分析高架桥设计在变电站高边坡进站道路中的应用

【摘要】变电站工程建构筑物的安全性和稳定性直接关系着整体变电站项目的质量和安全运行。根据我国变电站工程项目的相关要求和建设标准，需要在变电站选址的过程中重视对土地资源的合理利用。但是，从当前变电站选址情况看，很多变电站项目的选址并不能满足相关规范的要求。在变电站进站道路设计中，应用高架桥设计，能够有效解决进站道路问题，本文结合工程实例，展开具体概述。

【关键词】变电站;高架桥设计;上部结构

变电站项目的建设能有效缓解我国电力能源短缺问题，对于人们日常生活生产电力供应问题具有重要促进作用，使我国社会经济的发展更加稳定。但是由于工程技术质量的限制，导致变电站土建项目在设计和建设过程中存在一定的不合理性，影响变电站的正常运行。本文结合实际工程，分析高架桥设计的具体应用。

1、工程概况

某500kV变电站站址原始地貌由低山丘陵及冲积山间洼地组成。进站道路原始高程约40.5～61.5m，依据站区总体规划布置图，从站址东南侧新建宽6m、长360m的进站路与站址东南侧乡村公路连接。根据工程实际情况，选择高架桥方案进站道路设计。

2、高架桥结构设计方案

2.1上部结构

本工程桥面标准段宽度为23.5m，由于地面道路的限制，箱梁的桥墩立柱只能设置在地面8m宽的中央分隔带内。因此，决定了主线桥梁支座间距为6.4m，横梁挑臂长达8.45m。为使箱梁纵横向梁高匹配且受力合理，取标准跨径为30m，梁高2m，采用等高梁设计。

主梁两侧悬臂长度均为5.6m，悬臂端高度为0.2m。悬臂沿弧线延伸至主梁底板。为了减少悬臂部分自重，悬臂部分的边箱室采用小箱室设计，使主梁悬臂顶板与弧形底板之间形成撑-系杆受力体系。

单片钢主梁设计成工字型结构，边墩支点处梁高与中跨跨中处梁高均为1600mm，鋼梁上翼缘板厚度为16mm，宽400mm;腹板厚度为16mm，腹板竖向加劲肋中墩顶处采用200×16mm，腹板坚向加劲肋纵桥向每隔2m设置一道：底板宽600mm，墩顶以及跨中区域厚度为20mm～32mm。

主梁横向设置实腹式钢横隔板，横隔板纵桥向间距6m。横隔板为工字型断面，单片主梁横隔板长度与小组合梁间距相同，即2350mm，高度与梁高相同，横隔板腹板厚度16mm，上翼缘板宽400mm，下翼缘板宽500mm。横隔梁顶板现场焊接连接，腹板和底板现场焊接。

混凝土桥面板与钢梁之间通过布置于钢梁顶板的焊钉栓钉连接，焊钉剪力键直径19mm与22mm，高分别为95mm、220mm两种;单片工字型钢梁顶板横向布置3根，横向间距为100mm;纵向采用高220mm剪力钉与高95mm的剪力钉纵向交错布置，焊钉剪力键纵向间距100mm，在钢梁横隔板现浇湿接缝处，剪力钉采用均布式布置，基本间距为100mm。

腹板束均采用两端张拉，锚固于梁端顶板上，避免在梁端部张拉，影响相邻联施工。施工时应注意避免横向预应力束与纵向预应力束之间的冲突。

2.2下部结构

主线高架桥下部结构采用双柱式框架墩、灌注桩基础，桥墩、盖梁均采用预制拼装。双柱框架墩墩柱横桥向中心为10m，基础采用4根直径1.2m钻孔灌注桩，桥墩截面尺寸1.6m×1.6m。当运输和吊装条件受限制时，盖梁分段预制，现场预留湿接缝现浇拼接，预制部分吊重控制在160t以内。

高架桥梁要求桥下有良好的通透性和景观要求，要求墩型轻巧美观。根据总体设计，主线桥梁的桥墩需布置在道路中间8m宽处中央分隔带内，主线桥梁墩柱采用花瓶墩。

主线桥梁标准桥墩采用双立柱花瓶墩，主墩底部两根墩柱之间净距3.8m，底部全宽（两根墩柱外侧到外侧之间距离）7m，单根墩柱横桥向宽度由1.6m渐变至2.1m，顶部全宽为8.7m，支座间距6.4m，在距离墩顶0.3m处设置一道高度为1.35～1.66m的变高横系梁。

13.5m宽匝道桥桥墩采用双立柱花瓶墩。主墩由两根1.2m（横桥向）×1.7m（顺桥向）矩形截面，主墩底部两根墩柱之间净距1.8m，底部全宽（两根墩柱外侧到外侧之间距离）4.2m。单根墩柱横桥向宽度由1.2m渐变至1.7m，顶部全宽为5.9m。支座间距4m，在距离墩顶0.3m处设置一道高度为1.2m的横系梁。

3、高架桥方案的技术优势

（1）解决了此段约160m长进站道路繁琐、复杂的地基处理问题，仅需考虑局部钻孔灌注桩基础;

（2）采用高架桥梁方案后，解决了进站道路截断天然沟渠的问题，不影响该区域原有的排水系统;

（3）采用高架桥梁方案后，此段进站道路无需进行回填土，施工工期受雨季影响较小;

（4）本方案桥梁为常规桥型，施工工艺成熟，结构的安全性、可靠性能得到保证。

结语：

综上所述，电力行业的不断发展对变电站土建设计的要求越来越高，变电站站址的选择需满足线路和电气进出线的要求，与当地的企业规划相互协调，靠近电力负载中心。同时，进出线走廊应开阔，使后续架空进出线以及埋设电缆工作能顺利开展。本文所述变电站边坡进站道路设计中，采用高架桥设计，解决了此段约160m长进站道路繁琐、复杂的地基处理问题，且本方案桥梁为常规桥型，施工工艺成熟，结构的安全性、可靠性能得到保证。

参考文献：

[1]肖海珠.胡文军.多主梁钢混工字结合梁城市快速路高架桥设计[J].世界桥梁，2019（01）

[2]胡江.宁波市机场快速干道工程高架桥梁总体设计[J].城市道桥与防洪，2013（02）

作者简介：

王佐（1985.8—），女，工程师，硕士，主要从事变电土建设计、造价工程工作。