分析高架橋設(shè)計在變電站高邊坡進(jìn)站道路中的應(yīng)用

【摘要】變電站工程建構(gòu)筑物的安全性和穩(wěn)定性直接關(guān)系著整體變電站項(xiàng)目的質(zhì)量和安全運(yùn)行。根據(jù)我國變電站工程項(xiàng)目的相關(guān)要求和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，需要在變電站選址的過程中重視對土地資源的合理利用。但是，從當(dāng)前變電站選址情況看，很多變電站項(xiàng)目的選址并不能滿足相關(guān)規(guī)范的要求。在變電站進(jìn)站道路設(shè)計中，應(yīng)用高架橋設(shè)計，能夠有效解決進(jìn)站道路問題，本文結(jié)合工程實(shí)例，展開具體概述。

【關(guān)鍵詞】變電站;高架橋設(shè)計;上部結(jié)構(gòu)

變電站項(xiàng)目的建設(shè)能有效緩解我國電力能源短缺問題，對于人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)電力供應(yīng)問題具有重要促進(jìn)作用，使我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更加穩(wěn)定。但是由于工程技術(shù)質(zhì)量的限制，導(dǎo)致變電站土建項(xiàng)目在設(shè)計和建設(shè)過程中存在一定的不合理性，影響變電站的正常運(yùn)行。本文結(jié)合實(shí)際工程，分析高架橋設(shè)計的具體應(yīng)用。

1、工程概況

某500kV變電站站址原始地貌由低山丘陵及沖積山間洼地組成。進(jìn)站道路原始高程約40.5～61.5m，依據(jù)站區(qū)總體規(guī)劃布置圖，從站址東南側(cè)新建寬6m、長360m的進(jìn)站路與站址東南側(cè)鄉(xiāng)村公路連接。根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇高架橋方案進(jìn)站道路設(shè)計。

2、高架橋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

2.1上部結(jié)構(gòu)

本工程橋面標(biāo)準(zhǔn)段寬度為23.5m，由于地面道路的限制，箱梁的橋墩立柱只能設(shè)置在地面8m寬的中央分隔帶內(nèi)。因此，決定了主線橋梁支座間距為6.4m，橫梁挑臂長達(dá)8.45m。為使箱梁縱橫向梁高匹配且受力合理，取標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30m，梁高2m，采用等高梁設(shè)計。

主梁兩側(cè)懸臂長度均為5.6m，懸臂端高度為0.2m。懸臂沿弧線延伸至主梁底板。為了減少懸臂部分自重，懸臂部分的邊箱室采用小箱室設(shè)計，使主梁懸臂頂板與弧形底板之間形成撐-系桿受力體系。

單片鋼主梁設(shè)計成工字型結(jié)構(gòu)，邊墩支點(diǎn)處梁高與中跨跨中處梁高均為1600mm，鋼梁上翼緣板厚度為16mm，寬400mm;腹板厚度為16mm，腹板豎向加勁肋中墩頂處采用200×16mm，腹板堅向加勁肋縱橋向每隔2m設(shè)置一道：底板寬600mm，墩頂以及跨中區(qū)域厚度為20mm～32mm。

主梁橫向設(shè)置實(shí)腹式鋼橫隔板，橫隔板縱橋向間距6m。橫隔板為工字型斷面，單片主梁橫隔板長度與小組合梁間距相同，即2350mm，高度與梁高相同，橫隔板腹板厚度16mm，上翼緣板寬400mm，下翼緣板寬500mm。橫隔梁頂板現(xiàn)場焊接連接，腹板和底板現(xiàn)場焊接。

混凝土橋面板與鋼梁之間通過布置于鋼梁頂板的焊釘栓釘連接，焊釘剪力鍵直徑19mm與22mm，高分別為95mm、220mm兩種;單片工字型鋼梁頂板橫向布置3根，橫向間距為100mm;縱向采用高220mm剪力釘與高95mm的剪力釘縱向交錯布置，焊釘剪力鍵縱向間距100mm，在鋼梁橫隔板現(xiàn)澆濕接縫處，剪力釘采用均布式布置，基本間距為100mm。

