江南水网地区桥路设置方案的探讨

付航(黑龙江省公路勘察设计院)

江南水网地区桥路设置方案的探讨

付航
(黑龙江省公路勘察设计院)

摘要:主要通过洪湖至监利高速公路工程项目的设计实例，探讨了江南水网地区，跨越密集道路、沟渠时，采用全桥梁方案和桥梁+路基方案的优缺点。

关键词:江南水网地区;构造物设置方式;全桥梁;桥梁+路基;全寿命周期成本

中图分类号:U416. 1

文献标识码:��: C

文章编号:��:1008－3383(2015)02－0076－01

收稿日期:2014－12－12

由于江南地区水网密布，沟渠道路纵横交错，所以在路线布设时，往往需要在短距离内，跨越较多的沟渠和道路或水工构造物，比如在1、2 km内跨越几道甚至10几道成规模的沟渠或道路，往往需要频繁的设置通道、分离及过水构造物。当路线所跨越的沟渠之中，存在有较大的沟渠，而必须采用大桥或特大桥跨越时，那么整段路线的构造物设置方式，就非常值得研究和探讨。

以下以洪湖至监利高速公路项目的设计方案论证为例，详细介绍江南水网地区，桥梁构造物设置方案的比选过程。

洪湖至监利高速公路位于江汉平原，走向基本平行于长江北岸，走廊带位于长江和洪湖之间，距离长江大堤，最近不超过2 km。项目所在地区，水网密布，地势非常平坦，多鱼塘和水田，地基软弱，淤泥及软土层较厚，同时筑路材料缺乏，路线所跨越的排灌渠道密集，并且大型排灌渠道均有通航要求。

在进行桥梁结构物布设时，我们首先对现有水工构造物、道路及沟渠进行合理的合并，以减少路线的跨越次数，并在考虑了通航通车等净空、规划及其它要求之后，逐个进行了构造物布设，以满足路线跨越的需要。但随着对设计方案的深入，我们发现，在该地区，采用这种通常的构造物布设原则，存在诸多问题。(1)桥头路基填土高，填料加载引起的沉降及其填料自身的总沉降量大，控制困难，极易引起不均匀沉降、桥头跳车等病害，以邻近的汉南至新滩高速公路为例，通车1年后，各桥头跳车现象明显; (2)为了保证桥台的稳定，对桥头软土路基处理的范围和方式要求高，造价不菲; (3)由于路基填料匮乏，路基填料需远运，其成本上升，性价比下降; (4)由于构造物密集，导致路基较短，需频密的设置穿越鱼塘或水田的横向施工便道，在给当地生产生活带来极大干扰的同时，施工也非常困难; (5)由于构造物密集，如出现桥头跳车等病害，将严重影响行车安全，并大幅增加后期维护费用。为此，我们提出了延长桥梁长度，一次性跨越沟渠道路的方案，以下称全桥梁方案，进行同等深度的研究、分析和比较，并考虑各方面的要求，最终择优确定合理的跨越方式。

首先我们对上面提到的构造物设置方案，也就是桥梁+路基的设置方案(以区别于全桥梁方案)进行分析。

(1)桥梁+路基方案

采用分别跨越的方案，优点是可以显著的减少桥梁长度，从而使整个工程造价相对较低，工程一次性投入低。

缺点是桥梁之间路基高度较高，土方量稍大，占地相对多，软土地基需进行处理，存在不均匀沉降的隐患，可能对通车运营产生影响，后期产生的维护费用高，对环境影响较大，施工难度较大。

(2)全桥梁方案

采用一次性跨越方案，一次性投入偏高，但取土数量和占地规模明显减小，后期维护费用降低，由于横向施工便道大量减少，所以对周边环境扰动小，施工相对容易，工程项目的安全性和服务水平也得到提高。

(3)以本项目螺山干渠特大桥为例，我们分别对全桥梁方案和桥梁+路基方案进行了同等深度的比较。

全桥梁方案为:起终点为K74 +726．7～K78 +553．5，跨径组合为148×20 + (50 + 3×80 + 50) + 26×20 m，中间主桥为3孔80 m变截面箱梁+2孔50 m变截面箱梁，引桥均由20 m小箱梁组成，全长3 826．6 m。

桥梁+路基方案布置见表1。

跨越主要河道堤坝的桥梁跨径组合为50×20 + (50 + 3×80 +50) +21×20，全长1 760 m，其它渠道均以中小桥或涵洞跨越，分别为2座3～16 m、3～13 m中桥，2座3～10 m小桥，1座1～10 m小桥，2道圆管涵，2道箱涵，中小桥共长147 m。

以下为两个方案主要工程项目的比较。

表1　全桥梁方案与桥梁+路基方案比较一览表

由上表可以看出，桥梁+路基方案的桥梁长度明显减少，由3 826 m减少为1 973 m，减少1 953 m，桥梁长度减少近50%，工程造价减少7 099万元。

由于全桥梁方案和桥梁+路基方案相比，造价明显偏高，所以确定桥梁布孔和跨越方案时，对于资金紧张的工程项目，业主往往倾向于造价较低的布置方案。但是，通过我们上面的研究和分析，虽然全桥梁方案的一次性投入偏高，但其后期维护费用低，道路的服务水平高，在公路的全寿命周期内，其成本实际是偏低的，其性价比相对于桥梁+路基方案是较高的。所以我们设计者在对业主或行业主管部门介绍方案时，应将以上两种方案为代表的桥梁布置方案的优缺点，尽量介绍得全面清楚，将工程全寿命周期成本和性价比的优势，向业主或行业主管部门说明，然后由其根据项目的资金情况，择优选用合适的桥梁布置方案。