山區(qū)高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)特殊要點分析

邢媛媛

（深圳高速工程顧問有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

隨著我國社會的進步，高速公路建設(shè)已經(jīng)延伸至山區(qū)。面對山區(qū)崎嶇的地貌、山高坡陡，橋梁、隧道結(jié)構(gòu)在主線中的比例有明顯的增加。當(dāng)?shù)匦胃卟畲?，特別橫向地面較陡時，橋梁下部結(jié)構(gòu)的選型會受到橫向地形的影響。隨著橋隧比例的增加，橋隧相連成了高速公路上新景觀，在設(shè)計中應(yīng)做好橋臺細(xì)部構(gòu)造處理，方便現(xiàn)場施工。

1 項目概括

擬建項目地處隴東黃土高原丘陵溝壑區(qū)，黃土梁峁起伏，溝壑縱橫，路線考慮避讓滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害活動區(qū)，選線以河谷平原地貌為主。

橋隧構(gòu)造物的布設(shè)在原則上服從線位走向，橋梁大多為跨越河谷布設(shè)。橋梁方案選擇，應(yīng)充分考慮施工場地、運輸條件、施工工藝、工期及后期運營養(yǎng)護，避免設(shè)計與施工脫節(jié)，特別在橋隧相接段地形狹窄、線位較高、橋臺緊鄰隧道洞口，橋梁選型盡量采用技術(shù)成熟、預(yù)制安裝、標(biāo)準(zhǔn)跨徑的橋跨結(jié)構(gòu)，以方便施工，縮短工期，降低工程造價。

2 橋墩

綜合考慮造價、施工條件等因素，該項目選擇采用單幅柱式橋墩。雖然矩形墩在結(jié)構(gòu)受力上優(yōu)于圓形墩，但是采用矩形墩在樁頂需加設(shè)樁柱接頭，增加工程量，并對山區(qū)施工增加一定的施工難度，故采用圓柱墩。

橋位處橫向地勢起伏較大，甚至在同一個橋墩或者橋臺處地面線高差很大。設(shè)計中要考慮開挖后邊坡的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的安全性以及其經(jīng)濟性。

當(dāng)橋墩位置橫向地面較陡峭時，為了減少對山體的開挖，保護山體的穩(wěn)定，通常做成柱式墩，見圖1。由于左右墩的墩高差別，造成了對應(yīng)的樁基深度的差別，對樁長的取值也因有特殊的處理。

圖1 柱式墩示意

因此，當(dāng)墩高高差小于2 m時，樁頂系梁采用半填半挖方式，樁頂和系梁頂標(biāo)高可取為兩樁位處地面標(biāo)高的平均值，使高低墩變?yōu)榈雀叨?，可避免大開挖，設(shè)計施工簡單明確；當(dāng)墩高高差在2～4 m時，樁頂標(biāo)高可取為各自的地面標(biāo)高，系梁頂標(biāo)高可取為兩樁位處地面標(biāo)高的較高值，并采用樁接柱的方式，兩樁端的深度不同；當(dāng)高差大于4m時，如將墩柱按照實際的地形高差控制，則會造成高墩處的土體不穩(wěn)定，最終可能造成土體崩塌、矮樁處的樁基外露影響其承載力，應(yīng)盡量避免這種情況的發(fā)生，否則應(yīng)扣除2.5D范圍內(nèi)的樁長。

3 橋臺

3.1 橋臺選型

根據(jù)不同地形、地質(zhì)條件設(shè)置埋置式橋臺或U臺，埋置式橋臺滿足以下兩個條件（即橋頭填土高度不小于6 m和肋板高度不小于3m）時，設(shè)置肋板式橋臺（接擋墻的橋臺采用柱式臺）或U臺；反之，根據(jù)地質(zhì)條件設(shè)置柱式橋臺或U臺。特別注意的是，柱式臺需增加“先填后鉆”的工藝要求。

當(dāng)橋臺位置橫向地面陡峭時，為了減少樁基的自由長度、減少對山體進行大量的開挖，可以考慮做成半柱半肋臺，見圖2。但必須考慮柱臺樁基因為開挖施工面造成的樁基外露，計算樁長時需考慮樁基的有效樁長。為了減少左右側(cè)樁基深度的差別，左右側(cè)樁基設(shè)計時應(yīng)保守取值，使樁低高程趨于相同。

圖2 半柱半肋臺示意

3.2 橋隧相連

3.2.1 橋梁與連拱隧道相連

連拱隧道對于改善公路線型、減少占地上有重要的意義，特別對于山區(qū)高速中修建短隧道有著較大的優(yōu)勢。

如果整體式橋梁伸入隧道，必須在連拱隧道的洞口段將隧道改為大拱隧道，加大隧道斷面、取消中隔墻，這些做法使的隧道結(jié)構(gòu)受力更加復(fù)雜化，加大了設(shè)計難度、施工風(fēng)險，與隧道緊鄰的橋梁結(jié)構(gòu)安全性得不到保障，并且增加設(shè)計投資。因此，橋梁與連拱隧道相連在實施過程中有著諸多不利因素，并不推薦使用該方法。

3.2.2 橋梁與分離式隧道相連

橋梁深入分離式隧道，對隧道斷面的影響不大，只需要將隧道斷面加大、加深即可，隧道施工相對簡單可行，能夠解決結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工場地的問題。

對于橋梁結(jié)構(gòu)而言，橋臺適當(dāng)深入挖方段，可以避免短路基，同時避免因為橋臺緊靠山體陡坡帶來的不安全因素，在結(jié)構(gòu)受力、施工操作上安全可行。而因為橋梁深入隧道挖方段，考慮取消橋臺耳墻、搭板，使臺帽與隧道洞口緊貼，盡可能的減少挖方，節(jié)約造價。但應(yīng)保留橋臺基礎(chǔ)，使橋梁和隧道結(jié)構(gòu)保持相對的獨立，避免橋臺和洞門共同受力。

4 結(jié)語

隨著山區(qū)高速公路的建設(shè)，地處復(fù)雜地形的橋梁越來越多。橋梁在設(shè)計和施工中應(yīng)做好細(xì)部處理，避免發(fā)生安全隱患以及較多的設(shè)計變更。

（1）當(dāng)橫向地形較陡峭時，除了采取高低墩、異性橋臺等方法外，還需要考慮在施工過程中施工平臺的開挖可能造成的樁基外露等情況。此時應(yīng)對考慮對箍筋加密段進行使當(dāng)?shù)匮娱L。

（2）在設(shè)計中應(yīng)選擇合適的橋隧相連方案，使橋梁和隧道結(jié)構(gòu)相對獨立。做好細(xì)節(jié)處理，減少山體開挖，同時必須完善隧道排水溝處理。

[1]趙通.對山區(qū)高速公路高墩橋梁結(jié)構(gòu)方案的探討[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2010（5）：178-180，190.

[2]谷海嬌.山區(qū)高速公路中等跨徑橋梁設(shè)計要點分析[J].科技資訊，2011（31）：38-39.

[3]吳玲正.墩形選擇對山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計的影響[J].中外公路，2011，31（3）：167-170.

[4]JTG D63-2007，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[5]王飛.山區(qū)高速公路橋隧相連技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（11）：131-134.

[6]劉紅衛(wèi)，馮海江.裝配式橋梁設(shè)計[M].北京：科學(xué)出版社，2012.

[7]錢文斐，王勇，劉洪洲，等.山嶺區(qū)連拱隧道研究現(xiàn)狀[J].隧道建設(shè)，2007，27（3）：31-34.