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        山嶺重丘區(qū)農(nóng)村公路橋梁橋位及橋型方案比選分析

        2020-06-19 08:52:47王寬東白廣前
        西部交通科技 2020年3期
        關(guān)鍵詞:方案比選橋位橋型

        王寬東 白廣前

        摘要:文章結(jié)合新疆塔什庫爾干縣2018年建制村道路硬化項目中黑山二橋工程實例,介紹了山嶺重丘區(qū)農(nóng)村公路橋梁的橋位方案與橋型方案,并針對設(shè)計過程中出現(xiàn)的一些具體問題進行分析。

        關(guān)鍵詞:山嶺重丘區(qū);橋梁;橋型;橋位;方案比選

        0 引言

        塔什庫爾干縣地處新疆維吾爾自治區(qū)西南部,地處邊境。為保證邊境交通便利,能進一步鞏固國防,能促進當?shù)芈糜钨Y源及農(nóng)村資源經(jīng)濟的發(fā)展,提高當?shù)剞r(nóng)村公路網(wǎng)的整體服務(wù)水平,進一步完善交通運輸網(wǎng)、旅游網(wǎng)和農(nóng)業(yè)區(qū)的公路運輸網(wǎng)絡(luò),在橋梁方案選擇過程中,“安全性、功能性、經(jīng)濟性、美觀性”是值得注意的四項標準。其中“安全性”和“經(jīng)濟性”是重點,“美觀性”是要結(jié)合“經(jīng)濟性”和“環(huán)境條件”而定。本文結(jié)合此標準,重點研究山嶺重丘區(qū)橋梁方案的選擇,在山嶺重丘區(qū)橋梁的“橋型方案”和“橋位方案”比選過程中,總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗。

        1 項目概況

        該項目行政區(qū)劃歸塔什庫爾干縣管轄,原有老路為砂礫路面,路線左側(cè)為高海拔山體,右側(cè)為葉爾羌河。由于融雪及降雨的影響,沿線泥石流、塌方現(xiàn)象頻發(fā),臨近河道路段常有路基被沖毀的現(xiàn)象發(fā)生。原有路基寬度較窄,交通經(jīng)常中斷,嚴重制約了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。左側(cè)高海拔山體無植被覆蓋,經(jīng)常會有散落的石塊滑落,嚴重威脅村民的出行安全。為了減少生命財產(chǎn)的損失,經(jīng)過專家論證,將路線向右側(cè)做改線處理,橫穿葉爾羌河。將原有道路作為臨時便道。

        2 橋梁的建設(shè)條件

        橋位處經(jīng)挖探為礫石土,確定場地土類型為中硬場地土,場地類別為Ⅱ類,適宜建設(shè)。塔什庫爾干縣屬高原高寒干旱-半干旱氣候,平均無霜期為70 d左右,最深凍土為177 cm,氣候環(huán)境類別為Ⅱ類。黑山二橋橫跨葉爾羌河。洪水期為每年的5~9月,兩岸均為山嶺重丘區(qū)。沿線均有紅柳、雜草分布,交通極其困難。河床由巖石、砂石、泥沙構(gòu)成,兩岸與一望無際的平原相連。在勘察深度15 m范圍內(nèi)自上而下的地層主要為卵石、片巖地層。

        3 方案的比選和論證

        3.1 橋位方案比選

        本項目擬跨河道為“S”彎,本次設(shè)計擬在上游、下游各取1套跨河方案(見圖1)。

        方案1:下游跨越河道

        K8+910~K9+217段充分利用原有老路,在K9+288處設(shè)置半徑為85 m的圓曲線,45 m的緩和曲線,橫跨葉爾羌河。橋梁的中心樁號為K9+430,跨越河道136.84 m。橋尾增設(shè)“梨型堤”。

        優(yōu)點:原有老路較長,新建引道較短,占地面積小,與橋尾引道成直線連接。

        缺點:0#橋臺處“S”型河道“回水灣”處,0#橋臺距繞流山嘴較近,5#橋臺地處洪水期漫灘,影響橋梁后期安全運營。橋梁比較靠近左側(cè)河道,后期河道洪水期對橋梁安全有極大的影響。

