刍议桥梁设计中桥梁位置的选择
2010-01-01刘志伟蔡华玲
刘志伟 蔡华玲
(江西省赣州市于都县公路分局,江西 于都342300)
桥位选择是桥位勘测中的一项重要工作。桥位选择不但对桥梁的稳定、工程造价、施工与养护等有直接影响,而且与桥头的线路工程、当地的农田水利、建设规划、航运和群众利益等都有密切的关系。因此,桥位选择必须认真贯彻党的方针政策,从政治、经济、国防的需要出发,结合当地的实际情况,全面考虑各种影响因素,经过深入的现场调查与勘测,选择几个可能的桥位方案,征求有关部门的意见;既要考虑当前的需要,又要照顾将来的发展,经过全面分析研究和经济比较后,再确定推荐方案。
1 桥位的测量
包括测绘桥位总平面图,桥址地形图和桥址纵断面图。
1.1 桥位总平面图
是以较小的比例尺测绘桥位附近较大范围的总图,供布设水文基线、选定桥位与桥头接线、布置调治构造物与施工场地等总体布置使用。其比例尺可根据实测范围的大小而定。
1.2 桥址地形图
测绘范围应能满足桥梁孔径、桥头引道路基和调治构造物设计的需要,一般在桥轴线的上游约为桥长的2倍,下游约为1倍,在顺桥轴线的方向为历史最高洪水位以上2m或洪水泛滥边界以外50m。桥址地形图中详细绘入对桥位设计有影响的所有地形地物,必要时应测绘河底等高线。
1.3 桥址纵断面图
主要供布置桥孔与河滩路基使用,一般应测至两岸历史洪水位以上2~5m或引道路肩设计高程以上。当桥梁墩台位于陡骏斜坡上时,应在桥位上、下游增测辅助助断面。
2 水文调查、勘测及工程地质勘察
水文调查与勘测的目的在于了解河流的水文情况,为桥位设计提供必要的水文资料。一般情况下,应进行下列各项工作:①水文站观测资料的收集;②形态调查;③水文观测及其它。
此外,还应该向气象站搜集设计所需的资料,对桥位附近的现有桥梁和水工建筑物也应进行必要的调查。
工程地质勘察是为了查明桥位区域的地层、岩性、地质构造、不良地质现象水文地质等工程地质条件,探明桥梁墩台和调治构造物处地基覆盖层与基岩风化层的厚度、基岩的风化与构造破碎程度、软弱夹层的情况及地下水的状态,测试岩土的物理力学特性,提供地基的基本承载力数据或桩壁摩阻力数据,并对边坡及地基的稳定性,不良地质的危害程度和地下水对地基的影响程度等,作出评价。
工程地质勘察主要进行桥位区域的地质调查和测绘,地质勘探和测试,天然建筑材料的调查和料场的测绘,以及必要的试验工作。对于地质情况复杂的地基,配合设计和施工,进行施工检验,鉴定岩土地基特性,并提出处理措施的建议。
最后,应编写工程地质报告,阐明桥位区域的工程地质条件,作出评价,提出建议。
3 桥位选择
桥位选择时,应考虑下列各项基本原则:
3.1 基本原则:
3.1.1 桥位服从路线的总方向并满足桥头接线的要求。
3.1.2 应从政治、国防和国民经济发展的要求出发,结合公路、铁路、水利、航运、市政等各方面的近远期规划,尽可能互相协调配合。
3.1.3 要照顾群众利益,尽量少占良田,避免拆迁有价值的建筑物,避免桥前壅水威胁河堤安全和淹没农田、村镇
3.1.4 应考虑到施工场地、材料运输、设置便桥等方面的要求,以及建桥后养护的方便
3.1.5 桥轴线一般应为直线,否则宜采用较大的平曲线半径和较小的纵坡。
3.2 水文和地形方面的原则
3.2.1 应尽可能选在河道顺直、水流稳定、滩地较窄较高、河槽较深且能通过大部分设计流量的河段上。
3.2.2 应避免选在河叉、岛屿、沙洲、旧河道、急弯、石梁、汇河口以及容易形成流冰、流木阻塞的河段。更不能选在支流河口的下游,以免造成桥下大量淤积。
3.2.3 桥轴线应尽量与洪水主流流向正交,宜设在河滩与河槽流向一致的河段上。否则,在不通航的河流上,当河槽流量占70%以上时,则以河槽流向为准,当河槽流量占30%以下时,则以河滩流向为准,介于两者之间时则以平均流向为准。
3.2.4 与河岸斜交的桥位,应避免在引道上游形成水袋与回流区,以免引道路基遭受水害;不可避免时,应设置截水坝将其封闭。
3.2.5 应考虑到河床在桥梁使用期限内可能发生的变形。
3.3 地质方面原则
3.3.1 应尽可能选在河床有岩层或土质坚实、覆盖层较浅的地段,避免选在岩层有断层,溶洞,石膏,侵蚀性盐类的地段,以及其它不宜于建造墩台基础的地段。
3.3.2 应选在地质条件较好,河岸土质稳定的地段,避免桥头引道通过滑坍、泥沼及其它地质不良地段。
3.3.3 地震区的桥位选择应按交通部颁发的有关规定执行。
3.4 航运方面的原则
3.4.1 应选在远离浅滩急弯的顺直河段上,其顺直长度,在桥轴线的上游不宜小于最长拖船队或木排长度的三倍,顶推船队长度的四倍,在桥轴线的下游则不宜小于最长拖船队或木排长度的一倍半,顶推船队长度的两倍。
3.4.2 一般应选在航道稳定、具有足够水深的河段上,如不稳定,通航孔布置应留有余地。
3.4.3 桥轴线应与航迹线垂直(设计通航水位时),如斜交时,桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于50,否则应增大通航跨径。
3.4.4 在流放木排的河段上,宜选在码头、贮木场或木材编排场的上游。
3.5 其它方面的原则
3.5.1 在城针附近的桥位,既要考虑城镇规划的要求,又要尽量避免通过市区;并应与治河、防洪、环境保护等规划相配合。
3.5.2 在旧桥附近的桥位,一般宜选在旧桥的下游,如旧桥下抛有片石或有落梁等情况时,则宜选在上游,两桥的间距应根据通航、施工等的要求而定。
3.5.3 选择桥位时,应注意保持桥梁和桥头引道线型的平顺性;一般情况下,桥梁和引道的平面线型最好都为直线,如两端引道必须设置曲线时,在两端桥头以外必须保持不小于规定长度的直线。在山岭和重丘区,若桥头地形复杂难以设置足够长的直线时,可允许从桥台起在引道上设置平曲线,也可以采用曲线桥型。位于平曲线上的桥梁,桥面的加宽和超高应按路线的同样要求设置,还需计入路线中心的圆弧和桥面中心的折线形之间的差值,且全桥应按最大加宽值予以加宽。
[1]薛晓红,周凯.谈桥梁位置的选择[J].路遂木森林工程,1999-04-15.