。滑坡治理应优先选择地面排水、地下排水、减重、反压等容易实施和见效快的工程措施。滑坡治理应尽量安排在旱季,并尽可能少扰动滑体的稳定,如先作地面引水工程,支挡工程施工应分段跳槽开挖、加强支撑等。滑坡不能避让时。首先应查清其性质和稳定状态,分析其对桥梁工程的影响,并使桥梁工程建设尽量不破坏和影响滑坡的稳定性。施工顺序上必须先处理滑坡,后施工桥梁。2)减载和反压都是土石方工程,实施容易,可用于救急或永久工程,但应注意:减重的位置在牵引段和主滑段:反压工程应填在抗滑段以下并保证自身稳定和滑坡不越顶滑出。3)抗滑桩由于其抗滑力大,对滑动稳定扰动小,施工方便,目前在大中型滑坡上广泛应用,几乎代替了抗滑挡墙,当滑坡推力过大,作为悬臂受力构件的抗滑桩不经济时,要性,目前对于滑坡桥位设计。基本上采取是先治理滑坡再建桥,避免桥梁滑动的风险。在一些低等级和小规模滑坡中方可利用桥梁墩台抗滑。桥位滑坡处治安全系数应视桥梁规模或重要性分别对待,一般情况,建议特大桥、大桥、中桥、小桥分别采用1.25、1.20、1.15、1.10,特殊情况可适当提高或降低,但最低不应小于1.05。

3.山区公路桥梁的施工技术控制要点

3.1灌注桩基础

在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。同时,在灌注过程中,特别是潮汐地压和有承压力地下水地区,应注意保持L内水头。目的是防止孔壁坍塌。在钻机开钻前,钻孔内水压力与孔壁外的水压力处于平衡状态,其临界面为孔径外壁。开钻后,随着钻进深度的增加或在潮汐地压及有承压力地下水地区水位高涨,若钻孔内水头不足,孔臂内外水压力失去平衡,最终结果将会导致孔臂的坍塌。采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的18%。因为减压钻进可使钻杆在整个钻进过程中维持竖直状态,使钻进回转平衡。避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

3.2混凝土及钢筋混凝土工程

混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时问应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当需要超过时应预留施工缝。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定,宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位。重要部位及有抗震要求的混凝土结构或钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钢筋。施工缝为料面对应浇筑成或凿成台阶状。因为施工缝的抗剪强度较差,重要部位和有抗震要求的施工缝应插埋锚固钢筋,以增强其抗剪强度。斜面浇筑成或凿成台阶状以防止滑移,增强抗剪力。

3.3预应力混凝土工程

预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,绑扎牢固,防止互相缠绕。钢筋的冷拉工艺采用拧制应力或控制冷拉率的方法,可防止钢丝或钢绞线在穿孔、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象。当受力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力,而有的则可能被拉断,造成预应力损失。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。当设计未规定时,可采取分批、分阶段对称张拉。这就从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处在构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减小偏心力矩。因此,张拉宜分批、分阶段、对称地进行。另一方面,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性缩而引起应力损失。分批、分阶段对称张拉,综合考虑张拉力的影响,可减小预应力损失。

3.4钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥

浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近。连续梁结构中,在跨中为正弯矩截面,在支座处为负弯矩截面,从正弯矩到负弯矩的变化过程中,存在一个零弯矩的截面,称为反弯点第一次浇筑到第二次的第一个反弯点处,以后每次都把工作缝设在此处。在转换体系前,应按照设计要求张拉一部分块件底部的预应力束,应在悬臂梁端设置向下的预拱度,防止梁上部已张拉的明槽预应力钢材上漂,以保证转换体系前后拼装、张拉各阶段的安全。从受力情况分析,预应力连续梁在用悬臂拼装时,梁顶部是承受负弯矩,因此预应力筋都布置在粱截面上部,两个悬臂在跨中合拢以后,跨中附近变为正弯矩,即该部位粱截面下部成为受拉状态,梁上部截面变换成受压状态。因此必须在合龙前采取措施,防止原在粱截面上部张拉的预应力筋拉应力松弛,保证体系转换前后各施工阶段的安全。

