淺談農(nóng)村公路危橋改造工程設計管理

王適

摘 要：文章結(jié)合設計工作實踐經(jīng)驗，總結(jié)了農(nóng)村公路危橋改造工程的特點，指明了農(nóng)村公路危橋改造工程設計工作的原則、注意事項和程序。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村公路危橋；改造；設計

1 概述

鎮(zhèn)江市20世紀60-70年代建造了大量的農(nóng)村公路橋梁，其橋跨結(jié)構(gòu)主要為雙曲拱和衍架拱。由于橋梁的建設標準較低，尤其是設計荷載等級較低（一般為汽車二10級或汽車一15級），加之橋梁年久失修，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通量越來越大，橋梁出現(xiàn)了不同程度的病害：拱圈或衍架開裂甚至斷開，鋼筋銹蝕裸露，橋面龜裂、沉陷、滲水嚴重，墩臺出現(xiàn)豎向或水平貫穿裂縫，導致其承載力嚴重下降，給沿線車輛和行人的通行帶來了安全隱患。為滿足經(jīng)濟發(fā)展要求，加快實現(xiàn)社會主義新農(nóng)村的戰(zhàn)略目標，老橋亟需進行改造。農(nóng)村公路危橋改造工程任務十分繁重，建設資金缺口較大。近年來，各級地方人民政府、交通主管部門對農(nóng)村公路危橋改造工作十分重視，每年均制訂農(nóng)村公路危橋改造工作計劃，給予資金補貼，并將其列入為民辦實事工程。文章根據(jù)作者實踐經(jīng)驗，探討如何做好農(nóng)村公路危橋改造設計工作，供相關(guān)管理、建設、設計、監(jiān)理、施工單位參考。

2 橋位選擇

農(nóng)村公路危橋改造如與相關(guān)規(guī)劃無沖突，一般宜在老橋位進行，這是因為：

（1）橋位處的河道占用無需重新辦理；（2）老橋拆除可以消除安全隱患；（3）橋頭接線道路可充分利用；（4）符合出行習慣。

一般新、老橋縱橫向中心線宜重合。如遇老橋橫向中心線與橋下河道或道路中心線不一致，宜調(diào)整新橋橫向中心線，盡量使其與橋下河道或道路中心線相一致；如遇新橋?qū)挾却笥诶蠘颍乙粋?cè)拓寬困難時，可采用單側(cè)或不對稱拓寬的方式。

3 橋梁的建設標準

設計單位應在接受建設單位的委托設計邀請后，組織擬定橋位處的現(xiàn)場踏勘并進行詳細的地形圖測量，在充分征詢建設單位和相關(guān)主管部門的意見后明確橋梁的建設標準。

3.1 使用年限

橋梁主要受力構(gòu)件必須在正常設計、正常施工、正常使用養(yǎng)護的條件下，其使用年限為100年。

3.2 設計洪水頻率

二級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/100；二級公路上的小橋和三、四級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/50；三、四級公路上的小橋，設計洪水頻率為1/25。設計洪水頻率內(nèi)的歷史最高洪水位可通過現(xiàn)場調(diào)查踏勘、向附近當?shù)卮迕裨儐柫私狻⑾蛳嚓P(guān)水利部門發(fā)函等方式獲得。

3.3 橋下被交河流的航道等級和凈空標準

應與相關(guān)航道主管部門聯(lián)系，獲得橋下河流的航道等級、最高通航水位、凈空標準及規(guī)劃等資料，如橋梁下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)在通航水域中，需設置必要的船舶航行標志、標識。

3.4 橋下被交道路的等級和凈空標準

應與相關(guān)道路主管部門聯(lián)系，獲得橋下道路的等級、凈空標準及規(guī)劃等資料，并設置必要的防車輛撞擊設施。

3.5 道路等級

一般來講，農(nóng)村公路的道路等級可采用二、三、四級公路標準。具體取用時，不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

3.6 設計荷載

一般來講，二、三、四級公路，汽車荷載等級為公路Ⅱ級，如二級公路為干線公路且重型車輛多時，可采用公路Ⅰ級汽車荷載。

3.7 設計速度和橋梁寬度

二級公路設計速度為80km/h，60km/h，其相應的橋梁寬度分別為12m，10m；三級公路設計速度為40km/h，30km/h，其相應的橋梁寬度分別為8.5m，7.5m；四級公路設計速度為20km/h，其相應的橋梁寬度為6.5m（雙車道）、4.5m（單車道）。橋面寬度的具體取值不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

