南四湖片洼地治理工程中桥梁设计标准的分析

杨依民 孙凯莲 刘贺

摘 要：山东省淮河流域重点平原洼地南四湖片治理工程中桥梁数量较大，类型较多，桥梁设计使用与沿线村镇居民的生产生活息息相关。论文依托于南四湖片洼地治理工程，分析总结了水利工程中的桥梁设计标准的确定，其中包括荷载等级、桥面高程、桥长、跨径、斜交角、结构型式、桥头引路、桥下护砌、交通安全标志等。

关键词：梁式桥;南四湖洼地;设计标准

中图分类号：TV85         文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）03-0152-02

山东省淮河流域重点平原洼地南四湖片治理工程中共改建桥梁185座，涉及济宁、枣庄、菏泽三市16个县（市、区）共44条河道，点多面广、情况不一。改建桥梁大都建于上世纪六七十年代，普遍存在设计标准偏低、结构十分简单，阻水、损毁严重等诸多问题。跨河桥梁作为极普遍的涉水建筑物，与百姓的生活联系最为密切，受到了各县市建管单位的高度重视。文章根据南四湖片洼地治理工程中桥梁近几年的实施情况，对桥梁工程设计标准的确定和细节注意事项进行简要分析总结。

1桥梁工程设计标准的确定

1.1荷载等级

南四湖洼地工程中治理桥梁多位于乡村，两侧衔接道路多为土路或未达到四级公路标准的乡村道路，综合考虑桥梁的设计使用年限、桥址处经济发展等需求，洼地桥梁宜参照四级公路标准改建，根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）中的规定，结合桥梁现实使用情况及交通流量，可综合确定改建桥梁设计荷载等级参照公路-Ⅱ级。

1.2桥面高程

桥面高程至少为计算水位（设计水位+壅水高度）+桥下净空+桥上部构造建筑高度，此处重点考虑问题为设计水位的选取，根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015），四级公路下小桥的设计洪水频率为1/25、大中桥的设计洪水频率为1/50，而南四湖洼地桥梁所在河道的治理标准为10年、20年一遇防洪标准或5年一遇除涝标准，若在选取设计水位时按较高洪水频率，计算桥面高程将大大高出两岸堤顶或地面高程，导致桥面与两侧道路衔接不顺、村民出行不便等情况。故南四湖洼地项目中设计水位采用所在河道设计防洪水位或除涝水位（取高者），有防洪要求的河道，桥面高程的确定结合堤顶高程取高者，以减少堤防缺口并使桥面与堤防道路平顺连接。无防洪要求的河道，桥面高程的确定结合桥梁两端路面高程取高者，以减少引路工程量。1.3桥长、跨径及斜交角选取

桥梁长度按照桥址处的河道内堤距或河口宽确定，并结合实际情况适当调整。因工程涉及桥梁数量较多，桥梁所跨越河道规模较小，且无特殊要求，结合河槽宽度，为使布置更加合理，采用20m及以下的标准跨径进行桥梁布置。

洼地桥梁均采用平交方式跨越堤防，应注意参照《山东省涉水建设项目防洪与输水影响评价技术要点暂行规定》，不得降低堤顶高程和削弱堤身设计断面，桥台桩柱避开堤身断面以减少对河道堤身稳定性的影响。

南四湖洼地工程中桥梁共分布于44条河道之上，由于河道较多，顺桥两岸道路走向多样，为能平顺衔接道路，近60%桥梁在设计中需要按斜桥布置。因桥梁数量较多，为方便布置，结合实际情况及现行上部结构标准图集，将斜交角（桥梁宽度方向中轴线与河道流向夹角）以5°进行划分，分为90°（正交）、85°、80°、75°、70°、65°、60°共7种角度，以保证桥梁纵轴线与水流方向正交，当斜交不能避免时，夹角应保证小于5°。

1.4结构型式

因洼地工程中涉及桥梁所跨越河道规模均较小，且没有特殊要求，故桥梁均采用梁桥，从适用范围、承载力、施工简便等多方面考虑，以济宁市鱼台县西支河王堂桥为例，选取装配式钢筋混凝土板、装配式预应力钢筋混凝土空心板、T型梁等几种结构型式进行比选。

王堂桥桥址处断面要素见表1，上部结构型式方案比选见表2。

通过以上比较可见，方案二具有适应范围较广、承载力较高、工业化程度较高、施工相对简便等优点，适用于洼地治理10m、13m、16m及20m跨径的桥梁，结合施工现场实际情况，原则上采用装配式先张法预应力钢筋混凝土空心板结构，因乡村道路较窄且弯道较多，在桥址至预制场交通条件不能满足的情况下，酌情考虑采用装配式后张法预应力钢筋混凝土空心板结构及装配式钢筋混凝土板。

因石材相对短缺，下部结构选用行洪条件较好、施工周期短、结构安全性强的钢筋混凝土钻孔灌注桩。

1.5桥头引路

桥面高程与原道路高程或地面高程一般存在一定的高差，故应设置引路。桥头引路原则上按5%的坡度与原路面顺接;引路宽度与两側道路及桥面相衔接;桥头引路结构层应与桥面铺装及现状道路相适配。

1.6桥下护砌

为防止水流冲刷桥台，桥梁上下游宜在一定范围内设置护坡，护砌边坡宜同河道或堤防设计边坡。护砌材料宜结合当地建材供应情况进行选取。

1.7交通安全标志

为保证车辆及桥梁安全，桥梁两端应设置交通安全标志，采用单悬臂式标志，标志牌上标注桥梁名称、限速、限轴重、限载重等必要内容。

2其他设计注意事项

桥梁设计除空心板、盖梁、桩柱等重点部位，尚有一些细部构造应引起重视，避免因小失大。

洼地桥梁设计中上下游河道断面均设有护坡，为避免落水无法自救的情况，靠近村庄人流量较大的桥梁护坡顶宜设置护栏;考虑到桥梁与河口宽度不能完全适配的情况，桥台耳墙及以外一定范围内宜增设防撞墩，防撞墩以外宜设置桥头示警桩，桥头以外转弯处宜设置一定数量的道口标桩等。

3结语

山东省淮河流域重点平原洼地南四湖片治理工程作为重点水利工程，对南四湖洼地片区影响深远，桥梁作为极为普遍的涉水建筑物，它的设计使用更与村镇百姓的生产生活息息相关，因此水利工程中的桥梁在设计过程中要注意选用最合理可行的桥梁布置方案，并注重后期管护，以保证桥梁的使用寿命，将桥梁建设的社会效益发挥到最大化。

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