談山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)

　　摘要結(jié)合山區(qū)高速公路特點(diǎn)，介紹山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中跨徑選擇原則，墩、臺(tái)、基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)體系宜采用的形式以及橋梁和路基之間的關(guān)系。
　　主題詞山區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)跨徑橫斷面曲線半徑橋墩橋臺(tái)基礎(chǔ)路基
　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)在山區(qū)修建的高速公路越來越多，山區(qū)高速公路地形地質(zhì)復(fù)雜，構(gòu)造物多，橋梁隧道總長(zhǎng)占路線長(zhǎng)度的比例大，有的山區(qū)高速公路，橋隧比例高達(dá)70%—80%。所以要設(shè)計(jì)成功一條山區(qū)高速公路，設(shè)計(jì)好其中的橋梁部分就顯得十分重要。
　　1、山區(qū)高速公路的主要特點(diǎn)
　　山區(qū)高速公路的主要特點(diǎn)是地形地質(zhì)復(fù)雜。地形復(fù)雜，表現(xiàn)為地面高差大，變化頻繁，橫坡陡；地質(zhì)復(fù)雜表現(xiàn)為巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、陡崖、煤氣地層等不良地質(zhì)。受此影響，路線布設(shè)時(shí)平縱橫三個(gè)方面都受到約束，一般就是平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橋梁比例高，橫坡陡，半邊橋和高擋墻多。山區(qū)高速公路橋梁也相應(yīng)具有上述特點(diǎn)，彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺(tái)形式多，設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細(xì)部構(gòu)造與地形地質(zhì)之間的關(guān)系。
　　2、橋梁與路基的關(guān)系
　　2.1橋梁跨越方案與高填方路
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差，墩臺(tái)水平位移較大，墩柱尺寸需設(shè)計(jì)的相對(duì)大一些，材料較費(fèi)。根據(jù)地形，將中間墩高較高，剛度相差不大的相鄰幾個(gè)橋墩固結(jié)起來，利用其柔性適應(yīng)橋墩所受的水平力，較矮的邊墩設(shè)置滑板支座或橡膠支座，形成連續(xù)梁。這樣的剛構(gòu)一連續(xù)體系，高墩、矮墩的受力性能都得到了改善，且適應(yīng)地形特點(diǎn)。
　　山區(qū)高速公路橋梁多為彎、坡橋，曲線梁橋在彎扭耦合作用下，具有沿某一不動(dòng)點(diǎn)變形的趨勢(shì)，單向行駛的大縱坡長(zhǎng)橋在長(zhǎng)期反復(fù)的汽車制動(dòng)力作用下，梁體具有沿汽車行駛方向滑移的趨勢(shì)，如果采用全連續(xù)結(jié)構(gòu)，即上下構(gòu)之間為橡膠支座連接時(shí)，這種滑移趨勢(shì)往往造成梁體受力不平衡，支座脫空甚至破壞，從而導(dǎo)致梁體開裂。因此山區(qū)高速公路橋梁宜采用先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)或墩梁固結(jié)的連續(xù)一剛構(gòu)混合體系，既適應(yīng)平面線形，又適應(yīng)橋梁受力特點(diǎn)。
　　4、橋梁上部構(gòu)造設(shè)計(jì)
　　4.1一般設(shè)計(jì)原則
　　山區(qū)高速公路,橋梁所占比重大，但一般來講,大跨徑橋梁方案畢竟是少數(shù),絕大部分還是采用施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制裝配化結(jié)構(gòu)。大跨徑橋梁一般是控制因素不同，方案也各不相同，具有較強(qiáng)的個(gè)性特征，而標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋則更多的是具有共性特征，所以本文重點(diǎn)探討標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化橋梁的設(shè)計(jì)。