腹板束均采用兩端張拉，錨固于梁端頂板上，避免在梁端部張拉，影響相鄰聯(lián)施工。施工時應(yīng)注意避免橫向預(yù)應(yīng)力束與縱向預(yù)應(yīng)力束之間的沖突。

2.2下部結(jié)構(gòu)

主線高架橋下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式框架墩、灌注樁基礎(chǔ)，橋墩、蓋梁均采用預(yù)制拼裝。雙柱框架墩墩柱橫橋向中心為10m，基礎(chǔ)采用4根直徑1.2m鉆孔灌注樁，橋墩截面尺寸1.6m×1.6m。當(dāng)運(yùn)輸和吊裝條件受限制時，蓋梁分段預(yù)制，現(xiàn)場預(yù)留濕接縫現(xiàn)澆拼接，預(yù)制部分吊重控制在160t以內(nèi)。

高架橋梁要求橋下有良好的通透性和景觀要求，要求墩型輕巧美觀。根據(jù)總體設(shè)計，主線橋梁的橋墩需布置在道路中間8m寬處中央分隔帶內(nèi)，主線橋梁墩柱采用花瓶墩。

主線橋梁標(biāo)準(zhǔn)橋墩采用雙立柱花瓶墩，主墩底部兩根墩柱之間凈距3.8m，底部全寬（兩根墩柱外側(cè)到外側(cè)之間距離）7m，單根墩柱橫橋向?qū)挾扔?.6m漸變至2.1m，頂部全寬為8.7m，支座間距6.4m，在距離墩頂0.3m處設(shè)置一道高度為1.35～1.66m的變高橫系梁。

13.5m寬匝道橋橋墩采用雙立柱花瓶墩。主墩由兩根1.2m（橫橋向）×1.7m（順橋向）矩形截面，主墩底部兩根墩柱之間凈距1.8m，底部全寬（兩根墩柱外側(cè)到外側(cè)之間距離）4.2m。單根墩柱橫橋向?qū)挾扔?.2m漸變至1.7m，頂部全寬為5.9m。支座間距4m，在距離墩頂0.3m處設(shè)置一道高度為1.2m的橫系梁。

3、高架橋方案的技術(shù)優(yōu)勢

（1）解決了此段約160m長進(jìn)站道路繁瑣、復(fù)雜的地基處理問題，僅需考慮局部鉆孔灌注樁基礎(chǔ);

（2）采用高架橋梁方案后，解決了進(jìn)站道路截斷天然溝渠的問題，不影響該區(qū)域原有的排水系統(tǒng);

（3）采用高架橋梁方案后，此段進(jìn)站道路無需進(jìn)行回填土，施工工期受雨季影響較小;

（4）本方案橋梁為常規(guī)橋型，施工工藝成熟，結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性能得到保證。

結(jié)語：

綜上所述，電力行業(yè)的不斷發(fā)展對變電站土建設(shè)計的要求越來越高，變電站站址的選擇需滿足線路和電氣進(jìn)出線的要求，與當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)規(guī)劃相互協(xié)調(diào)，靠近電力負(fù)載中心。同時，進(jìn)出線走廊應(yīng)開闊，使后續(xù)架空進(jìn)出線以及埋設(shè)電纜工作能順利開展。本文所述變電站邊坡進(jìn)站道路設(shè)計中，采用高架橋設(shè)計，解決了此段約160m長進(jìn)站道路繁瑣、復(fù)雜的地基處理問題，且本方案橋梁為常規(guī)橋型，施工工藝成熟，結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性能得到保證。

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作者簡介：

王佐（1985.8—），女，工程師，碩士，主要從事變電土建設(shè)計、造價工程工作。