4.结束语

山区公路桥梁施工技术的选择有很多区别于非山区桥梁的地方,也更有很多方面需要探讨,本文为山区公路的施工提供了建设性的意见,对山区公路建设提供了参考。山区公路受地质等条件制约,导致施工技术很难进步,因此山区公路桥梁施工技术还需进一步探讨。

【参考文献】

[1]励可鉴,崔旭光.公路与桥梁施工技术[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]肖宏.浅谈山区公路桥梁深水桩基础施工技术[M].云南科技与交通,2008.

篇5:浅谈山区高速公路桥梁

应用

【摘要】针对山区高速公路中桥梁施工情况,分析其地基处理、桥墩设计及浇筑等施工难点,积极采取加强施工质量以及施工工人安全、材料设备质量等监督管理措施,使山区高速公里桥梁施工质量得以全面提升,为山区高速公路质量提供强有力的保障,同时大幅度增加了人们行车的安全性。【关键词】山区;高速公路;桥梁施工;难点;管理方法 【中图分类号】U415

【文献标识码】A 0 引言

众所周知,道路是链接城市与城市之间的纽带,也是某一地区发展过程中,必不可缺的施工项目,与平原地区相比较,山区地势险峻,地理条件较差,在该地区开展道路桥梁施工,具有较大的难度。近些年来,国内经济增长的速度越来越快,推动着建筑行业的持续发展,加之国家对山区道路建设投资力度不断增加,各类公路工程在山区陆续展开,可以说,桥梁施工是山区高速路施工当中的一项重要内容,其施工质量也一直备受关注。山区高速路桥梁施工具有难度大、地理条件差、施工环境恶劣等特点,所以,在实际施工当中,建筑单位应当加强对桥梁施工难点的分析,积极结合山区的实际情况,制定合理且科学的设计及施工方案,并且积极选择先进的事故技术,加强施工监督与管理,全面保障山区高速路桥梁工程的施工质量以及工人们的人身安全,同时帮助山区交通提供切实的帮助。

1.分析山区高速路桥梁项目施工难点

山区地理条件差以及施工难度较高,导致该地区高速路桥梁工程的施工难度增加。并且在这些地区,通电较难,很多地区道路狭窄,工人架设线杆困难,导致投资增加等等。可以说山区施工环境十分恶劣,该地区高速路桥梁项目施工过程中,难点较多,最为关键的有以下几点: 1.1 桥梁的地基施工

在山区开展高速公路建设过程当中,难以避免桥梁施工,而对桥梁地基展开有效的施工处理是整个桥梁项目中技术要求高、难度大的一个难点,该环节的施工对于整个桥梁建设极为重要。因此,在实际施工处理时,建筑单位应当严格按照山区地理特征及地质环境等,采取有效、合理的地基施工处理,方能保障桥梁项目施工质量。目前,我国很多山区高速公路工程的桥梁施工环节,往往主要采取清理地基表面覆盖物质,或者处理掉已风化的岩石等,又或者直接采取接触灌浆以及固结灌浆、回填灌浆等先进技术处理,保障桥梁地基施工质量。与此同时,在开展混凝土灌注施工的过程当中,还需及时做好防渗策略,对于某些薄弱地基加强加固施工,以便提高地基的稳固性。如果遇到岩溶地基,还需要对其溶蚀作用进行综合考虑,可以根据此处具体的形态、大小来选择清爆换填技术施工,使得方岩溶水能够得以有效排出,避免其对桥梁地基造成腐蚀,缩短桥梁的使用寿命[1-2]。

1.2 桥梁墩身设计与建造

在开展山区高速路桥梁施工中,墩身设计亦是整个施工中较难控制的一个难点。由于桥梁墩身的结构各不相同,有的形式复杂,有的较为单一。当前,在桥梁桥墩设计当中,常常使用的施工方法有爬上模板施工、滑升模板施工以及翻升模板施工等,虽然施工方法各部相同,但是这些方式均有一个共同点,那就是需要将墩身划分为几小段分后,再由下至上施工[3]。1.2.1 墩柱浇筑

