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农村桥梁设计技术的发展与应用

来源:搜论文知识网位置:农业工程科学论文时间:2018-02-25 15:31

   农村桥梁建设条件通常较差,不同于城市地区,本文以重庆市草街航电枢纽库周交通实施规划为例,探讨农村桥梁设计技术要点,给出合理的设计建议。

山东农业大学学报

  《山东农业大学学报》(社会科学版)(季刊)创刊于1999年,是由山东农业大学主办。《山东农业大学学报》(社会科学版)是一本反映高校科研、教学成果,探索我国改革开放和现代化建设中理论经和实践问题的学术性理论刊物。

  1.工程概况

  草街航电枢纽位于重庆合川区境内草街镇附近的嘉陵江干流河段上,上距合川区约27km,下距重庆市约68km,自下而上开发的第二个梯级,为一以航运为主,兼顾发电,并有拦沙减淤和改善灌溉条件等效益的水资源综合利用工程。草街航电枢纽库区由嘉陵江干流库区、右岸涪江库区和左岸渠江库区三部分组成,正常蓄水位203m时,水库面积72.40 km2,水库平均水面宽约400m,流域有近1500万人口,沿江有22个县级城镇受影响。嘉陵江干流回水至合川区大石镇的利泽场上游,水库长约75km;支流涪江回水至合川区渭沱镇境内的渭沱水电站,距涪江汇入口长约22km,支流渠江回水至四川省岳池县罗渡镇境内的富流滩水电站,距渠江汇入口长约88km(见图1)。

  草街水库淹没涉及陆地面积大部分位于合川区境内涪江、嘉陵江、渠江流域,水库蓄水203m后,流域范围内支流、支沟上涨,现有部分位于203.5以下的交通设施(道路、桥梁及码头)将被完全淹没,无法发挥其原有交通功能,给农村社员出行带来不便,阻碍了城乡一体化发展。

  2.技术标准的采用

  合川区地势较平,涉及公路桥梁绝大部分位于农村无等级道路或机耕道上,线路高程绝大部分位于25年一遇洪水位下,人行便道高程则更低,给设计带来一定难度。

  2.1按照“恢复原功能的原则”进行迁建。根据《桥规》(JTG D60-2004)第3.1.7条:“三、四级公路,在交通容许有限度中断的情况下,可修建漫水桥。”这也缓解了设计上的难度,即无需将现状线路高程调整过高,结合引道现状,桥梁按漫水桥进行设计。

  2.2设计荷载按《桥规》(JTG D60-2004)执行,其中在上部结构设计时,考虑水浮力作用,即F浮=ρ水gV排,并应考虑水流的水平冲击作用。

  2.3结合现状道路宽度和新农村建设的发展,公路桥梁宽度拟定为6m、8.5m。根据《桥规》(JTG D60-2004),人行天桥桥面净宽不小于3m;通过实地调查,合川区农村溪沟上的桥梁,接线便道自身宽度较窄,交通量较小,建设资金通常受限,因此,人行桥梁全宽拟定为2m、3m两种。

  3.结构选型

  3.1农村桥梁建设条件通常较差,上部结构选型宜采用小跨度,造价经济,可预制、可现浇的结构,这样即方便有条件预制吊装的,又方便只能现场搭设支架浇筑的桥梁,应通过综合比较,选用常规的。蓄水后,溪沟上涨,水面宽度在8~150m之间,考虑桥梁长细比等因素,车行桥选用16m~20m空心板结构和30mT梁结构;人行桥可以选用8~16m空心板结构。

  3.2作为漫水桥梁,上部结构整体应具备一定抗浮能力和抗漂浮物冲击能力。上述所选结构型式,通过抗浮计算分析,均能满足要求。

  3.3下部结构选用利于泄洪的结构,考虑施工便捷,拟选用常规圆形墩柱和圆形桩基础。

  4.漫水桥梁采取的工程措施

  作为漫水桥梁,除注重结构选型与比选外,在具体设计上应采取利于桥梁实施、提高桥梁耐久性、减少桥梁安全隐患的工程措施。

  4.1线路纵断面设计时,尽量抬高桥梁过水段线路,使桥梁高于引道,在洪水期利用引道较低的优势泄洪,缓解和避开了水流对桥梁的冲击。

  4.2线路平面设计时,对原有线路进行必要的优化,尤其在桥梁布置时避开冲刷较厉害的区域。桥梁轴线尽量与溪沟垂直,减少桥梁规模和减少水流对墩柱冲击力。

  4.3无论新建桥梁布置与原桥梁上、下何处,都应对原有桥梁应进行拆除清理,并修整河床过水断面,这样减少雍水和河床冲刷。

  4.4考虑较高洪水位时,水流漫过桥面,桥梁不能设置路缘石等阻水设施。栏杆选用竖向镂空结构,利于桥面过水(见图5)。桥面排水可采用散排,为防止桥面散水污染梁体,在翼缘处应设置滴水槽。

  4.5为提高上部结构抗浮和倾覆能力,可在墩台和空心板结构间设置抗震螺杆(见图6),从整体上提高桥梁上部结构的稳定性。

  4.6为减少流水冲刷,桥台锥坡和岸坡区域周边应进行护岸处理,可就地选用片石进行砌筑。

  5.结束语

  农村公路桥梁的选址和建设,应结合城乡交通规划和总体规划进行统一实施,制定了科学合理的处理方案,能确保居民和企业的交通顺畅,服务农村经济发展。农村桥梁的建设,从工程措施上应采取多种型式,减少桥梁维护期,提高桥梁耐久性。

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