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南水北调石津干渠工程桥梁布置和设计

更新时间:2009-03-28

石津干渠工程是河北省南水北调配套工程跨市干渠工程之一,工程从南水北调中线总干渠田庄分水口开始输水到代庄引渠和傅家庄,全长253.08km。其中,田庄分水口至田庄暗渠末端(赵陵铺)长4.07km,设计流量50m3/s;赵陵铺至军齐闸段长79.22km,设计流量145~90m3/s;军齐闸至代庄引渠段为沧州支线,长127.08km,设计流量55~13m3/s;军齐闸至傅家庄段为衡水支线,长42.71km,设计流量37~9.5m3/s。除田庄暗渠和沧州支线压力箱涵外,其他渠段均采用明渠输水,且明渠均为利用现有渠道或在现有渠道上挖深、拓宽改造等。石津干渠工程现有跨渠桥梁167座,部分桥梁不满足输水安全要求,根据重建原则,确定拆除重并建跨渠桥梁55座,拆除废弃旧桥10座。

1 桥梁布置

1.1 工程重建原则

根据可研报告评查意见及初设报告初审意见,结合桥梁现状情况,确定本工程桥梁是否重建及重建规模等问题的重建原则如下:桥下净空不满足规范要求的桥梁进行拆除并重建(个别高速公路、国道、省道、县道桥梁,由于修建时间较晚,结构完好,且交通量大,桥下净空虽不满足规范要求值,但加大水位并未高于梁底,不会出现闷孔现象,故本设计未考虑拆除重建);渠道挖深大于1m,影响主体安全的桥梁,进行拆除并重建;不满足以上两点的桥梁,不进行拆除并重建,不考虑现状桥梁是否破损及新旧程度;现状桥梁不拆除并重建的,渠道断面在桥位处与现状断面顺接;现状废弃旧桥,进行拆除;对于重建桥梁,按“三原”(即原规模、原等级、原标准)原则在原桥位重建桥梁,恢复原公路的交通功能。

1.2 推荐桥梁布置方案

根据渠道上桥梁现状情况,并按照重建原则,通过相关部门的沟通协调,最终确定沿线各渠段重建桥梁和拆除废弃旧桥数量如下:北庄至晋州西段重建7座,拆除2座;周家庄桥至新垒头桥段重建1座;新垒头桥至军齐闸段重建7座;军齐闸至大田庄段重建2座,拆除7座;大田南干段重建5座;军齐闸至傅家庄段重建33座,拆除1座。

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2.桥梁工程结构设计

2.1 桥梁结构设计原则

桥型结构设计方案遵循如下原则:桥梁设计应满足现行公路、桥梁设计规程、规范;跨渠桥梁在满足正常运营功能的前提下,桥型设计应遵循安全、适用、经济、美观和有利环保的原则,并考虑因地制宜、便于施工、就地取材和养护等因素;桥梁结构选型应尽量采用新技术、新工艺、新材料,加快施工进度,缩短工期,降低造价;采用标准化跨径的桥梁宜采用装配式结构,机械化和工厂化施工;结合桥位区渠道断面特点、地形、地质、水文条件进行桥跨布置;桥墩宜顺水流向布置,并按照渠道设计要求进行防渗处理;由于桥梁均为原位重建,桥跨布置时应与旧桥桩基预留一定的安全距离。

2.2 推荐方案设计

根据设计原则,结合渠道断面的特点,由于渠道断面开口较小,净空都不大,属于宽浅式渠道,故桥梁设计方案均采用简支空心板结构型式。空心板结构主要有以下特点:空心板结构受力比较单纯,不受支座变位影响,适用于各种地质情况;空心板构造较简单,易标准化、装配化构件,制造、安装都较方便;空心板的造价较经济。

下部结构设计中,结合具体桥型和地质条件,经方案比选,推荐采用摩擦桩基础。桥墩采用柱式墩,柱径为0.8m和1.0m两种,墩柱下接单排灌注桩,桩径为1.0m和1.2m,灌注桩均为摩擦桩,桩长20~34m之间,桩柱之间设置地系梁。桥台采用桩接盖梁与浆砌石U型组合形式,盖梁下接单排灌注桩布置,灌注桩均为摩擦桩,桩径为1.0m和1.2m,桩长18~32m之间。浆砌石U型桥台三向挡土。上部结构混凝土等级:墩柱、盖梁、背墙和挡墙等为C30F200,地系梁、灌注桩为C25。

本工程55座重建桥梁上部结构设计中8m、10m及11m空心板为钢筋混凝土结构,13m、16m及20m空心板为预应力混凝土结构。跨径组合有1×20m、3×16m、2×16m、1×16m、3×13m、2×13m、1×13m、(10+20+10)m、(13+16+13)m、(11+8+11)m、(8+10+8)m等几种。桥面宽有5.5m、7.5m、9.5m、16m、21.5m和32m等几种。上部结构混凝土等级:钢筋混凝土空心板为C30,预应力混凝土空心板为C50。预应力空心板钢绞线采用Φs15.2标准强度1860MPa高强度低松驰预应力钢绞线。

3.结语

该工程重建跨渠桥梁55座,拆除废弃旧桥10座,使跨渠桥梁既满足渠道输水安全要求,又恢复了渠道两岸的公路交通和生产、生活交通,满足两岸居民的交通和生产生活需求。□

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顾光富
《河北水利》 2018年第03期
《河北水利》2018年第03期文献

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