广州至高明高速公路(广州段)桥梁结构形式分析

刘 进，周月明

(1.株洲市规划设计院，湖南 株洲 412007;2.广州市公路勘察设计有限公司，广州 510500)

1 广州至高明高速公路广州段简介

广州至高明高速公路广州段，起点位于广州市番禺区化龙镇复甦村，终点位于佛山市顺德区陈村镇吴家围，位于广州环城高速公路南段与国道主干线广州绕城公路南段之间。同时它还连接着广珠北线(建成)、南沙港快速路(建成)、迎宾路(建成)、东新高速(在建)和广珠西线(建成)等多条南北纵线，将起到转向分流的作用。广明高速公路广州段向东通过国道主干线广州绕城公路东段(以下简称广州东二环)与广州经济技术开发区连接，向南通过平南公路与南沙经济技术开发区连接，中间通过番禺化龙、南村、钟村等地，向西通过广明公路佛山段与佛山联系。

2 桥梁上部结构的综合比较

在进行设计时，桥梁上部构造应尽量选择标准化、装配化、工厂化的结构，根据各自结构形式特点、考虑施工流程等方面，选取有代表性的桥梁方案进行比选。结合本项目的实际情况，选取20 m、25 m、30 m跨径进行上部结构比选。上部结构形式在宽幅空心板、装配式小箱梁、T形梁之间取舍(表1)，通过各方面综合比较，最终确定经济合理的跨径组合和结构形式。变宽段桥梁和部分匝道桥，受线形、净空及美观等因素制约，结合地形条件采用预应力混凝土连续梁。

通过综合比选(表1)，本次设计在一般路段推荐采用预应力混凝土连续小箱梁。

表1 桥梁上部结构方案综合比较

3 桥梁经济跨径的比较

3.1 相同结构不同跨径的结构经济比较

考虑到本线路桥梁沿途通过城市发展区，桥下尚有辅道及众多地方道路通行，如桥梁采用的跨径较小，就会使得桥下墩柱林立，严重影响到桥下的景观。因此，在本线路桥梁经济跨径的比选中，采用了跨径较大的预应力混凝土小箱梁这一结构形式。预应力混凝土小箱梁采用预制吊装的施工方法，快速方便，对桥下影响小，景观性也较好，比较适合本段的实际情况。对25 m跨小箱梁方案及30 m小箱梁方案进行同等深度比选，比较方法为采用桥梁总长相等和相同的地质情况，通过对不同桥梁跨径和结构形式的计算分析，确定下部结构桩柱直径及配筋，再根据桩顶力计算下部桩长，从而进行不同桥梁结构的经济性比较。

在表2中，对25 m以及30 m跨径的预制预应力混凝土小箱梁方案的经济技术指标进行了比较。比较条件:墩高均取为10 m，根据沿线一般地质情况，桩长分别取45 m和60 m，两个方案的材料指标均按每平方米桥面面积的平均值来进行比较。

通过比较可以看到，采用30 m跨径，各项材料的指标都较高，使得其工程造价要比采用25 m跨径预制预应力混凝土小箱梁高。因此，在非立交变宽范围内，一般推荐采用25 m跨径预制预应力混凝土小箱梁方案;对于地质条件较差，或跨越河流密集地带，或者桥下交通条件较为复杂的桥梁，则可采用30 m跨径预应力混凝土小箱梁，以降低下部基础的费用。而在立交主线的变宽段，考虑到施工的简便以及桥梁的美观，推荐采用20～30 m跨现浇预应力混凝土连续箱梁。

表2 桥梁经济技术指标比较

3.2 相同跨径不同上部结构的经济比较

25 m、30 m跨不同上部结构的比较见表3、表4。表中数据均已计入整体化层。

表3 25 m跨(以一联125 m正交桥为例)

表4 30 m跨(以一联120 m正交桥为例)

从表3、表4可以看到，基于下部结构尺寸相同或相近，仅从上部结构考虑，同等跨径小箱梁比T梁经济。从经济性及美观、实用角度出发，上部结构推荐预应力混凝土小箱梁的形式。

4 桥墩形式比较

在采用两幅分离式断面的前提下，本段桥梁的下部可以采用半幅双柱式桥墩和半幅薄壁板式桥墩这两种形式。对下部结构的这两种形式，从经济、安全、美观等方面(表5)进行比选讨论。

图1 薄壁板式墩与双柱式墩图式

表5 桥墩方案比较

在表5中，对这两种桥墩方案从经济、技术与景观等各个方面进行了对比。总体而言，半幅薄壁板式桥墩经济性略差于半幅双柱式桥墩，而两者在技术方面都不存在问题，施工也都方便快捷。但薄壁板式桥墩比半幅双柱式桥墩美观，占地较少，桥下的空间也更为开阔，采光更好，更有利于桥下行车。经综合考虑，本段桥梁推荐采用半幅板式桥墩。

5 结论

广州至高明高速公路(广州段)桥梁采用两幅分离式断面、半幅薄壁板式桥墩，上部结构在等宽段采用先简支后结构连续的预应力混凝土小箱梁。该方案可以有效组织交通，减少干扰，利于行车顺畅、安全。主梁、桥墩形式造型美观，增加桥下车道透光度，占地较少，结构简洁美观，施工技术较为成熟，造价较低。跨径以25 m跨为主，再根据具体路段的不同情况对跨径进行调整。

［1］姚玲森.桥梁工程［M］.北京:人民交通出版社，2002.

［2］中华人民共和国交通部.JTG D60—2004 公路桥涵设计通用规范［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［3］中华人民共和国交通部.JTG D62—2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［4］中华人民共和国交通部.JTG D63—2007 公路桥涵地基与基础设计规范［S］.北京:人民交通出版社，2007.