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跨越高速公路橋梁設(shè)計分析
【摘要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,也帶動了交通事業(yè)的發(fā)展。高速公路建設(shè)作為主要的交通樞紐,其建設(shè)的地形比較復(fù)雜,同時還有構(gòu)造物多以及橋隧比大等特點,所以應(yīng)該加強橋梁設(shè)計,高速公路的橋梁要保證有較高的安全系數(shù),并且能夠經(jīng)久耐用。高速公路橫跨的地域相對較大,因此公路上的橋梁設(shè)計受到多方面因素的影響,地形條件的影響是最為主要的方面。因此在橋梁設(shè)計過程中需要遵循一般性的設(shè)計原則,需要結(jié)合高速公路地區(qū)的橋梁設(shè)計要點進行設(shè)計,才能夠更好的提高橋梁設(shè)計的水平。本文主要對跨越高速公路的橋梁設(shè)計情況進行分析。
【關(guān)鍵詞】跨越 橋梁設(shè)計 分析 高速公路
近年來我國在高速公路建設(shè)中取得了重大的成就,十三五規(guī)劃又將高速公路的建設(shè)工作放在非常重要的位置,目前我國高速公路的建設(shè)工作已經(jīng)向著加密交通線方向發(fā)展。并且建設(shè)的地形條件由以前的平原地段向著重型的丘陵地區(qū)發(fā)展,這一定程度上增加了公路建設(shè)環(huán)境的難度,也對公路設(shè)計和施工的要求逐漸增大,基于這種現(xiàn)象,需要加強對橋梁設(shè)計要點的了解,從而為公路橋梁建設(shè)提供一定的技術(shù)參考。
一、跨越高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計
橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計工作需要考慮多方面的因素,首選應(yīng)該選擇好的橋梁基礎(chǔ)樁,一定程度上能夠減少基坑開挖對高速公路路基的影響。除此之外,需要做好高速公路橋梁承臺的建設(shè)以及橋墩的設(shè)計工作。在承臺設(shè)計過程中,要保證承臺頂?shù)陀诠仿访嬉幻滓陨系木嚯x。主要原因在于橋下的高速公路實施雙向拓寬時,位于路基范圍內(nèi)的承臺低于公路路面方便在其頂部修建路面結(jié)構(gòu)層。還有一點就是低于高速公路路面的承臺頂可以在其頂部實施綠化,從而使路貌進一步得到改進。橋梁建設(shè)中對橋墩的要求相對較高,上跨橋的橋墩應(yīng)該同時承擔路基擋土墻的功能,當橋下的高速公路開始拓寬時,橋墩位于路基邊坡坡腳以外的位置,在拓寬時就只需要在橋墩內(nèi)側(cè)填土。為了避免高速公路在拓寬時影響到上垮橋,在上跨橋施工的過程中應(yīng)該將橋下的高速公路按照既定的標準尺度進行拓寬。
二、跨越高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計
在高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中,首先應(yīng)該選擇好的橋型,橋型的選擇不僅要滿足公路施工審美的要求,同時還要簡潔明快,橋梁的配置應(yīng)該和諧,要保證橋梁和周圍的結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)。通常最為實用的高速公路橋梁結(jié)構(gòu)有多重橋型,常見到的橋型有箱梁型、鋼混結(jié)合梁橋以及鋼橋和拱橋等。近年來我國跨越高速公路橋梁主要采用三種結(jié)構(gòu),一種是連續(xù)箱梁橋,第二種是鋼混結(jié)合梁橋,還有一種是鋼橫梁橋。但是最常見的一般是連續(xù)箱梁橋。此外,橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要確定橋梁的路徑。圖1為橋梁路徑計算示意圖:
圖1高速公路橋梁路徑計算圖
橋梁修建需要在跨越高速公路的普通路段修建,在橋下預(yù)留出8車道拓寬的空間,通常應(yīng)將有效跨越徑度保持在50米左右。跨越的角度保持在90°到60°,跨徑長最小不應(yīng)該短于55米。當采用左右分離式的橋梁跨越高速公路時,避免交角較大造成的跨徑過大問題,在橋墩臺可以進行錯位幅布置。當選擇的高速公路為路塹時,應(yīng)該將橋臺設(shè)置在坡頂之外,如果路塹比較深并且邊坡比較緩,需要在邊坡上設(shè)置橋臺時,應(yīng)該將其放置在坡頂附近的位置。
三、跨越高速公路總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1適當預(yù)留車道
