南水北调中线邢石界至古运河南渠段桥梁布置与设计

顾光富，王云仓

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

南水北调中线邢石界至古运河南渠段桥梁布置与设计

顾光富，王云仓

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

南水北调中线邢石界至古运河南渠段由于采用明渠输水，截断了公路交通、生产交通路网，工程中布置了44座公路桥和25座生产桥进行了交通恢复，该文介绍了桥梁的布置原则和设计特点。

南水北调中线工程；桥梁；设计

1 工程概况

南水北调中线邢石界至古运河南渠段，途经石家庄市高邑、赞皇、元氏、鹿泉、桥西区和新华区6个县（市）区，渠线总长65.793km，其中渠道长60.710km，建筑物长5.083km。由于工程采用明渠输水的方案，截断了国道、省道、县乡村道路等公路交通路网和群众用于生产、生活的生产交通路网，因此需要对截断的道路进行恢复，根据工程复建原则并结合本渠段实际情况，通过相关部门的沟通协调，最终确定本渠段布置跨渠公路桥44座，生产桥25座，用于恢复公路交通路网和生产交通路网。

2 桥梁布置

2.1 工程复建原则

工程复建原则主要是控制公路交叉建筑物规模和标准，以此来控制工程投资。根据《南水北调中线一期工程总干渠初步设计跨渠公路桥设计技术规定（试行）》（2007.4）的相关规定，本渠段确定的复建原则为：

（1）总干渠穿越的现有公路，按“三原”（即原规模、原等级、原标准）原则修建跨渠公路桥，恢复原有交通功能。如果要提高复（改）建道路等级、标准，必须进行专门论证，并取得相应主管部门的批准。

（2）保证沿线公路的畅通，方便当地居民生产、生活，原则上在总干渠穿越的已建或在建的四级或四级以上公路设置跨渠桥梁，村与村之间的交通，视具体情况适当设置。

（3）在确保南水北调工程输水能力和建设工期的前提下，部门、地方要求新建公路、铁路交通桥所需投资以及扩大规模、提高标准增加的投资、由部门、地方负责。

2.2 推荐桥梁布置方案

根据本渠段道路情况，通过相关部门的沟通协调，最终确定本渠段建设跨渠公路桥44座，生产桥25座。沿线各行政区域桥梁数量见表1。

3 桥梁工程结构设计

3.1 桥梁结构设计原则

（1）满足现行公路、桥梁设计规程、规范，必须贯彻“安全、耐久、节约、和谐”的设计理念，遵循因地制宜、就地取材的原则。

表1 各行政区域桥梁数量表

（2）桥型方案应重视桥梁施工方案的选择，适当考虑桥位分散造成的模板使用效率低、建筑场地分散等问题。

（3）桥梁梁底高程应不低于挖方渠道一级马道高程或填方渠道的渠顶高程；若跨渠公路桥与总干渠的运行维护道路立交，则梁底高程应高于路面至少4.5m。设计时应结合一级马道布置综合确定桥梁跨度，尽量降低桥面高程以减小桥梁引道长度和坡度。

（4）桥跨布置时渠道过水断面范围的全桥桥墩阻水面积一般不得大于5%过水面积（计算桥墩阻水面积时，顺水流向应考虑多柱效应），同时渠底、渠底坡脚和一级马道及渠顶道路上不得布置桥墩，渠道过水断面内的桥墩结构布置应考虑渠道防渗构造要求。

（5）对于圆柱式桥墩的阻水系数，单双立柱取0.8，三立柱取0.9，四立柱取1.0，四立柱以上取1.2。

（6）下部桥墩宜顺水流向布置，并优先选用圆形和圆端形截面，且桥墩盖梁尽量高出水面线，以减少桥墩的阻水作用。对于位于圆弧渠段的桥墩布置，其交角偏差宜小于5°。

（7）当路渠交角大于等于50°时，宜保持原路线不变修建斜桥，当路渠交角小于50°时，宜适当改线修建50°或以上的斜桥。部分交角较大的四级公路修建为正桥。生产桥按照正桥布置。