3.8 橋上及橋頭引道線形

橋上及橋頭引道的線形應與路線布設相協(xié)調(diào)，各項技術(shù)指標應符合路線布設的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處的橋上和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應與橋上線形相配合。

4 橋梁的建設規(guī)模

在橋梁的建設標準明確后，橋梁的建設規(guī)模主要涉及橋梁的立面設計。橋梁立面設計的三要素為橋高、橋長、基礎(chǔ)入土深度。

4.1 橋高（指最低梁底高程）

橋高通常在做以下三項對比后確定。（1）設計洪水頻率內(nèi)的歷史最高洪水位加安全高度后的高程；（2）與航道等級相對應的最高通航水位加凈空高度后的高程；（3）與道路等級相對應的最高路面高程（考慮路面加鋪因素）加凈空高度后的高程。

4.2 橋長

梁底高程確定后再確定主孔跨徑。一般來講，在滿足橋下凈空寬度和泄洪要求的條件下，應盡可能采用較小的經(jīng)濟性跨徑，降低上部結(jié)構(gòu)建筑高度，減少投資。確定上部結(jié)構(gòu)建筑高度后進行橋長設計時，為縮短橋長，減少投資，可按以下原則控制：（1）可能采用較大橋梁縱坡；（2）平原軟土地基臺后填土高度不宜大于4.0米，一般地基臺后填土高度不宜大于6.0m，城鎮(zhèn)人口稠密區(qū)，臺后填土高度不宜大于3.0米；（3）橋下凈空斷面須滿足泄洪要求；（4）橋梁基礎(chǔ)宜盡可能避開老橋基礎(chǔ)。

4.3 基礎(chǔ)入土深度

（1）如地基土質(zhì)承載力較高且具備開挖條件時，應首選擴大基礎(chǔ)，否則宜采用樁基礎(chǔ)。（2）基礎(chǔ)入土深度須考慮河道的一般沖刷、局部沖刷以及規(guī)劃河床斷面的開挖情形。

5 橋梁的施工圖設計

在橋梁的建設標準、建設規(guī)模初步確認后，由建設單位組織召開設計方案論證會，以會議紀要方式最終確認或直接由建設單位下達設計委托函予以明確。設計單位據(jù)此與建設單位簽訂委托設計合同，安排橋位處地質(zhì)勘探，每座橋梁布置不少于2個地質(zhì)鉆孔，并由設計單位提供地基承載力要求。此后，設計工作進入施工圖設計階段。為做好施工圖設計，應高度重視以下設計細節(jié)。

5.1 橋梁抗震設防

鎮(zhèn)江地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本地震動加速度峰值為0.l0g或0.15g，除二級公路上的大橋采用8度區(qū)的抗震措施外，其余橋梁均采用7度區(qū)的抗震措施。

5.2 橋面鋪裝

鑒于橋梁規(guī)模較小，宜采用防水險鋪裝。如鋪裝厚度計入結(jié)構(gòu)計算高度，需設置不小于3cm的磨耗層。

5.3 橋面護欄

橋面設置人行道時，應設置人行道欄桿扶手；橋面不設置人行道時，宜設置險墻式護欄，以減少后期養(yǎng)護工作量。由于農(nóng)村公路為混合交通，為確保行人安全，護桿高度不應小于1.1m。

5.4 橋頭接線

橋頭接線原則上要求與老橋兩頭道路銜接，平縱線形順適，設置必要的波形防撞護欄與橋上護欄相銜接。

5.5 管線事宜

原則上原有老橋上的管線在新橋設計時應予以保留，并預留未來管線位置，但須遵循下列要求：

（1）禁止天然氣輸送管道、輸油管道利用公路橋梁跨越河流；（2）高壓線跨河塔架的軸線與橋梁的最小間距，不得小于一倍塔高。高壓線與公路橋涵的交叉應符合現(xiàn)行《公路路線設計規(guī)范》的規(guī)定。

6 結(jié)束語

農(nóng)村公路危橋改造工程一般位于二級及以下公路上。單座橋梁工程規(guī)模較小，但其數(shù)量眾多，建設資金缺口較大。農(nóng)村公路危橋改造工程關(guān)系到當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展，關(guān)系到當?shù)厝嗣袢罕姷纳拓敭a(chǎn)安全，則其設計原則應安全、適用、經(jīng)濟。該原則應貫穿于橋位選擇、建設標準和規(guī)模的選定、施工圖設計等各個設計環(huán)節(jié)。

參考文獻

[1]JTGD60-2004.公路橋涵設計通用規(guī)范[S].人民交通出版社.