滬寧高速公路江蘇段橋涵構造物設計概況
發布時間：2010-01-14 共2頁
【摘要】本文介紹了滬寧高速公路江蘇段橋涵構造物總體設計構思、構造物布置、結構型式選擇及幾個分項工程設計等。
【關鍵詞】高速公路 橋涵 構造物 布置 選型 設計
滬寧高速公路江蘇段起自滬蘇交界安亭，終至南京馬群，全長248.21km。包括跨河橋及立交橋在內的各類橋梁350座，總長25184m；通道、涵洞共1436道。
作為高速公路的重要組成部分，構造物的設計和建設質量將直接關系到高速公路的高效使用、經濟效益和社會效益。
根據經濟合理、技術可靠及美觀適用的原則，構造物設計的合理構思及總體布置對提高設計整體質量、實現總體目標至關重要；各類分項工程，由于數量多、分布面廣，其設計質量有可能影響到全局。以下就設計中的具體作法和體會作重點介紹。
1 沿線自然條件
滬寧高速公路江蘇段所經地區，從東向西大致以丹陽為界，東部為長江下游沿江圩區和太湖平原，屬蘇南水網區；西部為寧鎮丘陵區。
水網區地勢平坦、人口稠密、經濟發達，各種道路密集，互連成網；隨著經濟的發展，各種新建公路不斷擴展，原有公路正在逐步得到改善。
區內雨量充沛，地表水豐富，湖蕩密布，河渠縱橫交錯，水流相互貫通互為影響；地方水運及農運繁忙；各類水利排灌設施齊全。整個區域地勢低洼，大部分河流呈自然彎曲，河道狹窄堵塞，排水不暢，尚待整治疏浚。
全區普遍的不良地質分布在第四系湖積沼澤相幾米至二十多米厚度不等的軟土地層。這類土層天然含水量大、壓縮性高、粘聚力及內摩擦角小、承載力低，給構造物設計帶來了一定的難度。
寧鎮丘陵區地形起伏大，溝壑縱橫、崗谷相間，河流水系明朗，水流一般受上游中、小水庫泄洪及雨季地表徑流匯水影響，河道彎曲堵塞，排水不暢。本段地質條件相對較好，對構造物設計較為有利。
2 構造物布置
根據沿線地形特點、地質條件、河道形態、排灌、航運要求及地方道路分布等，構造物布置以盡量滿足當前河流和道路使用要求，充分考慮發展需要，力求不改變現有河道及道路自然狀態，方便沿線居民生產、生活為原則進行布置；結合路線縱斷面設計，必要時對部分小型溝渠及人、機道路作適當改移、歸并，以控制工程規模，降低高速公路路堤高度，使總體設計更趨合理。
高速公路上的橋梁除了要滿足跨越功能外，還需完全適應高速公路路線的平、縱、橫線形要求，因此大多數橋梁均為彎坡斜橋。為了充分滿足河流通航和過水要求，保證立交橋下行車安全舒適，橋梁一般采用斜橋斜做，順彎設置，這樣能較好地適應河道及道路形態，造型協調順適。
斜度及跨徑均較大的重要河流上的橋梁，一般采用斜交正做，獨柱墩箱形連續結構，左右線橋墩按流向前后錯位布置，用邊跨或引橋調整孔將左右線橋臺或引橋墩調至呈橫向正交并列。
橋型美觀順適，使用效果好，結構受力明確，施工方便。
橋梁跨度及橋長以滿足泄洪、航道或所跨道路的凈空要求，根據橋頭路堤控制填土高度確定。一般中、小橋以不壓縮河道和視邊孔是否兼作通道決定橋長。
被交路上跨主線的分離式立交橋及互通跨線橋，原則上按四孔橋布置，兩中孔跨為高速公路，邊孔做橋臺留坡，在中央分隔帶設橋墩，采用連續箱形梁結構，薄壁墩、埋置式橋臺造型輕巧美觀協調，行車視野開闊，誘導良好。
主線上跨的分離式立交橋，一般按三孔橋布置，中孔跨為被交道路，邊孔做橋臺溜坡，被交道路行車條件較理想。
