摘要：結合以往山區高速公路橋梁設計經驗，來介紹成都至重慶高速公路初步設計中橋型方案設計。

　　關鍵詞：高速公路橋型 方案設計

　　Abstract: This paper introduces the bridge type scheme design of expressway primary design from Chengdu to Chongqing, combined with the previous experience in the mountain highway bridge design.

　　Key words: highway bridge design; bridge type scheme design

　　中圖分類號：U443.3 文獻標識碼： A文章編號：2095-2104(2012)

　　1 概述

　　成安渝高速公路是四川省高速公路規劃中23個出川通道之一，是直接連接成渝經濟雙核的重要通道，同時也是解決資陽地區經濟發展的一條重要公路，成安渝高速公路是成渝高速公路復線。本項目起于成都繞城高速公路與成洛路交匯處(DK0+000=成都繞城高速 K19+600=成洛路K4+464.117)。路線以成都繞城高速、成都~資陽工業園區、樂至縣、安岳縣為控制點，主要經過洛帶、養馬、平武、高寺、和興、水口寺、李家等鄉鎮，止于安岳縣忠義鄉觀音橋附近川渝界。本項目采用設計速度100km/h、路基寬度33.5米、雙向六車道，按全部控制出入的高速公路技術標準建設。

　　由于本項目路線所經地帶為深切丘陵地帶，表現為箱形谷、窄谷的駝脊狀或坡狀丘陵地貌形態，谷深坡陡，谷底或平坦，或呈“V”形，高差60~150m。在厚層砂巖出露地段常形成陡崖，山脊多與巖層走向平行，呈駝峰鞍狀連續分布。方案受地形和地質、環境保護以及特殊的旅游需要等因素制約，作為重要組成部分的橋梁其平縱線形受影響較為突出。具有曲線、大縱坡、高墩、長橋等特征的山區高速公路橋梁，在橋型方案的比選上有相當難度和復雜性。

　　以下就以往山區高速公路橋梁設計經驗，淺析成都至重慶高速公路初步設計中橋型方案的設計。

　　2 橋型方案的比選

　　一般來說，橋型的選擇應根據適應、經濟、美觀、安全以及設計施工的難易程度等因素進行綜合分析，以便最終確定橋梁實施方案.對于山區高速公路而言，還應著重考慮施工難易程度、山區地質病害及環境保護等影響因素。并綜合考慮其受力特點和經濟性。結合以往山區高速公路橋梁設計經驗，在成安渝高速公路初步設計中，主要考慮對簡支空心板、先簡支后連續組合箱梁和現澆連續箱梁三種結構橋型進行比較。

　　2.1 簡支空心板結構：

　　此種結構橋型，施工方便，施工技術成熟;但跨徑小，梁高大;由于橋梁跨徑受限制，往往造成跨深溝橋梁高跨比不協調，美觀性差;上部構造難以與路線小半徑、大超高線形符合，且高墩數量增加;橋面伸縮縫多，行駛條件差。因而，在山區高速公路中，該類橋型一般用于地形相對平緩、填土不高的中、小橋上。

　　2.2現澆連續箱梁：

　　高速公路橋梁基于運營的整體性、舒適性和耐久性的考慮，往往必須設計為預應力連續結構。對于預應力混凝土彎橋，梁在承受豎向彎曲時，由于曲率的影響，必然產生扭轉，而這種扭轉作用又將導致撓曲變形，這種彎扭互相耦合的作用，使得彎橋變形也為彎曲和扭轉兩者的迭加，故變形值要比一般直線橋為大。同時由于扭矩作用，彎橋的外梁荷載加重，內梁減載，內外梁應力產生差別。因此，抗扭能力強的整體式閉合箱梁成為彎橋設計的首選型式;而且，箱梁頂板和底板都具有較大的面積，能有效地抵抗彎矩，抗扭能力強，受力合理。

　　對于跨越溝谷、河流的高架橋，尤其是與溝谷、河流斜交或交錯并行的高架橋，為了減小橋墩對水流的影響，往往設置為獨柱墩的形式。而這種獨柱墩的形式，對于跨線高架橋來說，可減少橫向墩的數量，加強下部空間的透視度，增加墩的纖細感，加上梁高一致，整個橋梁外型簡潔優美，線條流暢，這對整個跨線高架橋是否美觀起著很重要的作用。而就這一點來說，只有采用整體式連續箱梁的方案才能做到，因為箱形截面抗扭剛度很大，對于需要在其梁底下設置獨柱單支點的支承形式特別有利。為了提高箱梁的橫向穩定性，本項目中，采取將墩頂擴大，設置雙支座方案，這將大大提高箱梁的整體強度和抗扭能力，增強箱梁的橫向穩定性。

