2.2 下部構(gòu)造型式

　　下部構(gòu)造應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)支承受力的要求，同時(shí)在外形上要做到與上部構(gòu)造相互協(xié)調(diào)、布置勻稱。

　　2.2.1 橋墩形式：

　　由于本項(xiàng)目橋梁跨徑一般在25～40m之間，墩高在30米以內(nèi)，為了盡可能的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，橋墩形式基本以柱式墩為主。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式；其自重輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀，橋墩布設(shè)靈活性大，可適應(yīng)不同類型的基礎(chǔ)。對(duì)于山區(qū)高速公路來說，多數(shù)橋梁跨越溝谷、溪流且交錯(cuò)并行，斜交角度較大，采用獨(dú)柱墩可大大減小橋墩對(duì)水流的阻礙，另外，在跨線高架橋中，采用獨(dú)柱墩，可使整個(gè)橋梁外型簡(jiǎn)潔優(yōu)美，線條流暢，促進(jìn)橋梁與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。而當(dāng)橋梁跨越深谷不受水流限制時(shí)，或橋梁跨越溝谷溪流交角較小且僅有較小的漂流物或輕微的流冰時(shí)，采用雙柱墩不失為一種較好的選擇，可提高箱梁的橫向穩(wěn)定性和抗扭剛度，尤其對(duì)于曲線半徑較小或大縱坡的橋梁，采用雙柱墩可減小曲率和縱向水平力的影響；另外，采用雙柱墩加蓋梁的形式，廣泛應(yīng)用與預(yù)制拼裝組合箱梁的結(jié)構(gòu)中；而對(duì)于寬度較寬的橋梁，采用三柱式或多柱式墩，可適用不同橋?qū)挼淖兓Ｒ蚨x擇何種柱式墩，可結(jié)合具體的橋型，地形和地質(zhì)狀況，技術(shù)經(jīng)濟(jì)和美觀等因素綜合考慮。

　　2.2.2基礎(chǔ)形式：

　　對(duì)于橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而言，沿線山嶺區(qū)地質(zhì)條件較好，承載力大，一般可滿足擴(kuò)大基礎(chǔ)的要求。一般對(duì)于地面橫坡小的橋墩基礎(chǔ)，可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式；但多數(shù)高架橋跨深溝或位于隧道進(jìn)出口等地形復(fù)雜路段，地面縱橫向坡度較陡，如采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，兩側(cè)基礎(chǔ)埋深相差很大，易引起基底受力不均勻；且基礎(chǔ)施工工作面大，基坑開挖工程量大，嚴(yán)重破壞山體、植被，造成水土流失和水體污染，對(duì)環(huán)境的破壞相當(dāng)嚴(yán)重；由于山體橫坡較陡，基坑開挖后高邊坡也存在著防護(hù)困難、工程量大，邊坡穩(wěn)定性和安全等問題。因此，從施工難易程度、結(jié)構(gòu)安全性、工程造價(jià)和環(huán)境保護(hù)等方面綜合考慮，靈活采用人工挖孔短樁基礎(chǔ)與擴(kuò)大基礎(chǔ)相結(jié)合的方式。但水中墩墩位處地面較平坦，基巖埋深較淺，水下不適宜采用挖孔樁，仍采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。對(duì)于左右墩柱高差大的橋墩，應(yīng)保證相同高程處墩柱截面尺寸的一致，其余部分加大截面尺寸，以平衡墩柱剛度差別大給上部構(gòu)造帶來的變形不協(xié)調(diào)影響。如果一聯(lián)內(nèi)既有擴(kuò)大基礎(chǔ)又有樁基礎(chǔ)，為控制墩臺(tái)的不均勻沉降，要求擴(kuò)大基礎(chǔ)置于強(qiáng)度在弱風(fēng)化以上的巖石上。對(duì)于砂巖基礎(chǔ)遇水后變軟、發(fā)泡、強(qiáng)度降低的情況，墩臺(tái)基礎(chǔ)首選樁基礎(chǔ)，但為了更方便的檢驗(yàn)基底情況，建議施工時(shí)采用挖孔樁。

　　3.橋梁分孔

　　橋梁總跨徑確定后，還需進(jìn)一步進(jìn)行分孔布置。橋梁分孔是橋梁立面布置的重要內(nèi)容，孔徑布置得是否合理，將直接影響橋梁的實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)和美觀。一座復(fù)雜的橋梁，不但要進(jìn)行不同橋型方案的比較，而且往往要將同一橋型的幾個(gè)不同的分跨做為幾個(gè)不同的方案進(jìn)行比較，以求得較優(yōu)的方案。

　　在湯屯高速公路的初步設(shè)計(jì)中：橋梁跨徑的選擇依據(jù)地形和地質(zhì)情況、水文情況、通航要求、墩高、平面線形、施工難度以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和美觀等因素進(jìn)行綜合考慮。根據(jù)以往山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，擬定橋梁孔徑布置的一般原則如下：

　　準(zhǔn)則[1] 橋梁孔跨的布置，除滿足橋梁功能及其他條件的要求外，應(yīng)使其總造價(jià)較低（當(dāng)然，對(duì)于不同的橋長(zhǎng)，應(yīng)結(jié)合路基一同比較）。一般來說，地質(zhì)越差或下部結(jié)構(gòu)投資越大，就越宜采用較大的跨度，以減少支承結(jié)構(gòu)的工程量，從而節(jié)省投資，反之亦然。因此，橋梁孔跨布置往往表現(xiàn)為：引橋小于主橋，邊跨小于中跨。

