公路桥涵构造物类型选择和设置要点

薛 英

(河津市交通运输局道路养护管理站，山西河津 043300)

在公路勘察设计中，对桥梁、涵洞、通道等构造物的类型、孔径、净高等的选择，不仅要按规范及事先指导书要求及水文计算等依据进行设置，还要充分征求地方政府和有关方面的意见，合理选择经济安全的结构类型。如何选择和设置合理的结构物类型，本文以具体的实例进行阐述。

1 项目概况

G108线河津—禹门口段改建工程为一级公路，设计洪水频率1/100;设计荷载为公路—Ⅰ级。本项目位于山西省南部运城地区河津市境内，属于临汾—运城新裂陷河津—曲沃凹陷西北部。项目路线主要沿黄河河漫滩及其Ⅱ级阶地展布，地形总体呈北高南低，地形较为平缓。项目区域内河流属黄河流域黄河禹门口—河津段流域及其一级支流汾河水系汾河下游段流域，路线主要沿黄河河漫滩及其Ⅱ级阶地展布。

2 桥涵结构物的设置及结构类型选择

2.1 涵洞

综合考虑地形及路线综合排水需要设置涵洞。涵洞孔径确定时，需进行水文勘测和计算(明显的小型沟可不计算水文)。涵洞类型选择时，优先考虑盖板涵和圆管涵。最后要结合路基排水，进行综合排水设计。涵洞最大斜度不应超过45°。对于地基承载力低的，采用整体基础，同时对基底进行换填，换填6%水泥土或碎石，以改善地基条件。

本项目 K1018+700(起点)～K1020+180，K1021+640～K1025+600，K1028+580 ～K1035+392.913(终点)。路线沿黄河河漫滩展布，地下水位埋深较浅，且处在7度震区范围，属于地基较稳定工程地质区。路线地势平坦，主要为跨田间路和排水渠、水管等而设置通道(通道桥)和涵洞，对于承载力较低的地段采用圆管涵、盖板涵或箱式结构。

K1020+180～K1021+640，K1025+600～K1028+580。该段区域位于黄河Ⅱ级阶地，地下水位埋藏较深，属于地基欠稳定工程地质区。本段涵轴纵坡较大，地基承载力较高，涵洞及通道的结构形式主要采用盖板。

涵洞设置的位置、孔径要与村镇负责人实地落实，做到既合理，又经济。针对平原微丘区灌溉水渠较多的地方，比如在K1019+500～K1020+000处，要一同征得村镇的意见，合理优化，尽可能多预埋一些30 cm的地埋管和水龙接头，以方便地方浇地灌溉的需求。

2.2 通道

调查了解当地村民耕作生活和各村镇联系所需的路网及近、远期规划，通行的车辆、车型等情况，以便确定跨径、净空和数量，并取得必要的证明材料，并根据有关规范要求，合理确定孔跨。通道类型选择时，优先考虑盖板通道和箱式通道。挖方段落设置天桥跨越路线，尽量要保证原有路的规模。

通道设置的位置、净高要与村镇负责人实地落实，做到既合理，又经济。针对平原微丘区乡村道路路网密集的地方，例如K1023+300处多条田间路，要合理优化，合并多余道路，将通道和改路结合使用，以满足村民的正常出行。

K1028+759处路线跨黄委会道路，该路是从旧G108线至沿黄路河坝的防洪紧急通道，孔径设置不小于既有路宽度，高度不宜低于4.5 m，综合考虑采取1-8 m×4.5 m孔径，现填土高为10 m，及时和路线专业设计人员进行协商，将主线高度降低至填土7 m，以保证箱形通道的填土安全。

2.3 管线交叉

本项目与河津电厂、山西铝厂供水管线、污水管线多次交叉，通过与产权单位协商，选择合理的结构形式处理，并签订书面协议。在K1026+055处与河津电厂排污水管浆砌片石防护坝的交叉处，采取1-13 m空心板小桥的形式跨越。在ZK1025+447处与河津电厂供水管(铸铁管2根，直径70 cm，间距1 m，埋深1.1 m)交叉处，采取1-4 m×4 m盖板涵跨越。在K1032+200处与山西铝厂的排污管道(铸铁管1根，直径70 cm)交叉处，采取4-20 m中桥跨越，以保证管线的安全。

