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農村橋梁設計技術的發展與應用

所屬欄目:農業工程科學論文 發布日期:2018-02-25 15:31 熱度:

   農村橋梁建設條件通常較差,不同于城市地區,本文以重慶市草街航電樞紐庫周交通實施規劃為例,探討農村橋梁設計技術要點,給出合理的設計建議。

山東農業大學學報

  《山東農業大學學報》(社會科學版)(季刊)創刊于1999年,是由山東農業大學主辦。《山東農業大學學報》(社會科學版)是一本反映高校科研、教學成果,探索我國改革開放和現代化建設中理論經和實踐問題的學術性理論刊物。

  1.工程概況

  草街航電樞紐位于重慶合川區境內草街鎮附近的嘉陵江干流河段上,上距合川區約27km,下距重慶市約68km,自下而上開發的第二個梯級,為一以航運為主,兼顧發電,并有攔沙減淤和改善灌溉條件等效益的水資源綜合利用工程。草街航電樞紐庫區由嘉陵江干流庫區、右岸涪江庫區和左岸渠江庫區三部分組成,正常蓄水位203m時,水庫面積72.40 km2,水庫平均水面寬約400m,流域有近1500萬人口,沿江有22個縣級城鎮受影響。嘉陵江干流回水至合川區大石鎮的利澤場上游,水庫長約75km;支流涪江回水至合川區渭沱鎮境內的渭沱水電站,距涪江匯入口長約22km,支流渠江回水至四川省岳池縣羅渡鎮境內的富流灘水電站,距渠江匯入口長約88km(見圖1)。

  草街水庫淹沒涉及陸地面積大部分位于合川區境內涪江、嘉陵江、渠江流域,水庫蓄水203m后,流域范圍內支流、支溝上漲,現有部分位于203.5以下的交通設施(道路、橋梁及碼頭)將被完全淹沒,無法發揮其原有交通功能,給農村社員出行帶來不便,阻礙了城鄉一體化發展。

  2.技術標準的采用

  合川區地勢較平,涉及公路橋梁絕大部分位于農村無等級道路或機耕道上,線路高程絕大部分位于25年一遇洪水位下,人行便道高程則更低,給設計帶來一定難度。

  2.1按照“恢復原功能的原則”進行遷建。根據《橋規》(JTG D60-2004)第3.1.7條:“三、四級公路,在交通容許有限度中斷的情況下,可修建漫水橋。”這也緩解了設計上的難度,即無需將現狀線路高程調整過高,結合引道現狀,橋梁按漫水橋進行設計。

  2.2設計荷載按《橋規》(JTG D60-2004)執行,其中在上部結構設計時,考慮水浮力作用,即F浮=ρ水gV排,并應考慮水流的水平沖擊作用。

  2.3結合現狀道路寬度和新農村建設的發展,公路橋梁寬度擬定為6m、8.5m。根據《橋規》(JTG D60-2004),人行天橋橋面凈寬不小于3m;通過實地調查,合川區農村溪溝上的橋梁,接線便道自身寬度較窄,交通量較小,建設資金通常受限,因此,人行橋梁全寬擬定為2m、3m兩種。

  3.結構選型

  3.1農村橋梁建設條件通常較差,上部結構選型宜采用小跨度,造價經濟,可預制、可現澆的結構,這樣即方便有條件預制吊裝的,又方便只能現場搭設支架澆筑的橋梁,應通過綜合比較,選用常規的。蓄水后,溪溝上漲,水面寬度在8~150m之間,考慮橋梁長細比等因素,車行橋選用16m~20m空心板結構和30mT梁結構;人行橋可以選用8~16m空心板結構。

  3.2作為漫水橋梁,上部結構整體應具備一定抗浮能力和抗漂浮物沖擊能力。上述所選結構型式,通過抗浮計算分析,均能滿足要求。

  3.3下部結構選用利于泄洪的結構,考慮施工便捷,擬選用常規圓形墩柱和圓形樁基礎。

  4.漫水橋梁采取的工程措施

  作為漫水橋梁,除注重結構選型與比選外,在具體設計上應采取利于橋梁實施、提高橋梁耐久性、減少橋梁安全隱患的工程措施。

  4.1線路縱斷面設計時,盡量抬高橋梁過水段線路,使橋梁高于引道,在洪水期利用引道較低的優勢泄洪,緩解和避開了水流對橋梁的沖擊。

  4.2線路平面設計時,對原有線路進行必要的優化,尤其在橋梁布置時避開沖刷較厲害的區域。橋梁軸線盡量與溪溝垂直,減少橋梁規模和減少水流對墩柱沖擊力。

  4.3無論新建橋梁布置與原橋梁上、下何處,都應對原有橋梁應進行拆除清理,并修整河床過水斷面,這樣減少雍水和河床沖刷。

  4.4考慮較高洪水位時,水流漫過橋面,橋梁不能設置路緣石等阻水設施。欄桿選用豎向鏤空結構,利于橋面過水(見圖5)。橋面排水可采用散排,為防止橋面散水污染梁體,在翼緣處應設置滴水槽。

  4.5為提高上部結構抗浮和傾覆能力,可在墩臺和空心板結構間設置抗震螺桿(見圖6),從整體上提高橋梁上部結構的穩定性。

  4.6為減少流水沖刷,橋臺錐坡和岸坡區域周邊應進行護岸處理,可就地選用片石進行砌筑。

  5.結束語

  農村公路橋梁的選址和建設,應結合城鄉交通規劃和總體規劃進行統一實施,制定了科學合理的處理方案,能確保居民和企業的交通順暢,服務農村經濟發展。農村橋梁的建設,從工程措施上應采取多種型式,減少橋梁維護期,提高橋梁耐久性。

文章標題:農村橋梁設計技術的發展與應用

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