跨越高速公路的橋梁設計

李雙紅，黃星瑞

(貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

跨越高速公路的橋梁設計

李雙紅，黃星瑞

(貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

就此詳細的分析探討了跨越高速公路橋梁的施工設計，以期促進我國跨越高速公路橋梁設計水平的進一步提升。

跨越；高速公路；橋梁；設計；基礎

1 跨越高速公路橋梁的總體設計

1.1 橋梁交叉方式的選擇

在進行跨越高速公路橋梁的整體設計時，首先要考慮的是橋梁的交叉方式，一般而言，如果選擇了斜交，那么應當控制交叉銳角在70°以上，如果因為現(xiàn)場特殊原因的限制，無法超出70°，那么最低也不能夠少于60°。因為在實際的橋梁設計中，如果橋梁交叉的角度低于60°會導致橋梁的跨徑增大，這樣不僅會導致橋梁整體的安全性與穩(wěn)定性降低，還會導致橋梁的施工成本上升，并且還會給橋梁的后期養(yǎng)護帶來一定的難度。

1.2 交叉路段的選擇

在進行跨越高速公路橋梁設計的過程中，在選擇跨越的路段時應當盡量的避免特殊的路段，例如一些交通樞紐、緊急停車區(qū)、高速服務區(qū)、高速收費場坪、特殊地質點等。如果在這些特殊路段建筑橋梁，就必須要對于橋梁的跨徑進行加大，還要增加預留的空間，給橋梁的施工帶來一定的困難，還會導致橋梁的施工成本加大。并且在上述地段上方修建跨越高速公路橋梁還會影響這些區(qū)域的發(fā)展。對此應當盡量選擇一些普通的區(qū)域，并且要在橋下預留足夠的空間，為后期該路段的改建預留一定的空間。

1.3 橋梁凈高的設計

在進行橋梁凈高設計的過程中，一定要充分的考慮上跨橋梁覆蓋的范圍，確保上跨橋梁覆蓋區(qū)域的梁底至已運營的高速公路區(qū)域內(nèi)任何一處的凈高都要滿足5.5 m以上。一般而言高速公路標準的凈高要求是5 m，但是在實際的施工過程中要考慮到一些額外的因素可能會導致道路的高度增加，例如在后期的公路路面養(yǎng)護以及維修等，可能會導致公路高度增加。此外，橋梁在施工的過程中會存在一定的傾斜角，在設計過程中要考慮到低坡度區(qū)域的橋梁凈高也能夠充分滿足公路規(guī)范要求的高度。

2 跨越高速公路橋梁的上部設計

2.1 選取上部結構類型

設計人員在選取上部結構類型時，應保證其美觀、間接、明快的基調。在跨越高速公路橋梁設計中，有很多上部結構類型可以選擇，例如、普通T梁橋、板式梁橋、連續(xù)箱梁橋、剛構橋、鋼析梁橋、鋼橋、拱橋等。這種橋梁一般不在中分帶設置橋墩，其跨徑的凈量值大于50 m。如果橋梁的斜交角比較大，還應該考慮其實際情況，保證行車安全。

2.2 確定跨徑

確定跨徑的公式為

L0=(L有效+B×cosΦ)/sinΦ

式中:L0為橋墩邊緣之間的凈距離。橋下高速公路路面頂，橋梁的中心線方向；L有效為高速公路橫斷面方面的凈寬目標值。這個有效跨徑，主要是考慮高速公路的遠景和擴展的需求；B為橋墩的墩臺長度；Φ為橋梁中心線與橋下高速公路中心線之間的夾角，具體如圖1所示。

圖1 跨高速公路橋梁跨徑計算示意圖

如果跨越高速公路橋梁屬于左右分離式，那么交角增大，跨徑就會減少，橋墩臺會錯位進行布置。如果橋下高速公路為路塹，且其深度不深，那么可以將橋臺放置在坡頂之外；如果路塹比較深,需要設置多跨，那么需要在邊坡上設置墩臺，且需要對原運營道路進行防護，編制合理的施工方案。

3 跨越高速公路橋梁的下部設計要點

3.1 基礎選擇

在進行跨越高速公路橋梁的下部設計時，首先要進行橋梁基礎形式的選擇，基礎形式分為兩種，淺基礎、深基礎。在進行基礎形式選擇的過程中一定要確保基礎的選擇合理，避免在基礎施工過程中因為大范圍基坑開挖影響到已運營公路路基的穩(wěn)定性。

3.2 淺基礎設計

淺基礎可分為剛性擴大基礎和柔性基礎。其特點是在滿足承載力要求的情況下穩(wěn)定好、施工簡便能承受較大的荷載，但是這種基礎形式開挖面積較大，對原公路的附屬工程破壞較大。在較陡的邊坡上，那么基礎承臺的禁邊寬度很難滿足規(guī)范要求，若原路基為填方路段，那么要滿足凈空要求，側需要很高的橋臺。橋臺過高后，臺后擋墻設置困難，改為錐坡的話會對原路基造成影響，影響開車人的視覺。

3.3 深基礎設計

深基礎可分為樁基礎、沉井基礎、地下連續(xù)墻和組合基礎等，在跨越高速公路橋梁設計中應盡量選擇樁基礎，橋臺幾何尺寸較小。

4 跨越高速公路橋梁的附屬設施設計要點

跨越高速公路橋梁的附屬設施中防撞墻是十分重要的附屬設施，在設計時應當確保其防撞的等級為SS，并且在設計時還要設置相應的防拋網(wǎng)，避免因為上跨橋物品的墜落導致下穿公路上發(fā)生交通事故。上跨橋排水系統(tǒng)一定要獨立設計，不能夠將橋面水直接排在下方路面上，否則污水的墜落將會導致下方高速公路受到損壞，更重要的突然墜落在汽車的前擋風玻璃上會導致駕駛員短時間的看不清前方道路情況，駕駛員心理上會產(chǎn)生害怕的感覺，這兩種情況可能會導致駕駛員緊急剎車和操作不當，就可能產(chǎn)生嚴重的交通事故。

[1] 李秋平.淺析跨越高速公路橋梁設計[J].公路交通科技:應用技術版，2015，7(2):175-175.

[2] 陳志強.關于跨越高速公路橋梁設計探討[J].工程技術:引文版，2016，21(10):117-117.

[3] 黃躍江.鐵路橋梁跨越公路施工對公路路基的穩(wěn)定性影響分析[J].工程技術:全文版，2016，16(11):149-149.

2017-03-14

李雙紅(1984-)，男，貴州遵義余慶人，助理工程師，研究方向：橋梁設計。

U442

：C

：1008-3383(2017)06-0124-02