目前,山区高速公路采用较多的常规桥梁为16～40 m预应力混凝土空心板、小箱梁、T梁,大于50 m跨径桥梁很少采用。因此,为解决山区高速公路常规跨径桥梁问题,对山区高速公路常规跨径桥梁上部结构设计问题进行探讨,是十分必要的,具有很重要的应用价值和现实意义。

1 不同跨径上部结构分析

山区高速公路因受地形、地貌、水文地质条件等影响,常规桥梁采用十分广泛。根据已有工程经验,在8～40m常规跨径中,当跨径小于16m时,宜采用空心板。跨径超过16m,宜采用T梁、小箱梁、空心板。在保证结构性能要求的情况下,如何做到设计最经济,显得十分重要。为研究这三类山区高速公路常规跨径桥梁上部结构,对不同跨径的上部结构进行经济分析,结果见表1[1]。为设计好上部结构,除了满足经济外,还要考虑不同上部结构的优点和缺点,在山区高速公路常规跨径桥梁上部结构设计比选时,应综合考虑确定。这三类山区高速公路常规跨径桥梁上部结构的优缺点见表2。

表1 不同跨径上部结构经济分析结果

跨径(m)40302520结构形式T 梁小箱梁T 梁小箱梁T 梁小箱梁T 梁小箱梁空心板钢筋(kg /m2)142.22105.07115.2586.94116.9085.02128.2088.35104.62混凝土(m3 /m2 )0.740.510.570.420.530.400.500.380.54预应力指标(kg /m2)24.2421.0618.3415.0714.9413.7011.5611.9016.50经济指标(元/ m2)142.22105.07115.2586.94116.9085.02128.2088.35104.62造价比1690.91547.51326.01266.81241.81209.21197.51190.61256.4

表2 不同跨径上部结构优点与缺点

结构形式T 梁小箱梁空心板跨径大于20m,小于40m大于20m,小于40m小于20m缺点桥下视觉效果较差,建筑高度较高吊装重量较大,对架设设备要求高使用过程中易出现支座脱空、绞缝脱落、梁板漏水等病害优点结构连续、施工工艺成熟、预制方便、单孔跨径较大桥下视觉效果好、结构连续、建筑高度适中、施工工艺成熟、单孔跨径较大、抗扭性能较好、结构刚度大施工工艺成熟,预制架设方便,斜度范围广,建筑高度低

结果表明,从造价看,对于20m标准跨,采用小箱梁上部结构造价最低,采用空心板造价最高,因此,跨径超过20m,从节约造价来说,不宜采用空心板上部结构；对于40～20m这一范围内的标准跨,采用小箱梁上部结构造价最低,可优先考虑推荐为上部结构。小箱梁、空心板、T 梁都有自己的优缺点,应结合山区高速公路桥位地质、水文、地形、地貌、交通运输等条件综合合理选用。

2 不同墩高上部结构分析

山区桥梁地形起伏大,桥墩变化大,在选择山区高速公路常规跨径桥梁上部结构时,还应考虑桥墩高度的影响。为分析不同墩高对上部结构的影响,采用小箱梁、T梁两种上部结构不同墩高对造价的影响进行分析,分析采用的双幅16.58m桥面、桩长20m,桥长600m,结果见表3[2]。

表3 不同墩高上部结构分析结果

墩高(m)35～4025～3518～2510～18桥型123结构形式25m装配式简支T梁25m装配式简支T梁20m装配式简支箱梁20m装备式简支箱梁孔数-孔径(m)6×(4-25)30-20经济指标(元/m2)3970364332012808结构形式30m装配式连续T梁30m装配式连续T梁25m装配式简支T梁25m配装简支T梁孔数-孔径(m)5×(4-30)6×(4-25)经济指标(元/m2)3842343631962824结构形式40m装配式连续T梁40m装配式连续T梁30m装配式连续T梁25m连续式简支T梁孔数-孔径(m)5×(3-40)5×(4-30)经济指标(元/m2)3758353432402873

结果表明,当桥梁平均墩高不小于35m且小于40m时,宜采用40m装配式预应力混凝土连续T梁；当桥梁平均墩高不小于25m且小于35m时,宜采用30m跨装配式预应力混凝土连续T梁；当桥梁平均墩高不小于18m且小于25m时,宜采用25m跨装配式预应力混凝土简支T梁；当桥梁平均墩高小于18m时,宜采用20m装配式预应力混凝土简支箱梁；为提高桥梁整体质量,当墩高不小于30m时,宜采用先简支后连续结构。

方案1：桥跨组合为左幅(25+27.2+18.8+24.3+21.3)+31×25+(25+2×34+2×25)+15×25m；右幅 (25+25+21+24.3+21.3)+31×25+(2×25+2×34+25)+15×25m。方案1采用小箱梁配现浇梁的方案,跨越匝道及四号线、龙王庙水库干渠均采用预应力混凝土现浇连续箱梁,左右幅错孔布置,其余桥跨均采用小箱梁,先简支后结构连续。跨水库干渠时为尽量减少阻水面积,设计时将桥墩设计为独柱墩,墩顶扩头设置双支座,桥墩承台顺水流向布设。其余桥墩均采用双柱式墩配桩基础,0号桥台采用肋板式台,56号台采用桩柱式台。