現(xiàn)在的高速公路建設(shè)要求相對較高,完成之后的高速公路往往會按照雙向位置以8車道的空間拓寬,所以在跨越高速公路橋梁建設(shè)中應(yīng)該預(yù)留出橋下需要拓寬的車道位置。如果橋下路面上設(shè)計了加速或者是減速的車道甚至是一些緊密停車的車道都用該預(yù)留出拓寬的空間。橋梁橋墩與路基的邊緣凈距應(yīng)大于13米。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,高速公路上的行駛車輛數(shù)量在不斷的增加,所以更多的高速公路在原有建設(shè)的基礎(chǔ)上進行拓寬,橋梁建設(shè)中應(yīng)該預(yù)留出適當?shù)臉蛳聝魧,雖然這樣設(shè)計進行建設(shè)一定程度上會增加橋梁建設(shè)的成本,但是可以避免高速公路的拆建,能夠節(jié)省更多的資源。
3.2合理選擇路段
跨越高速公路修建橋梁時,應(yīng)該選擇比較普通的路段,同時對于路段的選擇應(yīng)該避開交通樞紐或者是高速服務(wù)區(qū)位置,橋梁建設(shè)不應(yīng)該選擇在高速公路上車輛加減速甚至是緊急停車的位置。將跨越高速公路的橋梁建設(shè)在普通路段,橋下的凈寬僅僅預(yù)留車道拓寬的空間即可。如果跨越高速公路的橋梁修建在服務(wù)區(qū)等位置時,還需要加大橋下的凈寬度,這樣會使得橋梁建設(shè)的成本進一步加大,從而影響到橋下樞紐的改擴建工作。
3.3考慮到公路停車視距
跨越高速公路修建橋梁時,橋梁各個部分的設(shè)計應(yīng)該滿足高速公路停車視距要求,同時還需要滿足停車人員對前方信息明確的識別視角?缭礁咚俟返臉蛄翰粦(yīng)該修建在急轉(zhuǎn)彎路段或者是陡坡路段,當在特殊的條件要求下非要進行修建時,需要對橋梁的跨徑和凈高不斷增加,這樣才能夠保證橋下公路上行車人員停車的視距不被阻擋,避免公路行車安全事故的發(fā)生。高速公路中,一些急速轉(zhuǎn)彎的位置或者是陡坡路段位置上通車視線往往相對較差,并且行車人員看到的視距比較短,如果上面增加跨橋會使得行車視距嚴重受到影響,從而增加了行車安全事故發(fā)生的系數(shù)。
3.4加強高速公路橋梁設(shè)計核算工作
對高速公路的橋梁以及渡槽橋下的凈高進行核算時,需要考慮到多種因素的影響,首先應(yīng)該考慮上下兩條路的彎度和坡度問題,必要的情況下需要對跨線橋四周的建筑界限進行校核,然后找到橋下最低點的位置對凈高進行核算。為了避免橋梁施工對高速車輛行駛造成的影響,橋梁的主孔應(yīng)該跨越高速公路的斷面,橋梁的中層分隔位置不需要設(shè)置橋墩,但是主孔外部應(yīng)該保證具有適當長度的邊孔。在高速公路的中央分隔位置施工時,需要封閉雙向超車道,這會對高速公路車輛的通行造成影響,因此,橋墩施工中需要設(shè)置一定的邊孔,這樣方便施工中的通視,方便對橋下的高速公路進行改建。
3.5最好橋梁的附屬設(shè)施設(shè)計工作
為了確保高速公路上車輛的行駛安全,在橋梁設(shè)計中,在跨越高速公路的橋跨上應(yīng)該設(shè)置鋼筋混泥土的防撞墻,并且在上面設(shè)置一定結(jié)構(gòu)的防拋網(wǎng)。車輛在行駛中駛出跨橋容易造成交通事故的發(fā)生,并且對公路行車的暢通度會造成影響,為了避免這種情況的發(fā)生,需要提升混凝土防撞墻的等級。在防撞墻上設(shè)置防拋網(wǎng)其主要目的是為了避免橋上行駛的車輛裝載物散落到橋下位置,減少橋下交通事故的發(fā)生。這些基礎(chǔ)設(shè)計做好之后,還需要做好上跨橋排水系統(tǒng)的設(shè)計,上跨橋的排水系統(tǒng)不能直接將其出口設(shè)置在高速公路上,直接排到公路會對公路的路面造成損壞,導(dǎo)致橋下的路面出現(xiàn)積水,引起交通事故的發(fā)生。當車輛中排放出污染物時會和水流混合在一起排入最近的河流,造成河流的污染。因此,上跨橋的排水系統(tǒng)應(yīng)該自成體系進行排除。在具體的施工設(shè)計中,需要按照施工規(guī)定在施工范圍內(nèi)設(shè)置臨時性的安全防范措施,并且安排工作人員全天候執(zhí)勤,做好巡查工作,避免違規(guī)行駛造成的路面損壞。
四、結(jié)語
對跨越高速公路的橋梁進行設(shè)計時,應(yīng)該考慮到橋梁下方高速公路的行車安全問題。要確保橋梁建設(shè)不影響高速公路車輛的正常運行,同時預(yù)留出高速公路擴建位置,施工中可以減少高速公路行車對整個公路的安全事故影響。橋梁設(shè)計中要做好規(guī)劃,完善路網(wǎng)功能,深化橋梁設(shè)計理念,將設(shè)計和施工過程有機的結(jié)合在一起,從實際施工情況出發(fā),做好多方面的準備工作,從而保證跨越高速公路橋梁設(shè)計的合理性。
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