　　山區(qū)高速公路橋梁常用標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化跨徑有16、20、25、30、40、50m，橫斷面形式有空心板、t梁、小箱梁等。對(duì)于跨徑小于30m的，有空心板、小箱梁、t梁等三種結(jié)構(gòu)可以選擇，對(duì)于40、50m跨徑，根據(jù)梁的受力特點(diǎn)，宜采用t梁。30m以下，同一種跨徑，究竟應(yīng)當(dāng)采用哪一種橫斷面形式，通過表1，就可以作出選擇。
　　一孔上部構(gòu)造主要材料指標(biāo)表表1
　　梁高跨徑橫斷面形式橋?qū)?br>　　(cm)工作面積(m2)混凝土
　　(m3/m2)綱絞線
　　(kg/m2)普通鋼筋(kg/m2)數(shù)據(jù)來源
　　90cm20空心板122400.54712.8484.49(贛粵高速)
　　100cm20小箱梁122400.3809.08267.85(京珠北)
　　120cm20t梁122400.3698.11285.24(三福線)
　　從表1可以看出，小箱梁是介于空心板和t梁之間的一種橫斷面形式。20米跨徑時(shí)，t梁較為經(jīng)濟(jì)。30m跨徑以下，三種橫斷面比較，基本也是上述規(guī)律。當(dāng)然，這是山區(qū)的情況，平原地區(qū)則另當(dāng)別論。平原地區(qū)受凈空和橋臺(tái)填土高度的限制，橋梁上構(gòu)要求盡可能降低建筑高度，這樣可以減小縱坡，降低路基填土高度，減少占地及降低路基處理難度，對(duì)土源缺乏，軟基較多的平原地區(qū)有顯著的經(jīng)濟(jì)性。20m空心板建筑高度最低，與路基綜合起來比較具有優(yōu)勢(shì)，平原地區(qū)路網(wǎng)發(fā)達(dá)，分離式立交較多，空心板在美觀方面優(yōu)于另外兩種斷面，所以平原地區(qū)較多采用空心板。山區(qū)高速公路橋梁一般凈空無嚴(yán)格限制，另外，山區(qū)高速公路平面半徑較小，超高緩和路段不可避免會(huì)出現(xiàn)在橋上，如果選用空心板和小箱梁，架梁時(shí)一片梁四個(gè)支點(diǎn)不易調(diào)平，易造成支座脫空，受力不均勻的情況，所以山區(qū)高速公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面宜優(yōu)先采用t梁。對(duì)于50m跨徑t梁，在小半徑平曲線上，由于內(nèi)外梁梁長(zhǎng)差較大，跨中矢高較大，對(duì)路線的適應(yīng)性要差一些。另外山區(qū)高速公路，交通運(yùn)輸、場(chǎng)地預(yù)制條件均較差，大型機(jī)具進(jìn)入困難，50mt梁?jiǎn)纹?50多噸，架設(shè)設(shè)備要求較高，運(yùn)輸及安裝過程中變形不易控制，因此一般情況下不選用50m跨徑t梁，所以山區(qū)高速公路橋梁，宜采用的常用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20、25、30、40m。t梁之間的橫向連接有鉸結(jié)和剛接兩種形式，采用鉸聯(lián)結(jié)時(shí)，鉸只傳遞剪力，車輛荷載作用在鉸縫處時(shí)，彎矩主要由現(xiàn)澆橋面來承受，這樣一來，現(xiàn)澆橋面的厚度就必須加厚，否則，鉸縫處橋面板易出現(xiàn)通長(zhǎng)的縱向裂縫。現(xiàn)澆橋面板厚度增加，意味著恒載增加，t梁配筋和鋼索必須增加，經(jīng)濟(jì)性下降，所以t梁橫向連接采用剛接較好�！豆蜂摻罨炷良邦A(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（jtgd62—2004）9.3.16條也有相應(yīng)規(guī)定：“預(yù)制t形截面梁的橫隔梁連接，宜采用現(xiàn)澆混凝土整體連接”，當(dāng)然在斜交橋及異形橋中需要橫向弱聯(lián)結(jié)時(shí)， ……（未完，全文共6148字，當(dāng)前僅顯示2159字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《談山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)》）