某山区高速公路特大桥位于水库大坝下游约1km,该水库属中型水库,库容量1665万立方米；溢洪道最大泄洪量50m3。大坝顶宽6m,背水面边坡为1∶2,迎水面边坡为1∶2.5,迎水面有混凝土铺砌,有防浪墙,为土坝,从现场情况看该坝使用情况良好。水库排洪干渠为梯形断面,底宽约14m,顶宽约34m,深约6m,土质沟渠；排洪渠防洪通道顶宽5m,水利部门要求防洪通道净空5.0m,并不得在干渠迎水面布设桥墩,可在迎水面底部及背水面布设。本桥桥高约7～15m,设计采用小箱梁配现浇梁与空心板配现浇梁作比较,具体方案设计如下：

图1 桥梁高度对造价的影响

从图1可以看出,当墩高大于35m且小于50m时,40m跨径比30m跨径造价低,同时采用40m跨径会缩短工期,因此,在山区高速公路大桥设计时,宜采用40m跨径；当墩高大于30m且小于35m时,应结合桥位地形、桥梁长度及跨越要求等,选用40m或30m跨径；当墩高不小于15m且不大于30m时,30m跨径比40m跨径造价低,并且40m跨径在山区运输难度大,吊装重量大,一般宜采用30m跨径；当墩高不大于20m时,20m跨径比30m跨径造价低,并且20m跨径在山区运输和安装容易,刚度大,施工工期短,装重量大,简洁美观,一般宜采用20m跨径。

(4)选择合适胃管对患者做插管处理,插管过程中叮嘱患者做吞咽配合。插入后将胃管与洗胃机连接起来,开始自动冲洗;

3 设计实例

定向越野运动能促进学生全面发展，在身体条件上提高学生的长跑能力，在心理上提高学生的耐力及团队合作能力，从而使其在毕业时能更快地适应社会。

为进一步分析桥梁墩高对跨度的影响,根据已有研究成果得到桥梁高度与造价的结果,见图1[4]。

方案2：桥跨组合为左幅 (25+27.2+18.8+24.3+21.3)+39×20+(20+2×34+25+20)+19×20m；右幅 (25+25+21+24.3+21.3)+ 39×20+(20+25+2×34+20)+ 19×20m。方案2采用空心板配现浇梁的方案,跨越匝道及四号线、龙王庙水库干渠均采用预应力混凝土现浇连续箱梁,左右幅错孔布置,其余桥跨均采用小箱梁,先简支后结构连续。跨龙王庙水库干渠时为尽量减少阻水面积,设计时将桥墩设计为独柱墩,墩顶扩头设置双支座,桥墩承台顺水流向布设。其余桥墩均采用双柱式墩配桩基础,0号桥台采用肋板式台,67号台采用桩柱式台。最终设计结果见表4。

从表6、7结果显示,大鼠血液生化指标各剂量组与生理盐水组之间大部分无显著性差异,部分有显著性差异及极显著性差异,但其数值均在正常范围之内,故认为其差异均无实际生物学意义。

4 结语

山区高速公路设计应考虑桥位的水文、地质、造价、通航、施工条件、施工场地布置、材料运输、征地拆迁、环境保护和景观协调等因素,优先选用技术成熟、经济、施工方便、装配化、标准化的常规桥型。山区高速公路常规跨径桥梁上部结构设计应综合考虑地质、地形、施工、环保、景观协调等条件,结合经济指标比较,应弄清楚不同跨径、不同墩高对桥梁上部结构的影响,综合考虑不同上部结构形式的优缺点,才能选出最有价值的推荐方案。

表4 方案比较

桥型方案方案1方案2桥长1415.6m1415.6m上部构造结构形式先简支后结构连续小箱梁、预应力混凝土现浇连续箱梁先简支后桥面连续空心板、预应力混凝土现浇连续箱梁下部构造结构形式柱式墩、桩柱式台、肋板台柱式墩、桩柱式台、肋板台美观性跨径大,柱林效果不明显,美观性好跨径小,柱林效果明显,美观性较差舒适性结构连续,舒适性较好桥面连续,舒适性一般经济性建安费:11618.0万元,造价稍高建安费:11551.8万元,造价稍低综合比较推荐比较

参考文献

[1] 矫旭飞,李涛,朱烨. 山区高速公路桥梁方案选择[J]. 山东交通科技,2014(4):45-46.

[2] 上官小荣,邹玉霞. 高速公路常规桥梁设计方案分析[J]. 交通世界,2016(12):82-83.

[3] 黄奶清,何沛祥,叶宽友. 空间梁格在多格式箱梁中的应用[J]. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2009,17(1):34-36.

[4] 黎立新,何智勇,尚峰. 山区高速公路常规桥梁选型设计[J]. 公路,2005(8):46-52.