在整个桥梁工程中,墩柱建设具有极为重要的作用,墩柱的墩身浇筑施工对于技术的要求非常高,因此也使一个需要控制的难点。所以,在开展桥梁墩柱浇筑施工的时候,应当对混凝土进行充分利用,使各个缝隙封闭严实并且保持其外观的平整,可以保障浇筑质量,同时还能提高墩柱外观的美观度。1.2.2 模板施工。

山区桥梁工程施工,模板建设较为重要,实际施工中需要按照桥梁实际结构的尺寸及大小来确定与之相合适的模板安装位置,然后采取定型钢板组合加工。在实际安装的过程中,还需要确保安装牢靠稳固,尽可能避免模板在混凝土振捣时发生脱落,或者出现泥浆渗漏情况,确保桥梁施工顺利展[4]。1.2.3 纵横坡施工

在实际桥梁施工中,常常遇见纵横坡情况,这种情况一旦没有得到良好的处理,极有可能对桥梁后期使用年限造成影响。在具体的操作过程当中,可以采取就地浇筑形成肋板式桥梁,把横坡设于桥墩顶部的位置处,让桥梁上部结构可以形成双向倾斜状态,进而使其承载力有效减缓,提高桥梁使用性能。对于山区地区而言,桥梁施工的地理位置比较复杂、特殊,所以在实际施工当中难以避免会出现较多的施工难点,所以,建筑单位要结合山区实际条件,选择先进的技术辅助施工,全面保障桥梁施工的质量[5]。山区高速路桥梁工程施工管理

2.1 加强施工时质量的监督管理

在山区地方展开高速路桥梁工程建设过程当中,最施工质量方面的监督管理绝不可懈怠,施工管理者要要求所有施工工人严格按照专业的施工流程进行作业,确保施工得以正常开展。与此同时,施工质量监管人员还要加强施工材料的应用管理,杜绝一切偷工减料、以次充好的事情发生,与工程负责人、投资人等加强交流、沟通,使得三方负责人员都能够明白控制投资成本并不意味着节约施工材料的意识,应该对整个桥梁建筑项目的施工质量给予严格要求。这样,才能确保桥梁工程质量达到山区地方的标准,便于后期应用中,不会出现任何质量问题,进而保障山区高速公路交通安全。除此之外,施工管理人员还需要对整个施工过程加强监督,对于重点、难点施工环节,要及时配备经验丰富、专业技能强的施工人员负责,同时在旁加强指导监督。最后,要针对山区地方的高速路桥梁施工情况,建立一套质量检测及保护体系,将一切施工材料参数控制在正常范围内,并将施工指令控制职责落实到个人,加强施工工人的质量控制意识,使得整个桥梁施工能够得到全方位的质量保障[6]。2.2 建筑材料及设备质量的安全管理

在修建山区高速路桥梁的过程当中,所需的施工材料及辅助施工的机械、设备均要保障其质量,在整个施工过程中,始终秉承安全施工的原则进行,可以说,质量安全是确保桥梁顺利施工的重要前提。所以,在实际操作中,施工管理人员应当对所有的材料情况进行检查,看其质量十分达到安全施工的标准,比如:钢筋、混凝土等重要施工材料,在运输进入施工场地之前,施工管理人员务必加强检测,仔细核对其型号、数量以及相关生产信息等等,一旦发现任何问题,立刻进行退换。在实际检测当中,要重点对钢筋材料进行高精度的三维有限元技术分析其承载力,与此同时,查看混凝土的配比比例十分合格,检测其性能是否达标,保障后期施工质量。在开展桥梁施工当中,必然会投入大量的施工设备,对于这些设备的应用,施工管理人员首先要确定其可以正常使用,并且在使用前进行测试,看其是否正常运行,避免投入使用时出现故障,带来不必要的施工麻烦。另外,在施工中,设备使用完毕之后,要注意对其进行清洁与保养,然后将其摆放在专门防治设备的地方,避免在施工场地随意摆放,影响施工工人正常施工。2.3 施工工人的安全管理

