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山岭重丘区农村公路桥梁桥位及桥型方案比选分析

2020-06-19王宽东白广前

西部交通科技 2020年3期
关键词:方案比选桥梁

王宽东 白广前

摘要:文章结合新疆塔什库尔干县2018年建制村道路硬化项目中黑山二橋工程实例,介绍了山岭重丘区农村公路桥梁的桥位方案与桥型方案,并针对设计过程中出现的一些具体问题进行分析。

关键词:山岭重丘区;桥梁;桥型;桥位;方案比选

0 引言

塔什库尔干县地处新疆维吾尔自治区西南部,地处边境。为保证边境交通便利,能进一步巩固国防,能促进当地旅游资源及农村资源经济的发展,提高当地农村公路网的整体服务水平,进一步完善交通运输网、旅游网和农业区的公路运输网络,在桥梁方案选择过程中,“安全性、功能性、经济性、美观性”是值得注意的四项标准。其中“安全性”和“经济性”是重点,“美观性”是要结合“经济性”和“环境条件”而定。本文结合此标准,重点研究山岭重丘区桥梁方案的选择,在山岭重丘区桥梁的“桥型方案”和“桥位方案”比选过程中,总结相关经验。

1 项目概况

该项目行政区划归塔什库尔干县管辖,原有老路为砂砾路面,路线左侧为高海拔山体,右侧为叶尔羌河。由于融雪及降雨的影响,沿线泥石流、塌方现象频发,临近河道路段常有路基被冲毁的现象发生。原有路基宽度较窄,交通经常中断,严重制约了当地经济的发展。左侧高海拔山体无植被覆盖,经常会有散落的石块滑落,严重威胁村民的出行安全。为了减少生命财产的损失,经过专家论证,将路线向右侧做改线处理,横穿叶尔羌河。将原有道路作为临时便道。

2 桥梁的建设条件

桥位处经挖探为砾石土,确定场地土类型为中硬场地土,场地类别为Ⅱ类,适宜建设。塔什库尔干县属高原高寒干旱-半干旱气候,平均无霜期为70 d左右,最深冻土为177 cm,气候环境类别为Ⅱ类。黑山二桥横跨叶尔羌河。洪水期为每年的5~9月,两岸均为山岭重丘区。沿线均有红柳、杂草分布,交通极其困难。河床由岩石、砂石、泥沙构成,两岸与一望无际的平原相连。在勘察深度15 m范围内自上而下的地层主要为卵石、片岩地层。

3 方案的比选和论证

3.1 桥位方案比选

本项目拟跨河道为“S”弯,本次设计拟在上游、下游各取1套跨河方案(见图1)。

方案1:下游跨越河道

K8+910~K9+217段充分利用原有老路,在K9+288处设置半径为85 m的圆曲线,45 m的缓和曲线,横跨叶尔羌河。桥梁的中心桩号为K9+430,跨越河道136.84 m。桥尾增设“梨型堤”。

优点:原有老路较长,新建引道较短,占地面积小,与桥尾引道成直线连接。

缺点:0#桥台处“S”型河道“回水湾”处,0#桥台距绕流山嘴较近,5#桥台地处洪水期漫滩,影响桥梁后期安全运营。桥梁比较靠近左侧河道,后期河道洪水期对桥梁安全有极大的影响。

方案2:上游跨越河道

K8+910~K8+970段充分利用原有老路,在K8+994处设置半径为100 m的圆曲线,40 m的缓和曲线,横跨叶尔羌河。桥尾设置半径为600 m,缓和曲线45 m,与桥位引道相连接。桥梁中心桩号为K9+296.3,跨越河道136.84 m。桥尾增设“梨型堤”。

优点:原有老路较短,新建引道较长,占地面积大,路基防护工程量少。远离左侧河道,提升桥梁后期的安全运营系数。

缺点:0#桥台地处“S”型河道“回水湾”处,后期0#、5#桥台地处洪水期漫滩。

结论:综上所述,结合以上方案的优缺点和专家意见,充分考虑后期安全运营,减少防护工程量,推荐采用S弯上游跨河方案(方案2)更为安全、经济、合理。

3.2 桥型方案比选

针对桥位方案中推荐方案(方案2),进行桥型方案比选,分别采用5~36.576 m HD-200型装配式公路钢桥、新建9~20 m装配式预应力混凝土空心板桥、新建6~30 m装配式预应力混凝土简支T梁的三个方案进行比选。具体情况如下:

方案一(推荐方案):新建5~36.576 m HD-200型装配式公路钢桥(见图2)。

[JZ][XCLL23.EPS;%98%98;P][TS(][HT9.H][JZ]图2 HD-200型装配式公路钢桥平面图

方案二(比选方案):新建9~20 m装配式预应力混凝土空心板桥(见图3)。

方案三(比选方案):新建6~30 m装配式预应力混凝土简支T梁(见图4)。

优点:装配式预应力混凝土简支T梁制作工艺成熟,稳定性较好,桥梁跨越性能较好,减少桥墩对水流的阻挡。

缺点:装配式预应力混凝土简支T梁自重大,需要大型的架桥机械设备进行安装,运输困难。

三种方案的上部结构形式比较见表1。

结论:本项目受自然条件限制,项目距离塔什库尔干县160 km,距离喀什地区456 km,沿线均为砂砾路面,材料运输较为困难,预应力混凝土结构难以运输。且该路线主要服务于当地村民出行,具有车流量较小、轴载小的特点,考虑施工的便捷性及成熟性,将方案一作为本项目的推荐方案。

4 结语

(1)本文针对喀什地区塔什库尔干县2018年建制村通硬化路马尔洋乡X614K87+620-皮勒村桥梁建设项目中黑山二桥桥位选择与桥型结构的选择,提出了一些见解。

(2)本项目为农村通达公路,路线途经区域人口较少,交通量小,重载交通较少,主要用以农牧民通行、生活物资运送及矿产开发运输。桥型结构的选择在考虑经济适用性的同时,应该结合建设项目的环境、运输条件充分考虑。

(3)山岭重丘区桥位方案的选取,不仅要结合桥梁建设场地的地形及地貌,还应积极分析桥梁周围的水域,合理地选取桥位方案。

(4)山岭重丘区的桥型方案的选取过程中,不仅要结合各种桥型跨越程度、施工工艺、成本,还应该充分考虑运输成本、后期养护工作、桥梁的架设条件及建设项目的交通工具和交通量等因素,合理选取合适的桥型。

[1]汪晓霞.桥梁方案比选实例探析.交通建设与管理,2014(4):30-33.

[2]王思荣.浅谈桥梁结构类型在各等级公路上的应用[J].中国电子商务,2010(8):351-352.

[3]胡建华.岳阳湖洞庭湖大桥方案设计[J].黑龙江交通科技,1998(1):45-46.

[4]J 062-1991,公路桥位勘测设计规范[S].

[5]高冬光.公路桥涵设计手册(桥位设计)[M].北京:人民交通出版社,2000.

作者简介:王宽东(1991—),助理工程师,主要从事公路、桥梁工程勘察设计、养护、检测等方面的工作。

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