　　準(zhǔn)則[2] 梁橋相鄰跨度的比值（小跨比大跨）宜在[0.4，1]內(nèi)，接近0.618時(shí)，橋跨變化會(huì)顯得平順、流暢。懸臂施工的連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋，其跨度應(yīng)滿足施工時(shí)對(duì)稱T構(gòu)對(duì)稱跨度的要求。

　　準(zhǔn)則[3] 同一區(qū)段內(nèi)，橋梁的孔徑與式樣應(yīng)力求統(tǒng)一；同一座橋梁，除通航或其他要求外，應(yīng)盡量采用相同的結(jié)構(gòu)并且等跨；對(duì)于跨度不超過30m的簡(jiǎn)支梁橋，其跨度應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)跨度。以達(dá)到方便設(shè)計(jì)與施工，取得經(jīng)濟(jì)效益。

　　準(zhǔn)則[4] 一般情況下，橋孔不宜壓縮。起橋高度一般為6~8m，較小者取至2~3m.有條件設(shè)置挖方內(nèi)橋臺(tái)者，應(yīng)優(yōu)先采用。

　　準(zhǔn)則[5] 橋梁中線宜與天然河道洪水流向正交，避免水流在橋頭形成水袋而產(chǎn)生三角回流，影響線路或橋梁安全；橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水水位至少0.25m，必要時(shí)，尚應(yīng)考慮壅水高、波浪侵襲高、局部股流涌高、斜水流局部沖高、河彎超高、河床淤積或漂流物等的影響。

　　準(zhǔn)則[6] 通航河流上，橋梁中線應(yīng)與航線正交。當(dāng)不能避免斜交時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大通航凈孔。通航孔橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)高出橋下通航凈空建筑限界。當(dāng)然，橋跨結(jié)構(gòu)不能伸進(jìn)橋面行車/人建筑限界。

　　準(zhǔn)則[7]通過設(shè)計(jì)洪水流量、橋跨結(jié)構(gòu)高出設(shè)計(jì)洪水水位并有足夠的富裕、其產(chǎn)生的沖刷系數(shù)小于容許值是橋梁孔徑必須滿足的條件之一，這是水文對(duì)橋梁的基本要求。

　　準(zhǔn)則[8] 跨越寬淺河流的橋梁，多采用等跨梁橋跨越主河槽。

　　準(zhǔn)則[9] 跨越V字形或接近V字形峽谷時(shí)，橋梁主跨往往采用一跨跨過，并且優(yōu)先考慮拱橋或斜腿剛構(gòu)方案。

　　準(zhǔn)則[10] 山區(qū)高架橋采用連續(xù)梁橋方案時(shí)，其跨徑選擇一般遵照以下原則：

　　最大墩高H≤10m時(shí)，選用25m跨徑；

　　最大墩高10＜H≤15m時(shí)，選用25～30m跨徑，雙柱式墩或獨(dú)柱式墩；

　　最大墩高15＜H≤25m時(shí)，選用25～40m跨徑，雙柱式墩或獨(dú)柱實(shí)體墩，墩頂加系梁；

　　最大墩高H＞25m時(shí)，選用40m以上跨徑的連續(xù)剛構(gòu)、連續(xù)梁等。

　　準(zhǔn)則[11] 支線橋梁上跨主線時(shí)，考慮到本高速公路要建設(shè)成為旅游公路、景觀公路和生態(tài)公路的性質(zhì)，應(yīng)避免在主線道路的中央分隔帶處設(shè)墩，而采用較大的跨度的拱橋、斜拉橋、斜腿剛構(gòu)橋和連續(xù)剛構(gòu)橋等結(jié)構(gòu)形式新穎美觀且經(jīng)濟(jì)效益良好的橋梁，盡量做到一跨跨越主線。

　　準(zhǔn)則[12] 在互通式立體交叉中，橋梁的布設(shè)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)分叉橋或急轉(zhuǎn)彎橋，若無法避免時(shí)，應(yīng)于分叉處、橋面寬度聚變處或急轉(zhuǎn)彎處設(shè)置橋墩，使橋梁受力狀態(tài)良好。另外，在互通式立體交叉中，橋梁群在水平面上的布置應(yīng)力求作到勻稱，橋下通透性良好。

　　4.結(jié)語

　　橋型方案設(shè)計(jì)本身就是一項(xiàng)復(fù)雜和靈活的工作，對(duì)于山區(qū)高速公路而言，因發(fā)展時(shí)期較短，具有曲線、大超高、大縱坡、高墩和長(zhǎng)橋等特征的橋型方案設(shè)計(jì)，還處于摸索階段，有很多新的問題需要進(jìn)一步的探討和研究。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和公路事業(yè)的日益發(fā)展，大力發(fā)展山區(qū)高速公路將成為必然，因而山區(qū)高速公路橋型方案設(shè)計(jì)必將日趨成熟。筆者結(jié)合以往山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就湯屯高速公路初步設(shè)計(jì)中橋型方案的選擇，提出一些粗淺的認(rèn)識(shí)，文中不當(dāng)之處敬請(qǐng)同行和有關(guān)專家指正。

　　參 考 文 獻(xiàn)

　　［1］祝敏方，山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)探討  公路  2003（5）.

　　［2］范立礎(chǔ). 橋梁工程  北京，人民交通出版社，1993.

　　［3］公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ 024—85）.北京，人民交通出版社，1985.

　　［4］張師定  橋梁孔跨布置定性研究