无论在何种项目施工中,保障施工工人的生命安全均属于非常重要的管理内容。在开展施工之前,施工管理人员要对所有施工工人加强安全教育,加深其安全意识。在实际安全教育中,管理人员要对一些隐患问题进行分析,对某些极有可能发生的安全问题进行解析,并且提出相应的应对措施。此外,施工人员在开展高空作业的时候,务必配备相应的平台上及上下通道等,同时检查施工人员的安全带十分捆绑好,严格要求佩戴安全帽,并且将施工人员下方的杂物清理干净,以免工人坠落时被杂物戳伤。总而言之,在桥梁施工,所有人员需严格按照安全施工、人人有责的施工原则进行,保障施工质量的同时,全面提升工人们的人身安全[7]。

2.4 桥梁维护及保养管理

在上文中提到,桥梁建设时需要运用模板辅助建设,从而有效避免泥浆发生渗漏等问题,并且在投入使用后还可以对桥梁定时进行维护及保养管理。加强桥梁维护及保养管理,可以有效避免其出现治疗问题,比如桥墩开裂、桥面裂缝等,可以得到及时发展并采取有效维护措施进行应对。在保养的过程当中,质量控制管理者要严格按照桥梁工程养护的规范及要求来进行,使得桥梁使用寿命得以最大限度地延长,同时也为人们的交通运行提供强有力的保障[8]。结束语

总而言之,山区的环境恶劣,地理条件较差,导致该地区高速路桥梁工程的施工难度增加。所以在开展山区高速路桥梁工程建设施工时,要严格结合该地区的实际情况,选择合适的施工技术,同时对难点、重点施工环节加强质量监督与管理,全面提升各施工患者的质量保障。此外,施工管理人员还需明确自身职责,加强对施工工人的安全教育,为其创建一个安全、高校的施工环境,严格按照安全施工、人人有责的施工原则进行,保障施工质量的同时,全面提升工人们的人身安全,最终,为山区修建质量高、寿命长的高速公路。参考文献:

篇6:浅谈高速公路桥梁加宽形式

浅谈高速公路桥梁加宽形式

结合自身工作实践,针对空心板桥加宽的.问题,介绍了上部空心板连接方式及施工方法,阐述了角钢连接、植筋连接、新老盖梁不连三种下部盖梁连接方式,并对连接方式进行了比选,以期因地制宜选择合理的加宽方案.

作 者:宋宝奇 SONG Bao-qi 作者单位:中铁一局集团有限公司,陕西,西安,710054刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):35(26)分类号:U442.5关键词:高速公路 桥梁 空心板 连接方式

篇7:浅谈山区公路选线的几点问题

浅谈山区公路选线的几点问题

从线形标准、曲线间最小直线长度、超高值、缓和曲线长度与超高过渡段四方面对山区公路路线设计展开探讨.

作 者:高铭 作者单位:黑龙江省交通科学研究所刊 名:黑龙江交通科技英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年,卷(期):200932(3)分类号:U412关键词:山区公路 线形标准 超高值 缓和曲线

篇8:山区高速公路桥梁形式选择

1 常用跨径比选

山区高速公路桥隧工程量大,一般在30%以上,有的甚至高达70%~80%,所以桥隧的造价,对山区高速公路总造价起着决定性作用,因此桥梁形式的合理选择显得尤为重要。山区高速公路虽然存在平面半径小、纵坡较大、桥梁设计灵活多变的特点,但为了方便施工,保证工程质量,节省工程造价,桥梁形式的选择还是以常用的标准跨径为主,但在设计这些标准通用图时,应针对山区桥梁的特点进行相应修改,如按一个项目中桥位曲线半径大小范围,将通用图设计为变梁长或现浇连续段可在一定范围内调整。对满足特殊需要的,可考虑采用现浇箱梁等其他结构形式。

