山區高速公路橋梁下部結構特殊要點分析

邢媛媛

（深圳高速工程顧問有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

隨著我國社會的進步，高速公路建設已經延伸至山區。面對山區崎嶇的地貌、山高坡陡，橋梁、隧道結構在主線中的比例有明顯的增加。當地形高差大，特別橫向地面較陡時，橋梁下部結構的選型會受到橫向地形的影響。隨著橋隧比例的增加，橋隧相連成了高速公路上新景觀，在設計中應做好橋臺細部構造處理，方便現場施工。

1 項目概括

擬建項目地處隴東黃土高原丘陵溝壑區，黃土梁峁起伏，溝壑縱橫，路線考慮避讓滑坡、泥石流等地質災害活動區，選線以河谷平原地貌為主。

橋隧構造物的布設在原則上服從線位走向，橋梁大多為跨越河谷布設。橋梁方案選擇，應充分考慮施工場地、運輸條件、施工工藝、工期及后期運營養護，避免設計與施工脫節，特別在橋隧相接段地形狹窄、線位較高、橋臺緊鄰隧道洞口，橋梁選型盡量采用技術成熟、預制安裝、標準跨徑的橋跨結構，以方便施工，縮短工期，降低工程造價。

2 橋墩

綜合考慮造價、施工條件等因素，該項目選擇采用單幅柱式橋墩。雖然矩形墩在結構受力上優于圓形墩，但是采用矩形墩在樁頂需加設樁柱接頭，增加工程量，并對山區施工增加一定的施工難度，故采用圓柱墩。

橋位處橫向地勢起伏較大，甚至在同一個橋墩或者橋臺處地面線高差很大。設計中要考慮開挖后邊坡的穩定性、結構的安全性以及其經濟性。

當橋墩位置橫向地面較陡峭時，為了減少對山體的開挖，保護山體的穩定，通常做成柱式墩，見圖1。由于左右墩的墩高差別，造成了對應的樁基深度的差別，對樁長的取值也因有特殊的處理。

圖1 柱式墩示意

因此，當墩高高差小于2 m時，樁頂系梁采用半填半挖方式，樁頂和系梁頂標高可取為兩樁位處地面標高的平均值，使高低墩變為等高墩，可避免大開挖，設計施工簡單明確；當墩高高差在2～4 m時，樁頂標高可取為各自的地面標高，系梁頂標高可取為兩樁位處地面標高的較高值，并采用樁接柱的方式，兩樁端的深度不同；當高差大于4m時，如將墩柱按照實際的地形高差控制，則會造成高墩處的土體不穩定，最終可能造成土體崩塌、矮樁處的樁基外露影響其承載力，應盡量避免這種情況的發生，否則應扣除2.5D范圍內的樁長。

3 橋臺

3.1 橋臺選型

根據不同地形、地質條件設置埋置式橋臺或U臺，埋置式橋臺滿足以下兩個條件（即橋頭填土高度不小于6 m和肋板高度不小于3m）時，設置肋板式橋臺（接擋墻的橋臺采用柱式臺）或U臺；反之，根據地質條件設置柱式橋臺或U臺。特別注意的是，柱式臺需增加“先填后鉆”的工藝要求。

當橋臺位置橫向地面陡峭時，為了減少樁基的自由長度、減少對山體進行大量的開挖，可以考慮做成半柱半肋臺，見圖2。但必須考慮柱臺樁基因為開挖施工面造成的樁基外露，計算樁長時需考慮樁基的有效樁長。為了減少左右側樁基深度的差別，左右側樁基設計時應保守取值，使樁低高程趨于相同。

圖2 半柱半肋臺示意

3.2 橋隧相連

3.2.1 橋梁與連拱隧道相連

連拱隧道對于改善公路線型、減少占地上有重要的意義，特別對于山區高速中修建短隧道有著較大的優勢。

如果整體式橋梁伸入隧道，必須在連拱隧道的洞口段將隧道改為大拱隧道，加大隧道斷面、取消中隔墻，這些做法使的隧道結構受力更加復雜化，加大了設計難度、施工風險，與隧道緊鄰的橋梁結構安全性得不到保障，并且增加設計投資。因此，橋梁與連拱隧道相連在實施過程中有著諸多不利因素，并不推薦使用該方法。

3.2.2 橋梁與分離式隧道相連

橋梁深入分離式隧道，對隧道斷面的影響不大，只需要將隧道斷面加大、加深即可，隧道施工相對簡單可行，能夠解決結構設計、施工場地的問題。

對于橋梁結構而言，橋臺適當深入挖方段，可以避免短路基，同時避免因為橋臺緊靠山體陡坡帶來的不安全因素，在結構受力、施工操作上安全可行。而因為橋梁深入隧道挖方段，考慮取消橋臺耳墻、搭板，使臺帽與隧道洞口緊貼，盡可能的減少挖方，節約造價。但應保留橋臺基礎，使橋梁和隧道結構保持相對的獨立，避免橋臺和洞門共同受力。

4 結語

隨著山區高速公路的建設，地處復雜地形的橋梁越來越多。橋梁在設計和施工中應做好細部處理，避免發生安全隱患以及較多的設計變更。

（1）當橫向地形較陡峭時，除了采取高低墩、異性橋臺等方法外，還需要考慮在施工過程中施工平臺的開挖可能造成的樁基外露等情況。此時應對考慮對箍筋加密段進行使當地延長。

（2）在設計中應選擇合適的橋隧相連方案，使橋梁和隧道結構相對獨立。做好細節處理，減少山體開挖，同時必須完善隧道排水溝處理。

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