某项目桥梁上下部结构的方案比选

摘要：本文从经济、形式、性能等方面对桥梁上下部结构进行了详细的比选，在满足技术规范的要求下，结合工程的安全性、经济性、美观性等因素，最终确定了桥梁方案。

关键词：桥梁;上下部结构;方案比选

Abstract: This article from the economic, form, performance and other aspects of the superstructure and substructure of bridge are compared in detail, to meet the requirements of technical specification, combining with safety, economy, beautiful factors such as engineering, and ultimately determine the bridge scheme.

Key words: bridge; substructure; plan selection

中图分类号: K928.78 文献标识码：A 文章编号：

1 概述

某项目位于珠三角地带，总体地势较为平坦，局部地区地势有所起伏；沿线为第四系冲洪积平原区，距海岸线较近，软土层较发育，厚度10～30m不等，埋深3～30m；局部丘陵路段地质较好。区域内新构造运动十分强烈，地震频繁，A1合同段内地震动峰值加速度为0.15g～0.2g，相应地震基本烈度为Ⅶ～Ⅷ度，在强震情况下可能诱发或加剧软土震陷和砂土液化等地震灾害。沿线村庄、工业厂房较多，分布密集，城镇化程度较高，文物古迹较多，区域旅游资源较为丰富。沿线部分河流水质较差，污染严重，对混凝土存在一定腐蚀性。

2 桥梁方案比选

桥梁结构形式的选择合理与否对工程的经济性、美观性及施工速度有较大的影响。沿线桥梁形式选择既要满足道路现有的通行、沟渠现有的排灌要求，又要考虑其将来的发展规划，同时兼顾美观、工程造价等方面。本阶段对不同桥梁跨径与不同墩高组合进行经济比选，以确定与墩高和基础相对应的经济跨径和合理结构，具体比较结果见后述。在进行桥梁总体布置时，还注意了高跨比的配搭，使桥梁在满足经济合理以及方便施工的前题下，在整体造型上相对美观。

2.1 相同跨径不同上部结构的比较

2.1.1 上部结构经济比较

20m跨：（以一联120m正交桥为例） 表1

25m跨：（以一联125m正交桥为例） 表2

30m跨：（以一联120m正交桥为例）表3

40m跨：（以一联160m正交桥为例） 表4

基于下部结构尺寸相同或相近，仅从上部结构相比较考虑，从以上比较结果可以看出：20m～30m小箱梁比同等跨径的T梁、空心板经济，40mT梁与40m小箱梁基本持平，略为经济。

2.1.2施工工艺

T梁预制工艺成熟，现场预制质量容易保证，易于养护，耐久性好。小箱梁由于腹板斜置，并且浇筑砼时需设置箱内模板，施工工艺相对于T梁稍复杂，在现场预制施工时的方便性以及质量控制的保证性上均不如T梁，且单片小箱梁与相同跨径的T梁相比，吊装重量稍大，对吊装机械要求较高。

2.1.3上部结构受力比较分析

单片小箱梁施工稳定性好，抗扭刚度比单片T梁大，约为1.19～2.37。单幅一孔的小箱梁整体抗扭刚度大于T梁，约为1.08～1.19，但单幅一孔的整体抗弯刚度T梁大于小箱梁，约为1.19～1.33，在斜交结构中，T梁设多道横隔板，受力较小箱梁好。

2.1.4使用性能比较

视觉感观及适应性比较：小箱梁仅在墩台顶设端横隔板，外形美观。T梁由于建筑高度较高、跨中又有横隔板连接各片主梁，外形稍差。但T梁抗弯刚度大，在山区高墩大跨中，刚度比及视觉感观较协调，适用跨径范围比小箱梁广，在营运养护中可检性强。

综合上述，本项目上部结构的比选除考虑经济性外，需结合沿线地形、地物情况、地质情况、桥梁景观要求、抗震要求、施工条件及运营养护条件等因素综合考虑。预应力砼小箱梁采用预制吊装的施工方法，快速方便，对桥下影响小，景观性较好，也符合抗震设计要求。部分山区路段桥梁景观要求不高，墩高大于30m时采用40mT梁。

2.2 桥梁下部结构的比选

非软基段桥梁墩高组合经济比较表 表5

软基段桥梁墩高组合经济比较表表6

从表中分析可见，跨径与墩高、桩基存在着一定的规律，使得其经济性达到最优。表中情况表明：墩高在20m以下时采用25m小箱梁，墩高在20m～30m时采用30m小箱梁，而墩高在30m以上时采用40mT梁。

3 结语

综上所述，对沿线经过居住小区、城市边缘或规划城区的桥梁，景观要求较高，推荐采用两幅分离式断面、半幅大挑壁双柱式桥墩，部分山区及非密集居住区桥梁景观要求相对较低的桥位处桥梁采用双柱式桥墩。上部结构以采用预应力砼小箱梁为主，在有条件进行支架现浇的变宽段采用预应力砼箱梁。小箱梁方案结构简洁美观，施工技术较为成熟，造价较低，截面抗扭刚度大，有利于抗震。结合本项目的特点，桥梁高度普遍不高，跨径以25m跨为主，根据具体路段的不同情况对跨径进行适当调整。

参考文献：

交通部：《公路桥涵设计通用规范》

交通部：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

交通运输部：《公路桥梁抗震设计细则》