南丹至天峨下老高速公路橋梁施工設(shè)計要點分析

楊美云，劉德泉，梁少偉

(1.廣西交通設(shè)計集團有限公司，廣西 南寧 530029；2.廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530023)

1 工程概況

南丹至天峨下老高速公路位于廣西壯族自治區(qū)北部河池市的南丹縣和天峨縣境內(nèi)。路線總體走向為東西向，東接G75蘭海高速(六寨至河池段)，西位于河池市天峨縣下老鄉(xiāng)弄塘附近接G69銀百高速(樂業(yè)至百色段)。路線自東向西經(jīng)河池市南丹縣城關(guān)鎮(zhèn)、羅富鄉(xiāng)、天峨縣六排鎮(zhèn)、坡結(jié)鄉(xiāng)、向陽鎮(zhèn)、下老鄉(xiāng)、百色市樂業(yè)縣邏西鄉(xiāng)，路線全長105.847 km。橋隧比約81%，橋梁總長約28.3 km，其中天峨到下老段橋梁平均墩高不小于30 m，最大橋高高達115 m。天峨到下老段地形起伏大，地質(zhì)條件復(fù)雜，路線終點下老樞紐互通連接樂業(yè)至百色高速；沿線地貌主要以構(gòu)造-剝蝕地貌為主，局部為構(gòu)造-溶蝕地貌。根據(jù)地貌特征可將沿線劃分為構(gòu)造-剝蝕中山地貌、構(gòu)造-剝蝕低山地貌、構(gòu)造-剝蝕丘陵地貌及構(gòu)造-溶蝕峰叢洼地谷地地貌。地表水系較發(fā)育，主要有紅水河、布柳河及清水河等。沿線不良地質(zhì)主要為不穩(wěn)定高邊坡、堆積體、滑坡、崩塌、巖溶等，特殊性巖土為軟土、崩解性巖等。由于地形起伏大，溝壑縱橫，同時，地質(zhì)、水文條件復(fù)雜，路線多次與省道交叉或平行布線，對路線走向的影響較大，導(dǎo)致橋涵等結(jié)構(gòu)物布設(shè)相對比較困難。

條件如此復(fù)雜情況下，如何進行橋梁設(shè)計是重點；設(shè)計的關(guān)鍵可歸結(jié)為四個字“避、穩(wěn)、防、排”，即避讓省道等路線交叉、避讓沖溝；穩(wěn)，保證樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定；防，防止大開大挖、加強邊坡防護；排，注重橋梁排水設(shè)計。

2 設(shè)計要點

2.1 “避”避讓省道等路線交叉、避讓沖溝

本項目路線多次與省道S303及省道S214交叉布置。原省道本就山路崎嶇，條件惡劣，絕大部分路線還是臨崖走；對于這種情況下的路線交叉，想要對省道進行改線設(shè)計是不太可能的；橋梁上構(gòu)唯有采用合理跨徑一孔跨越原有道路，通常預(yù)制梁橋推薦采用自重較輕、吊裝方便的40 m跨預(yù)制T梁橋；部分斜交線型，跨度比較大，推薦采用現(xiàn)澆箱梁橋；對于跨度大，又不能影響現(xiàn)有道路交通通行的地方，推薦采用大跨徑鋼結(jié)構(gòu)橋梁，鋼橋不僅可以節(jié)省施工工期，還能避免干擾原道路交通，既快捷又便利。

終點互通匝道上跨原有樂百高速，互通式匝道及分離式立交橋梁受線型控制，平面半徑較小，或者需要跨越的交叉道路較寬，形成的斜、彎、大跨徑橋梁。上部構(gòu)造主要采用現(xiàn)澆箱梁、或者鋼混組合梁橋。在跨越現(xiàn)有道路，跨度較大，又不便于阻斷現(xiàn)有道路交通，且受橋梁高度影響不便于搭設(shè)支架或掛籃施工時，采用鋼混組合梁施工，具有快速組裝、縮短工期，又能保證原有道路交通暢通的優(yōu)點。

本項目溝谷縱橫，雨季過后山洪暴發(fā)，水流量突增，橋梁橋墩布置盡量避開沖孔中心，防止山洪暴發(fā)，對橋墩造成沖刷，產(chǎn)生巨大推力，影響橋墩的穩(wěn)定。地勢較平坦的地方，有條件改溝，可以考慮改溝；沒條件改溝的，盡量使沖溝位于橋跨中心，加強墩身的防沖刷設(shè)計。

