关于公路中小跨径桥梁孔跨布置的探讨

刘鲁生

摘 要：通过调查研究，根据地区不同地形、地质、河流特点，按五种不同地区，对中小跨径桥梁合理孔跨布置方案得出以下布设原则。

关键词：中小跨径；桥梁；孔跨布置

1 桥位选择总体原则

中小桥梁多位于地形地貌、地质水文条件复杂的路段，桥位的选择很大程度受路线布设的制约，因此应结合路线布设综合考虑，注意其空间相互关系的合理性。路线和桥梁布置应尽量减少开挖土石方量，以不破坏原有的自然生态平衡和环境为原则，使滑坡、坍塌、泥石流、水毁等人为地质病害的产生减少到最小。应在“技术可行、经济合理”总体设计原则下，通过正确选择桥位，布置足够的孔跨、桥孔高度、正确选择基础型式和足够埋深、配置相应的拦挡、防撞、排导构造物，以确保桥梁孔跨布置合理，结构安全。

2 孔跨布设总体原则

孔跨布置应结合桥址处地形地貌、地质水文条件以及桥梁跨越沟谷、道路等具体情况进行布置，遵循平面、纵面、横断面布设统筹兼顾的基本原则。

3 平面布设原则

3.1 中、小跨径桥梁跨越河流

跨越河流时中、小跨径桥梁的平面布置，基本上应满足路线走向需要。在跨越河流时，为满足路线平曲线、水文地质条件的需求，中、小跨径桥梁常被设计成弯桥、斜桥。对于只在河宽范围内布设桥孔即可满足设计要求的斜、弯桥，应根据斜、弯的具体角度，斜桥斜做，一般不宜斜桥直做。

对于跨越的河流需采用较长的斜、弯桥，往往桥孔布设除考虑满足跨河需要外，还应考虑满足路线路线纵断面拉坡设计、环境保护和景观的设计需要。此时，河流全宽范围的主桥跨宜斜桥斜做，上岸后紧接主桥跨的第一孔最好设计成一端斜交，一端正交的异形结构，剩下的其他孔跨采用标准梁跨顺接。

当路线布设受地形、地质等条件限制，与一条河流多次交叉且交角较小、斜交角的模数过多，改移河道又很困难。此时，应作经济技术比较，如按斜桥设计导致设计、施工难度和桥梁造价增加较大时，采取左右幅桥分开做的措施，河道内的墩柱设计成独柱，桥孔采用错孔布置的形式，左右幅墩柱连线与水流方向平行，桥墩帽梁正交设置。两岸各设一非标准梁长调整跨河桥孔与标准桥跨连接。为简化施工模板和景观需要，非标准梁长调整孔的梁高宜与标准桥跨的梁高一致。

3.2 中、小跨径桥梁跨越冲沟

中、小跨径桥梁跨越冲沟时的布置，一般应服从路线走向的需要。桥梁在跨越冲沟时，桥梁顶面设计高程通常较高。此时，桥孔布设的主要因素不再是水文条件，而成为桥孔布设的主要控制因素将是地形、地貌及地质等条件。由于地表水的冲刷自然地面纵、横坡度都较陡，靠山腹内侧桥跨长度较短，靠山腹外侧桥跨较长。此种情况下，桥梁的布孔原则为，左右幅桥墩宜在横向或径向对齐，边孔宜采用与中孔等梁高的、适应地形需要的非标准梁长，以降低桥台高度或减小对山体的开挖。

3.3 中、小跨径桥梁跨越泥石流沟口

路线穿越泥石流沟口，一般应布设桥梁跨越。为减小泥石流对桥跨下部结构施加的冲击力、剥蚀力，确保桥梁结构安全，满足耐久性要求，除在桥墩周围做必要的导流、防冲击、剥蚀构造外，路线应尽可能与泥石流沟口保持一定的距离。

4 立面布设原则

4.1 中、小跨径桥梁跨越山间盆地河流

山间盆地河流，水文条件比较复杂，且无水文资料，一般季节流量小、水位低，但雨季暴雨通常会造成短时间内水位暴涨、流量激增，漫过河堤散流。桥梁跨越此类季节性流量较大的河流时，桥梁两岸引道相当于新建成的挡水大坝，原来漫过河堤散流的河水，这时，水流只能汇于桥孔下通过。在这种情形下，建议布设桥孔时不宜过多压缩河道，孔跨布设应留有足够的余地，尤其不能将桥台设于河滩，确保桥梁和路基的安全。

4.2 中、小跨径桥梁跨越冲沟

桥梁跨越冲沟时，桥孔布设的主要控制因素是地形、地貌及地质等条件。沟底纵坡通常较陡，随着雨季到来，山间泥石流、滚石的撞击会对桥墩产生致命危害。因此，布孔原则为，桥墩布设应尽量避开沟底，边孔宜采用与中孔等梁高的、适应地形需要的非标准梁长，以降低桥台高度或减小对山体的开挖。

5 中、小跨徑横断面布设原则

在桥梁横断面布置上，除考虑上下部构造满足净空要求外，尚应将悬臂式桥梁等一系列新的结构形式的设计施工技术与桥址处地质、地貌、水文条件及周围景观环境结合起来，此时设计应该遵循的原则是尽可能减小对山体开挖，最大限度降低对生态环境的破坏。

山区公路设计常常利用山腹蜿蜒升坡，在山体上的大挖方不可避免，对技术标准和规范的合理应用，根据地形、地貌和地质等具体条件，采用悬臂式桥梁，可减小对山体开挖，可将对生态环境的破坏最大限度地降低。

悬臂式桥梁的关键技术，是利用预应力或非预应力岩土锚固技术来解决悬臂式桥梁在施工和使用过程中的力平衡的问题。针对山区公路的特点，把预应力或非预应力岩土锚固技术和桥梁建造技术融合为一体。具体有如下三种情况：（1）在修建山区公路的地段有稳定岩体时，不宜在山体大面积开挖，而应该将悬臂梁锚固在稳定岩体。（2）如地质条件一般，大面积开挖也可不必，可采取预应力或普通钢筋锚桩对悬臂梁进行锚固。（3）在横坡陡峻的填方路段，线位较空，无法做支挡构造物，此时可选择L形墩悬臂梁。利用树根桩对桥墩基础进行锚固。

悬臂式桥梁与传统设计方案相比，开挖断面小，减少废方，有利于环境保护。同时可以减小边坡高度，提高行车安全性，降低前期边坡治理和后期养护费用。

综上，如果路线和桥梁布置不尽合理，会导致开挖土石方过量，不但破坏了原有的自然生态平衡和环境，甚至还导致滑坡、坍塌、泥石流、水毁等人为地质病害的产生。以上只是本人的一点浅见，不足之处敬请指正。

参考文献

[1]交通部公路管理司.中国工程建设标准化协会公路工程委员会.JTG B01-2003.公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]中交公路规划设计院.JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.