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暗桥与高架桥的方案选择李海1吴海荣1叶长青2(1江西省交通设计院南昌330002)(2江西省交通厅规划办南昌330003)摘要:目前高速公路建设逐渐向地形较复杂的地域发展,对于一些特殊路段,常规桥梁与小跨径的涵洞、通道间存在跨越能力的空白。本文根据近期的高速公路设计情况,提出在普通涵洞、通道的基础上延伸出暗桥这一暗埋构造类型以填补这一空白。关键词:桥梁工程;暗桥;高架桥;方案选择0前言我国幅员辽阔,山川众多,约75%的国土面积是山地或重丘,随着交通基础工程建设的快速发展,高等级公路工程不可避免地会进入地形复杂区域。我省自1993年修建第一条高速公路以来,目前的高速公路通车里程已达1580km,高速公路工程建设逐渐由平原微丘区延伸到山岭重丘地带。由于此类地形起伏较大、变化剧烈,经常出现路线伸出挖方地段跨越地势较低的小路、小溪时因为线形指标的限制而无法将线位降至合适的标高,导致因附近无合适桥台位置而不得不采用多跨桥梁来跨越。在狭长而陡峭的山谷地带,这种“大桥跨小路(溪)”的尴尬情况显得尤为突出,不仅给设计和施工带来不便,同时也使此类路段的工程建设成本偏高。本文根据近期的高速公路设计情况,提出在普通涵洞、通道的基础上延伸出暗桥这一暗埋构造类型,以填补高架桥与普通涵洞、通道间跨越能力的空白,并针对暗桥和普通桥梁的结构特点、对各类因素的适应性及方案选择进行分析和探讨。1结构特点和性能对比1.1结构特点普通桥梁:目前在我省的高等级公路设计中,在填土高度15m~25m的路段,如果跨越4.5m~6.0m宽的小路(溪),净跨径3.0m~4.0m的普通涵洞、通道是无法满足要求的,在这种情况下,一般是采用多跨普通桥梁对其进行跨越。跨越这类地物时,在设计中主要采用简支或连续的梁(板)桥,因为15m~25m的填土高度对桥台来说显得过高,增加了结构安全方面的风险,所以通长要延长桥孔,直至桥台能落到合适的位置。此类桥梁大致均由上部构造、桥墩、桥台、基础组成,建成后被跨越道路的视觉通透性较好,道路或溪(渠)后期如有拓宽需求,改造的空间也较大。对于高等级公路的通行性能来说,桥梁的接缝处和桥台与路基的衔接范围容易出现跳车现象,另外因构造组成相对复杂,使用期间的维护和修理难度及成本相对较高。暗桥:属于暗埋构造物,实际上是暗埋涵洞、通道在尺寸和规模上的延伸,根据不同的填土高度、地基承载能力,可采用盖板、拱型构造、箱型构造等多种结构形式。此类构造物因是暗埋在地下,受活载及自然因素影响较小,承载类型较单纯(土体自重和土侧压力),设计较方便,且可供选择的结构类型多样,适应能力较强。此外,施工也较灵活,下部构造均为现浇,上部构造因尺寸相对小巧,根据当地的地形情况,可现浇也可预制。建成后,因跨径相对较小且由于桥顶填土放坡使长度较大,导致被跨越道路的视觉通透性相对较差,如果被跨越的小路(溪)今后有拓宽需求,则暗桥的跨径显得较为紧张,但是此类构造物暗埋在土体以下,周边环境较稳定,且构造简单,使用期间的维修难度和成本都不大。1.2设计实例和性能对比景德镇至鹰潭高速公路B2标段主线在K62+240桩号处跨越一条通往当地微波站的小路,路宽4.5m,主线在小路附近近100m的范围内为填高15m~20m的路堤路段。设计时,对在该处设置高架桥和设置暗桥进行了比较。高架桥方案:目前普通桥梁的桥台台身高度一般控制在8.0m以内,否则由于台身过高导致台后土压力过大而造成结构尺寸及钢筋用量大量增加,不仅增加建设成本还增加了结构安全方面的风险。本着这项原则,再根据被跨道路的具体情况,拟订高架桥方案为5孔20m跨径先简支后连续预应力混凝土空心板,其纵向布孔如图1所示:暗桥方案:经过调查取证,由于该微波站远离城镇,规模较小,该路除偶尔运输一些相关设备外,很少有车辆通过,功能比较单一。考虑到运输设备的需(下转)要及填土较高的情况,将暗桥结构形式拟订为钢筋混凝土拱配整体式扩大基础,其布置图和桥身断面见图2、图3:图1微波站高架桥总体布置图图2微波站暗桥布置图图3微波站暗桥桥身断面图在分别对两种方案进行初步设计后,设计者对这表1暗桥、高架桥造价比较表L0=6.0m钢筋混凝土拱5-20.0m预应力混凝土板混凝土(m3)42234904预应力钢材(T)――65.78普通钢材(T)56.4466.8造价(万元)303(含桥顶填土及防护)566.5两种方案的造价进行了估算,造价对比详见表1:2方案选择从以上的分析可以看出暗桥结构能够填补常规高架桥和普通涵洞、通道间跨越能力的空白,使高填方路段的结构物设置更加趋于合理。尤其在路段远离城区或是跨越功能单一的路或溪流时,普通桥梁由于结构合理性方面的限制,常常难