主線橋梁橫斷面按左右線兩座橋獨立布置，橫向與路基同寬，外側與路基邊緣齊平，兩側設防撞護欄，中央分隔帶設電纜光纜溝。
橋頭設鋼筋混凝土搭板，大、中橋搭板長8m，小橋、明埋通道及涵洞為5m。
3 結構型式選擇
除大跨徑及特殊型式的橋梁外，全線構造物基本結構型式力求標準化、系列化及制作工業化，以加快建設速度、降低工程造價、確保工程質量。
根據平微區河網地形特點，鋼筋混凝土及預應力混凝土梁、板式結構能較好適應本路段地形、地質條件及構造物跨度劃分，故被普遍采用。
本路段的大型中橋、大橋及特大橋引橋，經經濟技術綜合比較，20～30m跨度預應力混凝土簡支T梁或工字型組合梁具有較明顯的經濟技術優勢，是本路段的經濟跨徑；鋼筋混凝土實心板和預應力混凝土空心板，由于建筑高度低，可降低橋頭路堤高度，適用于一般中、小橋。
橋梁上部物件由專門的預制廠集中預制，車（船）運輸安裝，橋面采用溫度連續體系，行車平穩舒適。
橋梁下部結構一般為樁柱式橋墩、柱式或肋板埋置式橋臺、鉆孔灌注樁基礎，西段地質條件較好的部分橋梁采用柱式橋墩、重力式U型橋臺、明挖擴大基礎。
涵洞類型有鋼筋混凝土蓋板涵、箱涵及圓管涵，為便于清淤，孔徑不小于1.25m。
通道型式，根據不同標準及地質條件分別采用鋼筋混凝土蓋板式、箱型及橋式通道。
針對參加本路段測設的單位多、時間緊、任務重等特點，為加強管理、協調設計，編制了“橋涵通用圖”。
通用圖的編制，由主體設計單位派出的總體設計組擬定編制項目及內容，明確設計指標和技術標準，提出具體要求，由所屬設計單位分頭編制，統一使用。
通用圖分七個系列共20余套圖紙，其中包括涵洞、通道、分離式立交橋、人行天橋、簡支T梁、工字型組合梁、簡支實心板、空心板等系列，還有供配套使用的不同型式的下部構造；斜度從0°～45°，按5°一級變化。這套通用圖幾乎覆蓋了全線80％以上不同類型的構造物設計。
實踐證明，“橋涵通用圖”的編制對統一標準、統一型式和統一做法，對提高設計質量、加快設計進度及方便施工均發揮了重要作用。這套圖紙經過施工驗證和局部修改后，被多家設計單位在高速公路設計中使用。
4 平原水網地區軟土路段明埋通道設計
水網區地勢低洼、排水不暢，通道埋置過低容易造成洞內積水無法自排，影響人行及過往交通；采用機排不但費用增加，更由于維護管理不善，無法從根本上解決排水問題。據調查，部分平原區高速公路上的通道，正是因為設置過低，經常積水被淹而影響使用。
滬寧高速公路江蘇段水網地區通道布置，原則規定不下挖，要求通道路面不低于被交路原路面或略高于正常地面，使洞內積水能自排。
受地基沉降的影響，軟土路段明埋通道地基處理、通道施工方法的選擇顯得較為重要。
采用“預留拱度法”處理地基，由于預留拱度取值難以準確，與實際沉降往往存在較大出入，影響高速公路路面鋪筑。
采用“反開槽”法修建通道，不但工序重復、費工費時，二次回填質量難以保證，而且往往受工期影響，軟基預壓期不能保證，仍會因沉降過大，造成積水。
針對以上分析和以往高速公路上同類型通道施工中存在的問題，本路段明埋通道處軟土地基均用粉體攪拌樁進行處理，地基強度得到提高，沉降得到有效控制；通道和路堤可按設計要求同步施工，一步到位，施工方便，工期短，質量好。通道與路堤間差異沉降，根據情況設置一定長度的沉降過渡段來防止跳車現象，從目前使用效果看，情況較好。