山区高速公路桥梁采用20 m~40 m中小型跨径装配式梁(板)是最经济、最合理、最具代表性的桥型。在满足设计洪水位、适应地形地质及使用要求的基础上,采用标准化、装配化的桥型,以提高施工速度,降低工程造价。目前装配式结构主要有16 m~50 m预应力混凝土空心板、宽幅空心板、T梁、小箱梁等。鉴于山区高速公路地形复杂,预制场地不足,运输吊装困难,采用50 m跨径的装配式结构较少。16 m跨径一般适用于墩高10 m以下的中小桥梁,山区高速公路由于桥墩偏高,采用多跨16 m跨径经济性较差,同时为减少桥梁结构形式,缩短施工工期,降低工程造价,保证工程质量,一个项目中也不宜使用太多桥跨形式,因此16 m跨径在山区高速公路中一般也使用不多。

《各种桥型通用图比较表》表明:就上部构造而言,材料指标总体随着跨径的增加而增大。20 m跨径中空心板比小箱梁经济,梁较矮,而且吊装重量轻;25 m~40 m跨径中小箱梁比T梁节省,梁较矮,但吊装重量大。对于山区高速公路桥梁,20 m跨径一般采用空心板或宽幅空心板为宜,梁较矮,结构轻巧,外形较美观,用于跨路或村镇附近比较合适;25 m~40 m跨径建议使用T梁或组合T梁,T梁虽然建筑高度较箱梁小,但山区桥梁一般桥墩较高,满足净空的要求,而且T梁吊装重量比小箱梁轻,适用于运输吊装困难的山区桥梁,同时T梁施工技术成熟,有利于保证工程质量。

预应力混凝土组合T梁,吊装重量比普通T梁小,特别适用于山区运输条件差、大型吊装设备难以运到施工现场、桥址处于曲线的桥型使用,但设计和施工应注意保证梁体侧弯在容许的范围内。

预应力混凝土组合T梁,合理地运用了预制和现浇,扩大了桥梁的适用范围,有效地利用了预制和现浇方式,方便了施工,缩短了施工周期,降低了工程成本。较小的预制断面尺寸,减轻了自重,吊装重量轻;在施工时,预制T梁作为桥面现浇的支架,方便了施工;现浇桥面桥加强了桥梁整体性,也分解了T梁的吊装重量,同时桥面板现浇有利于桥梁适应曲线线型和一定范围内的桥梁变宽的需要。

为了缩短桥长,降低桥梁建设规模,在满足使用的前提下,还应考虑设置小跨径暗埋式盖板,如1-6 m或2-6 m跨径盖板、板顶填土,或1-8 m或2-8 m拱式结构,类似于拱涵,拱上填土等结构形式。

山区高速公路因为大填大挖的缘故,小桥一般较少,而且分布零散。由于交通不方便,梁(板)不宜集中预制。因此建议8 m或10 m跨径的小桥,采用现浇钢筋混凝土板为宜。

当然对于山区高速公路桥梁不同跨径桥型的最后选取,还应结合下部构造的结构形式、材料指标和施工条件等综合考虑,进行全面比选。

2 桥墩形式选择

山区公路桥梁常见桥墩高度一般小于45 m,多采用柱式墩,Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱或矩形柱。圆柱施工时外观质量易控制,且与桩基过渡方便,平原地区使用较多,但从美观上讲,方柱或矩形柱有棱有角,与梁(或板)配合协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的方柱和圆柱,方柱抗弯刚度大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构或结构连续时,方柱或矩形柱可以很方便地通过调整两个方向的尺寸来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。圆柱为各向同性,调整起来效果差一些,但方柱或矩形柱与桩基之间需通过桩帽连接,增加了工程数量,并且山区桥梁地面横坡一般较陡,增加桩帽构造增大了挖方工程量,也增加了引起边坡不稳等地质病害的几率。设计中应根据地形、上部结构形式、墩高综合考虑选用方柱、矩形柱或圆柱。