2.2 “穩(wěn)”樁基穩(wěn)定

本項目縱橫斷面地面線高差較大；橋梁墩臺橫斷面多位于陡坡上，如何保證陡坡樁基的穩(wěn)定是關(guān)鍵。要求詳勘階段地質(zhì)資料能真實反映橋梁的地質(zhì)情況，同時應(yīng)對墩臺的橫向穩(wěn)定性作出地質(zhì)專業(yè)的評估。避免樁基的不均勻沉降，同一個墩臺不能同時采用嵌巖和摩擦樁設(shè)計，最好同一聯(lián)內(nèi)橋梁樁基均采用同種設(shè)計形式。

設(shè)計樁長除按規(guī)范規(guī)定要求取值外；建議對于斜坡上的樁基，樁底邊緣到斜坡坡面的距離不得小于30 m。

2.3 “防”防止大開大挖、加強邊坡防護

陡坡上的墩臺，在施工過程中需要開挖施工平臺，需合理考慮平臺的高度，切忌大開大挖，位于順層邊坡或者斜坡上的墩臺，施工過程中，由于平臺的開挖，易造成邊坡滑塌等病害，需及時進行邊坡防護，采用錨桿掛網(wǎng)噴混凝土進行坡面支護，避免后期坡面滑塌，產(chǎn)生的推力，迫使墩臺滑移，影響墩臺穩(wěn)定。

外業(yè)調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，省道的地質(zhì)條件較差，邊坡大多較破碎，都有不同程度的滑塌現(xiàn)象，且部分為順層邊坡。在路線可調(diào)整空間不大的情況下，如需在省道邊坡附近布設(shè)橋梁，應(yīng)優(yōu)先選用樁基礎(chǔ)，樁基長度考慮斜坡高度的影響且嵌入中風(fēng)化巖層需保證足夠深度，同時對二級路邊坡進行錨桿掛網(wǎng)噴混凝土防護，以保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全。

2.4 “排”注重橋梁排水設(shè)計

陡坡上的橋墩最怕雨水的沖刷，如何加強排水設(shè)計是關(guān)鍵。加強沿線路基、橋梁防排水設(shè)計，避免山洪泥石流長期過度沖刷橋梁樁基、墩身結(jié)構(gòu)，降低耐久性，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全。高陡坡橋墩極易受暴雨及山洪沖刷，造成樁基外露，若未加支護，會造成樁基或者墩柱滑移；建議在承臺或者樁位外緣側(cè)設(shè)置三面環(huán)型排水溝，將雨水引流出橋梁墩臺外。

3 方案分析

設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)，部分路段省道一面為陡坡且邊坡大多較破碎，都有不同程度的滑塌現(xiàn)象，且部分為順層邊坡；一面為陡坎下臨河溝，兩面夾擊。路線可調(diào)整空間不大的情況下，如需在省道邊坡附近布設(shè)橋梁，應(yīng)優(yōu)先選用樁基礎(chǔ)，樁基長度須考慮斜坡影響且嵌入中風(fēng)化巖層足夠深度，同時對省道邊坡進行錨桿掛網(wǎng)噴混凝土防護，以保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全。當(dāng)墩柱邊緣距離省道邊緣較近時，橋墩處增設(shè)防撞島，并在原有省道邊緣增設(shè)鋼筋混凝土防撞護欄。

例如，燕來2#高架大橋，橫跨溝谷溪流及省道S303，臺尾緊接隧道口。地勢陡峭，原有省道不便改路，橋梁宜一孔上跨省道；省道下方溪流，雨季山洪暴發(fā)，水量增大，橋墩不宜設(shè)置在溝中心，減少水流對墩的沖刷，橋位緊鄰隧道，使得橋跨調(diào)整也受到局限。總之，在這種復(fù)雜設(shè)計條件下，既要保證原有道路的安全暢通，又要保證墩臺的穩(wěn)定，防護設(shè)計是關(guān)鍵。

4 結(jié) 語

結(jié)合南天高速工程，橋梁設(shè)計過程中遇到的問題，總結(jié)出山嶺重丘區(qū)橋梁以“避、穩(wěn)、防、排”為中心的四大設(shè)計要點，為山嶺重丘區(qū)橋梁的設(shè)計提供一定的借鑒和指導(dǎo)價值。