　　在現今橋梁設計中，橋梁美學已被越來越多的設計者重視，而人們對美的要求也越來越高，而象湯屯高速公路這樣一條旅游高速公路來說，在橋型選擇時，可較多地考慮橋梁的美觀因素，在保證結構強度需要的同時，盡可能使橋梁具有優美的外形，并與周圍的環境相協調。采用現澆連續箱梁，布孔方便、合理;對小半徑、大超高線形平縱橫要求適應性強，外觀平順，橋型美觀，行車平順舒適。

　　但對于現澆預應力連續箱梁來說，采用滿堂支架施工，對山體植被破壞嚴重，支架工程量大，對于跨河橋影響通航與排洪，支架安全性較難保證。另外，施工周期長，施工費用高，需要有較大的施工場地，施工管理復雜。因而采用滿堂支架現澆的施工方法，一般用于地形平坦、中等跨徑且墩高不大、橋孔不多的橋梁;或彎曲程度較大的彎橋、變寬橋以及預制場地選擇困難的橋梁。

　　對于中等跨徑的多孔長橋，采用移動滑模逐孔澆筑箱梁的施工方法，無疑是一種優選橋型。由于此法是在橋位上現澆施工，可免去大型運輸和吊裝設備，使橋梁整體性好;同時它又具有在橋梁預制廠的生產特點，可提高機械設備的利用率和生產效率。支架工程量小，施工期與河流的干擾較小。但是，對于中等跨徑的橋梁，整體式箱梁橋無論采用何種施工方法，費用都較高，與預制吊裝多梁式組合箱梁相比，處于弱勢。

　　對于較大跨徑的預應力連續梁橋，選擇橋型方案時應首選懸臂澆筑的施工方法。它可以不需在河中搭設支架，施工不影響通航或橋下交通，在跨越深水、山谷、湖泊等處時更能顯示優勢。湯屯高速公路初步設計中，對于跨越通航河道、主河槽較寬的河流及深水水庫的大型橋梁，其推薦的橋型方案多采用此類50米以上跨徑的變截面預應力連續梁橋。

　　2.3 預制吊裝組合箱梁：

　　一般來說，預制吊裝多梁式組合箱梁在中等跨徑的橋梁中具有造價省，施工方便的特點，其造價低于整體式箱梁，是中等跨徑橋梁常用的橋型。橋型美觀，結構受力性能好，行車平順性良好。無需大量支架，造價較低，后期養護工作量較小。若在橋頭路基上預制組合箱梁、采用架橋機安裝，將主要施工工作面轉移至橋上，可大大減小對沿線環境的影響。但對于小半徑、大超高的曲線梁橋來說，采用此種橋型，抗扭及梁體受力平衡能力均較整體式箱梁差;且梁體預制較復雜，施工難度大，施工周期長，在受力和施工上都不盡人意。但當彎橋的彎曲程度較小，單跨橋梁采取彎橋直做、以兩端橋臺為控制點;多跨橋梁，各墩臺呈放射狀、向心布置、調整每片梁長，或者調整現澆段長度，但應注意調整現澆段長度時核對蓋梁的寬度，以保證滿足支座的安放。對于橋梁橫坡特別是超高緩和段的橫坡，據以往項目反映經常出現支座懸空的情況，嚴重影響橋梁的營運壽命，本項目采取調整每端、每側箱梁腹板高度的辦法，嚴格使其滿足橫坡的需求。采用直梁設計，以翼緣板寬度調整平面線形，可減少曲梁的彎扭作用，在一定程度上彌補彎梁橋在受力和施工上的不足，此外可以采取加強橫向聯系的措施，提高結構的整體性能。鑒于該類橋型造價低，對地形的適應性較強，施工周期快，在中等跨徑的長橋及高架橋中較廣泛采用。在本項目設計中，如預制場地選擇較方便，彎橋的彎曲程度較小，無大超高、大縱坡時或跨越溝谷、河流的中等跨徑的橋梁，可考慮采用預制拼裝組合箱梁結構。

　　3.結語

　　橋型方案設計本身就是一項復雜和靈活的工作，對于山區高速公路而言，因發展時期較短，具有曲線、大超高、大縱坡、高墩和長橋等特征的橋型方案設計，還處于摸索階段，有很多新的問題需要進一步的探討和研究。隨著社會經濟和公路事業的日益發展，大力發展山區高速公路將成為必然，因而山區高速公路橋型方案設計必將日趨成熟。

　　參 考 文 獻

　　[1]祝敏方，山區高速公路橋梁設計探討 公路 2003(5).

　　[2]范立礎. 橋梁工程 北京，人民交通出版社，1993.

　　[3]公路橋涵設計通用規范 (JTJ D60—2004).北京，人民交通出版社，2004.

　　[4]邵旭東. 橋梁設計百問 北京，人民交通出版社，2003.