Y型薄壁墩是一种独柱桥墩,美观性较好,但施工稍显复杂。当墩高较矮时,不太美观所以很少采用;当墩高较高时,Y型薄壁墩施工相对柱式墩,只需搭一个支架,对于地面横坡较陡,搭架困难,模板需求量大的山区桥梁,Y型薄壁墩具有显著的优势。同高度的柱式墩与Y型薄壁墩相比,Y型薄壁墩要便宜。另外采用双柱墩时,由于地面横坡较陡,两个墩柱高度经常相差较大,由于线刚度EI/L差距大,导致一个墩两个墩柱受力差异较大,采用Y型薄壁墩,只一个墩柱,避免了上述缺陷。同时山区桥梁受地形限制或跨路需要,左、右幅桥必须错孔布置,此时采用Y型墩效果较柱式墩要好。所以墩高较高时,宜优先选择Y型薄壁墩。

当墩高大于45 m时,应考虑采用十字形桥墩、空心薄壁墩或变截面空心薄壁墩。

此外,山区整体式路基双幅桥为了减少施工开挖面,或为跨路需要,桥墩形式可选择双幅双柱或门式框架。但双幅桥整体式桥墩帽梁跨度加大,一般应布置预应力钢筋,并且应考虑车辆双向行驶的影响。

3 桥台形式选择

山区高速公路桥梁桥台一般采用重力式U型台、埋置式桥台(肋板台、承台分离式桥台和桩柱式桥台),其中以重力式U型台,尤其是高度小于3 m的U型台最常用。

山区桥梁U型台一个显著特点就是纵向横向坡度陡峭,为了适应地形,减小开挖,节约圬工方量,U型台设计时必须根据地形地质情况合理划分纵向横向台阶。U型桥台,特别是较高的U型台,在高出地面线的前墙面和露出锥坡外的侧墙面上,应设置泄水孔。

桩柱式桥台由于抗推刚度小,变形位移较大,难以满足高速公路舒适性要求,一般用于填土高度小于3 m的桥台;而且为了保证桥台填土压实度,一般应采用先填土碾压满足桥头路基压实度后再进行桩基钻孔施工工艺。

4 基础形式选择

山区高速公路桥梁最常用的基础形式仍为扩大基础和桩基础。山区一般地质情况较好,采用扩大基础的情况相对较多,且宜采用分离式扩大基础,因为分离式扩大基础适应地形横坡,承载力一般能够满足要求。斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工的相互影响。桩基础一般多为嵌岩桩和柱桩,地质情况较差时采用摩擦桩。桩基施工一般多为挖孔桩,设计中能否采用挖孔桩,应结合地质情况具体分析。当遇到软弱夹层多,卵石、漂石等容易造成塌孔的地质情况或地下水位较高、地层含有煤气、瓦斯等有害气体时不宜采用挖孔桩。

桥墩较高时,为了提高桥墩或桥梁的稳定性,宜采用桩基础,因为山区即使采用桩基一般也较短;或采用扩大基础时,应与基岩锚固。

5 结构体系选择

为了满足高速公路行车舒适,保证桥梁结构耐久适用,山区高速公路桥梁一般采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续—刚构混合体系。根据地形,将中间较高桥墩、刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的温度收缩徐变和制动力等水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。这样的刚构—连续体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善,且适应地形特点。山区高速公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势。具有较大纵坡的长桥,在长期反复的单向行驶汽车制动力作用下,梁体具有沿汽车行驶方向滑移的趋势,如果采用全连续结构,即上下部结构之间为橡胶支座连接时,这种滑移趋势往往造成梁体受力不平衡、支座脱空甚至破坏,从而导致梁体开裂。因此山区高速公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续—刚构混合体系,既满足行车舒适性,又适应桥梁受力特点。

在山区高速公路桥梁建设中,设计者不可搭积木式的简单套用通用图,而应结合山区特点合理选择桥梁形式。

参考文献

[1]JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].

上一篇:倡议读书倡议书下一篇:学生科普知识宣传资料