本项目与国防光缆交叉，原则上能改移的尽量改移，在不允许改移的前提下，选择合理的跨越方式。国防光缆需要设涵防护时，如产权单位未提出特殊要求，护涵可采用2 m盖板涵，涵下净空不宜小于2 m(满足维修要求)，洞口用砖封死。经过与产权单位协商，在K1032+700处对国防光缆进行改移，在K1034+084处设置1-2 m×2 m盖板涵进行防护，以保证国防光缆的安全。

2.4 桥梁

根据本地区的自然条件、材料来源、地质情况、施工特点和使用要求，遵循技术可行、经济合理、方便施工的原则，对桥梁孔跨进行了合理的布设。桥型选择及布设除考虑结构本身的合理性与协调性外，还应注意景观协调。桥梁方案选择时，应充分考虑施工场地、施工工艺及工期，避免设计与施工脱节。

在定测阶段，根据施工图线位的平纵调整及实地调查情况，对部分桥梁方案进行了适当调整。

1)龙门中桥。本桥流域面积为200.53 km2，主流全长48 km。由于上游植被差，涵蓄力低，河水受季节影响较大。最大洪峰流量为1971年的284 m3/s。

桥址处水面宽约10 m，水深约20 cm～30 cm，沟中有淤泥。小桩号侧有一土坝，顶宽1 m，为防止水淹小桩号侧田地而刚刚加高堆起的。大桩号侧无明显河坝。桥址位于山前平原区，地形较平坦，表层砂土覆盖较厚，桥台边坡稳定性较好。桥墩均位于平缓的河滩地里，桥墩稳定性较好。本桥经方案比较，上部结构采用4-20 m装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式墩，肋式台，墩台均采用桩基础。

2)永安分离立交。本桥在永安村南约50 m处上跨一条水泥路，该路宽7 m，处于直线段，纵坡较小。

桥址位于平原区，地形较平坦，表层黄土覆盖较厚，桥台边坡稳定性较好。

本桥上部结构采用1-13 m装配式预应力混凝土简支空心板，右前夹角75°，下部结构采用轻型台，采用桩基础。

3)苍头小桥。本桥在苍头村西约240 m处上跨河津电厂的排污管道，该管道周围采用浆砌片石防护，形成梯形坝，该坝顶宽2 m，底宽5 m。桥址位于微丘区，地形较平坦，表层黄土覆盖，桥台边坡稳定性较好。

本桥原计划采用涵洞方案通过。定测阶段与电厂负责人沟通后，为保证管线的安全，采用上部结构1-13 m装配式预应力混凝土简支空心板，右前夹角105°，下部结构采用轻型台，采用桩基础。

3 结语

1)桥型选择，必须坚持安全第一的原则。桥涵结构形式的采用，应根据本地区的自然条件、材料来源、地基情况、施工特点和使用要求，遵循技术可行，经济合理的原则，进行综合考虑。尽量做到标准化、系列化及施工工厂化，以确保工程质量，加快建设速度，降低工程造价，避免设计与施工脱节。桥型选择应注意造型美观，与周围景观协调，还须重视桥孔布设的合理性与协调性，尽量不压缩河道。桥梁跨径大小的选择应注重高跨比的协调，最经济的跨径是使上、下部结构总造价最低。

2)涵洞形式的选择，要根据地形、地势、地质条件，本着技术可行、安全、美观、经济适用、就地取材的原则选择形式。另外，还要前瞻性的考虑施工过程对路基附近地形的改变，相应调整涵洞位置和结构形式。排洪涵洞孔径应根据水文计算确定，最小净跨应不小于1.5 m，灌渠涵洞净跨应不小于1.0 m。

3)光缆需要设涵防护时，如产权单位未提出特殊要求，护涵可采用3 m盖板涵，涵下净空不宜小于2.2 m(满足维修要求)，洞口用砖封死。

4)通道设置尽量不改变原有出行方式。下穿主线的乡村道路，通道最小净空按Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ类通道标准执行。对沿线个别净空要求超过Ⅰ类通道标准的，应结合具体情况进行特殊设计。通道尽量利用桥梁两岸桥下兼作通道，若原有道路旁已有较大的水沟时，可设两孔桥，一孔作跨沟，一孔作通道。此外还应结合农田建设规划和现有的乡村小道，选定合适的通道位置。通道最小净空标准见表1。

表1 通道最小净空标准 m

通道标高应结合排水考虑，通道路面标高宜高于原地面，原则上不下挖，便于雨水自排，少数通道根据地势，若能有效解决自排水问题，也可适当下挖。

［1］JTG C10-2007，公路勘测规范［S］.

［2］JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范［S］.