        方案2:上游跨越河道

        K8+910~K8+970段充分利用原有老路,在K8+994處設(shè)置半徑為100 m的圓曲線,40 m的緩和曲線,橫跨葉爾羌河。橋尾設(shè)置半徑為600 m,緩和曲線45 m,與橋位引道相連接。橋梁中心樁號為K9+296.3,跨越河道136.84 m。橋尾增設(shè)“梨型堤”。

        優(yōu)點:原有老路較短,新建引道較長,占地面積大,路基防護工程量少。遠離左側(cè)河道,提升橋梁后期的安全運營系數(shù)。

        缺點:0#橋臺地處“S”型河道“回水灣”處,后期0#、5#橋臺地處洪水期漫灘。

        結(jié)論:綜上所述,結(jié)合以上方案的優(yōu)缺點和專家意見,充分考慮后期安全運營,減少防護工程量,推薦采用S彎上游跨河方案(方案2)更為安全、經(jīng)濟、合理。

        3.2 橋型方案比選

        針對橋位方案中推薦方案(方案2),進行橋型方案比選,分別采用5~36.576 m HD-200型裝配式公路鋼橋、新建9~20 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋、新建6~30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁的三個方案進行比選。具體情況如下:

        方案一(推薦方案):新建5~36.576 m HD-200型裝配式公路鋼橋(見圖2)。

        [JZ][XCLL23.EPS;%98%98;P][TS(][HT9.H][JZ]圖2 HD-200型裝配式公路鋼橋平面圖

        方案二(比選方案):新建9~20 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋(見圖3)。

        方案三(比選方案):新建6~30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁(見圖4)。

        優(yōu)點:裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁制作工藝成熟,穩(wěn)定性較好,橋梁跨越性能較好,減少橋墩對水流的阻擋。

        缺點:裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁自重大,需要大型的架橋機械設(shè)備進行安裝,運輸困難。

        三種方案的上部結(jié)構(gòu)形式比較見表1。

        結(jié)論:本項目受自然條件限制,項目距離塔什庫爾干縣160 km,距離喀什地區(qū)456 km,沿線均為砂礫路面,材料運輸較為困難,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)難以運輸。且該路線主要服務(wù)于當?shù)卮迕癯鲂?,具有車流量較小、軸載小的特點,考慮施工的便捷性及成熟性,將方案一作為本項目的推薦方案。

        4 結(jié)語

        (1)本文針對喀什地區(qū)塔什庫爾干縣2018年建制村通硬化路馬爾洋鄉(xiāng)X614K87+620-皮勒村橋梁建設(shè)項目中黑山二橋橋位選擇與橋型結(jié)構(gòu)的選擇,提出了一些見解。

        (2)本項目為農(nóng)村通達公路,路線途經(jīng)區(qū)域人口較少,交通量小,重載交通較少,主要用以農(nóng)牧民通行、生活物資運送及礦產(chǎn)開發(fā)運輸。橋型結(jié)構(gòu)的選擇在考慮經(jīng)濟適用性的同時,應(yīng)該結(jié)合建設(shè)項目的環(huán)境、運輸條件充分考慮。

        (3)山嶺重丘區(qū)橋位方案的選取,不僅要結(jié)合橋梁建設(shè)場地的地形及地貌,還應(yīng)積極分析橋梁周圍的水域,合理地選取橋位方案。

        (4)山嶺重丘區(qū)的橋型方案的選取過程中,不僅要結(jié)合各種橋型跨越程度、施工工藝、成本,還應(yīng)該充分考慮運輸成本、后期養(yǎng)護工作、橋梁的架設(shè)條件及建設(shè)項目的交通工具和交通量等因素,合理選取合適的橋型。

        [1]汪曉霞.橋梁方案比選實例探析.交通建設(shè)與管理,2014(4):30-33.

        [2]王思榮.淺談橋梁結(jié)構(gòu)類型在各等級公路上的應(yīng)用[J].中國電子商務(wù),2010(8):351-352.

        [3]胡建華.岳陽湖洞庭湖大橋方案設(shè)計[J].黑龍江交通科技,1998(1):45-46.

        [4]J 062-1991,公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范[S].

        [5]高冬光.公路橋涵設(shè)計手冊(橋位設(shè)計)[M].北京:人民交通出版社,2000.

        作者簡介:王寬東(1991—),助理工程師,主要從事公路、橋梁工程勘察設(shè)計、養(yǎng)護、檢測等方面的工作。

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