（8）桥幅按公路横断面布置方式确定。

（9）桥面排水严禁排入总干渠内，在跨渠处要求桥面外侧设置高2.0m的防落网。

（10）栏杆高度以1.2m为宜，防撞护栏高度以0.75～1.0m为宜。

3.2 推荐方案设计

根据桥梁结构设计原则，结合渠道断面的特点，最终推荐采用了预应力连续箱梁和简支箱梁等结构。

采用箱梁结构主要有以下优点：

（1）箱梁具有较好的整体性、耐久性，且桥面平顺。

（2）箱梁均采用满堂支架现浇工艺施工，表面平整，模板通用性强，可以提高模板的使用效率。

（3）目前交通行业大力发展的也是箱梁结构。

（4）与其他混凝土梁式桥综合比较，其造价基本相当，但具有较高的技术经济指标。

本渠段69座桥梁上部结构设计中，采用预应力混凝土连续箱梁的有南邢郭桥、北焦桥等58座，跨径组合有：20+30+20m、25+33+25m、21.5+32+21.5m、28+36+28m、25+40+25m、30+40+30m、30+45+30m和50+70+50m等；桥面宽有4.5，5.5，7.5，8.5，9.5，12.5，13，13.25，16，23.5，26.5m等；采用预应力混凝土简支现浇箱梁和简支预制空心板有南焦桥、北渎桥等10座，简支箱梁跨径为30，35，50m，空心板跨径为8，10，13，16，20m，桥面宽有4.5，5.5，7.5，8.5m等；采用单跨下承式系杆拱为槐安路桥，单跨100m，分左右行两幅桥布置，左幅桥宽27.75m，右幅桥宽23.75m。上部结构混凝土等级：预应力箱梁和预应力空心板为C50；钢筋混凝土空心板板为C30。

下部结构设计中，结合具体桥型和地质条件，经方案比选，推荐优先采用摩擦桩基础，对部分承载力较高的岩石地基采用嵌岩桩基础，为减少桥墩阻水，应尽量减小墩柱直径，部分桥梁采用薄壁实体墩。桥墩结构型式一般为柱式墩或薄壁实体墩，墩厚1.1～2.0m，墩宽根据上部结构布置确定；实体墩下设承台，承台厚1.5m和2.0m 2种，尺寸根据灌注桩布置确定；承台下设灌注桩，由于跨径、桥面宽等因素影响，灌注桩分单排桩、双排桩和三排桩3种形式，桩径采用1.0～2.0m，桩长10～50m。桥台采用组合式或肋板式，组合式桥台均为盖梁下接单排灌注桩布置，灌注桩形式有嵌岩桩和摩擦桩两种，桩径采用1.2～1.5m，桩长10～34m；肋板式桥台为盖梁下接台肋，台肋下设2m厚承台，承台下接双排灌注桩，灌注桩形式均为摩擦桩，桩径1.0m，桩长20～30m。下部结构混凝土等级：盖梁、背墙、墩柱和台肋采用C30F200，承台（系梁）、灌注桩采用C25。

4 结语

本渠段布置44座公路桥和25座生产桥用于恢复公路交通路网和生产交通路网，基本恢复了渠道两岸的公路和生产、生活交通，满足两岸居民的生产生活需求。

［1］南水北调中线干线工程建设管理局.南水北调中线一期工程总干渠初步设计跨渠公路桥设计技术规定（试行）［R］.2007.

［2］河北省水利水电勘测设计研究.南水北调中线一期工程总干渠邢石界至古运河南渠段初步设计报告［R］.2009.

Layout and Design of Bridge along the South of Canal of Xingshijie to Guyunhe in the Middle Line of South-to-North Water Transfer Project

GU Guang-fu，WANG Yun-cang
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower，Tianjin300250，China）

On the Xingshijie to south of Guyunhe in the middle line of South-to-North water transfer project，the current road network were influenced by built canal.Therefore，44 traffic bridges and 25 agricultural-road bridges were layout for the traffic recovery.This article introduce the layout principles and design features of bridge.

the middle line of the South-to-North water transfer project；bridge；design

TV68

A

1672-9900（2011）03-0066-02

2011-04-25

顾光富（1979—），男（汉族），江苏赣榆人，工程师，主要从事道路桥梁工程、水利工程设计工作，（Tel）022-26154657。