山嶺重丘區(qū)農(nóng)村公路橋梁橋位及橋型方案比選分析

王寬東 白廣前

摘要：文章結合新疆塔什庫爾干縣2018年建制村道路硬化項目中黑山二橋工程實例，介紹了山嶺重丘區(qū)農(nóng)村公路橋梁的橋位方案與橋型方案，并針對設計過程中出現(xiàn)的一些具體問題進行分析。

關鍵詞：山嶺重丘區(qū);橋梁;橋型;橋位;方案比選

0 引言

塔什庫爾干縣地處新疆維吾爾自治區(qū)西南部，地處邊境。為保證邊境交通便利，能進一步鞏固國防，能促進當?shù)芈糜钨Y源及農(nóng)村資源經(jīng)濟的發(fā)展，提高當?shù)剞r(nóng)村公路網(wǎng)的整體服務水平，進一步完善交通運輸網(wǎng)、旅游網(wǎng)和農(nóng)業(yè)區(qū)的公路運輸網(wǎng)絡，在橋梁方案選擇過程中，“安全性、功能性、經(jīng)濟性、美觀性”是值得注意的四項標準。其中“安全性”和“經(jīng)濟性”是重點，“美觀性”是要結合“經(jīng)濟性”和“環(huán)境條件”而定。本文結合此標準，重點研究山嶺重丘區(qū)橋梁方案的選擇，在山嶺重丘區(qū)橋梁的“橋型方案”和“橋位方案”比選過程中，總結相關經(jīng)驗。

1 項目概況

該項目行政區(qū)劃歸塔什庫爾干縣管轄，原有老路為砂礫路面，路線左側為高海拔山體，右側為葉爾羌河。由于融雪及降雨的影響，沿線泥石流、塌方現(xiàn)象頻發(fā)，臨近河道路段常有路基被沖毀的現(xiàn)象發(fā)生。原有路基寬度較窄，交通經(jīng)常中斷，嚴重制約了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。左側高海拔山體無植被覆蓋，經(jīng)常會有散落的石塊滑落，嚴重威脅村民的出行安全。為了減少生命財產(chǎn)的損失，經(jīng)過專家論證，將路線向右側做改線處理，橫穿葉爾羌河。將原有道路作為臨時便道。

2 橋梁的建設條件

橋位處經(jīng)挖探為礫石土，確定場地土類型為中硬場地土，場地類別為Ⅱ類，適宜建設。塔什庫爾干縣屬高原高寒干旱-半干旱氣候，平均無霜期為70 d左右，最深凍土為177 cm，氣候環(huán)境類別為Ⅱ類。黑山二橋橫跨葉爾羌河。洪水期為每年的5～9月，兩岸均為山嶺重丘區(qū)。沿線均有紅柳、雜草分布，交通極其困難。河床由巖石、砂石、泥沙構成，兩岸與一望無際的平原相連。在勘察深度15 m范圍內(nèi)自上而下的地層主要為卵石、片巖地層。

3 方案的比選和論證

3.1 橋位方案比選

本項目擬跨河道為“S”彎，本次設計擬在上游、下游各取1套跨河方案（見圖1）。

方案1：下游跨越河道

K8+910～K9+217段充分利用原有老路，在K9+288處設置半徑為85 m的圓曲線，45 m的緩和曲線，橫跨葉爾羌河。橋梁的中心樁號為K9+430，跨越河道136.84 m。橋尾增設“梨型堤”。

優(yōu)點：原有老路較長，新建引道較短，占地面積小，與橋尾引道成直線連接。

缺點：0#橋臺處“S”型河道“回水灣”處，0#橋臺距繞流山嘴較近，5#橋臺地處洪水期漫灘，影響橋梁后期安全運營。橋梁比較靠近左側河道，后期河道洪水期對橋梁安全有極大的影響。

方案2：上游跨越河道

K8+910～K8+970段充分利用原有老路，在K8+994處設置半徑為100 m的圓曲線，40 m的緩和曲線，橫跨葉爾羌河。橋尾設置半徑為600 m，緩和曲線45 m，與橋位引道相連接。橋梁中心樁號為K9+296.3，跨越河道136.84 m。橋尾增設“梨型堤”。

優(yōu)點：原有老路較短，新建引道較長，占地面積大，路基防護工程量少。遠離左側河道，提升橋梁后期的安全運營系數(shù)。

缺點：0#橋臺地處“S”型河道“回水灣”處，后期0#、5#橋臺地處洪水期漫灘。

結論：綜上所述，結合以上方案的優(yōu)缺點和專家意見，充分考慮后期安全運營，減少防護工程量，推薦采用S彎上游跨河方案（方案2）更為安全、經(jīng)濟、合理。

3.2 橋型方案比選

針對橋位方案中推薦方案（方案2），進行橋型方案比選，分別采用5～36.576 m HD-200型裝配式公路鋼橋、新建9～20 m裝配式預應力混凝土空心板橋、新建6～30 m裝配式預應力混凝土簡支T梁的三個方案進行比選。具體情況如下：

方案一（推薦方案）：新建5～36.576 m HD-200型裝配式公路鋼橋（見圖2）。

[JZ][XCLL23.EPS;%98%98;P][TS（][HT9.H][JZ]圖2 HD-200型裝配式公路鋼橋平面圖

方案二（比選方案）：新建9～20 m裝配式預應力混凝土空心板橋（見圖3）。

方案三（比選方案）：新建6～30 m裝配式預應力混凝土簡支T梁（見圖4）。

優(yōu)點：裝配式預應力混凝土簡支T梁制作工藝成熟，穩(wěn)定性較好，橋梁跨越性能較好，減少橋墩對水流的阻擋。

缺點：裝配式預應力混凝土簡支T梁自重大，需要大型的架橋機械設備進行安裝，運輸困難。

三種方案的上部結構形式比較見表1。

結論：本項目受自然條件限制，項目距離塔什庫爾干縣160 km，距離喀什地區(qū)456 km，沿線均為砂礫路面，材料運輸較為困難，預應力混凝土結構難以運輸。且該路線主要服務于當?shù)卮迕癯鲂?，具有車流量較小、軸載小的特點，考慮施工的便捷性及成熟性，將方案一作為本項目的推薦方案。

4 結語

（1）本文針對喀什地區(qū)塔什庫爾干縣2018年建制村通硬化路馬爾洋鄉(xiāng)X614K87+620-皮勒村橋梁建設項目中黑山二橋橋位選擇與橋型結構的選擇，提出了一些見解。

（2）本項目為農(nóng)村通達公路，路線途經(jīng)區(qū)域人口較少，交通量小，重載交通較少，主要用以農(nóng)牧民通行、生活物資運送及礦產(chǎn)開發(fā)運輸。橋型結構的選擇在考慮經(jīng)濟適用性的同時，應該結合建設項目的環(huán)境、運輸條件充分考慮。

（3）山嶺重丘區(qū)橋位方案的選取，不僅要結合橋梁建設場地的地形及地貌，還應積極分析橋梁周圍的水域，合理地選取橋位方案。

（4）山嶺重丘區(qū)的橋型方案的選取過程中，不僅要結合各種橋型跨越程度、施工工藝、成本，還應該充分考慮運輸成本、后期養(yǎng)護工作、橋梁的架設條件及建設項目的交通工具和交通量等因素，合理選取合適的橋型。

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作者簡介：王寬東（1991—），助理工程師，主要從事公路、橋梁工程勘察設計、養(yǎng)護、檢測等方面的工作。