关于合理进行桥位设计的探讨

1 / 6 关于合理进行桥位设计的探讨 摘要：以 319国道某桥桥位设计为例，分析、探讨了桥位选择、水文计算及桥孔净长的确定时应注意的一些问题。关键词：桥位选择 水文计算 桥孔净长的确定 探讨 0 前言桥梁是道路跨越河流的主要形式，路线工程中桥梁工程的造价占了较大的比重，有资料表明：根据工程造价历史资料统计分析，一般桥梁工程的造价占整条线路工程的 1030%1。要降 低低桥梁工程造价，除了 合合理选择桥梁结构形式 外外，就是正确合理进行 桥桥位设计了，而桥位设 计计又是桥梁设计的主要 任任务。桥位设计的主要 内内容包括：桥位选择、 水水文计算、桥梁孔径和 墩墩台基底埋置深度的确 定定 以及调治构造物的布 设设等 2。本文仅以 3319 国道某桥为例对 桥桥位选择、水文计算及 桥桥孔净长的确定进行探 讨讨。 1 新、老桥设 计计的主要技术参数的比 较较厦门至成都的319 国国道我省境内段以逐段 按按二级公路标准进行改 造造，其中某桥老桥由上 级级主管部门鉴定属危桥 ，为考虑该路段今后改 造造接线顺畅、施工方便 等等原因，特另选桥位新 建建一座桥梁，现将其新 、老桥主要技术参数比 较较如下：主要技术参数 119国道某桥新 老桥 面面中心标高 (米 ) 设 计计洪水频率 1/1000 1/50孔径及结 构构形式孔 16米钢筋砼 T 梁孔 8米乱石拱桥梁 全全长 (米 )相互位置 新新桥位于老桥下游 70 米米以上比较可以看出： 新新老桥桥面中心标高基 本本一致，新桥的结构形 式式有所改2 / 6 进，新桥的桥 孔孔净跨比老桥增大 ，新 桥桥的桥梁全长比老桥增 长长。作为新建一座桥梁 ，由于公路等级的提高 ，相应桥梁的各种技术 参参数均应有所提高，但 以以上的比较结果中，似 乎乎觉得新桥的桥孔净长 比比老桥增长太多，何况 同同一跨径的钢筋砼T 型 梁梁桥的桥下有效过水面 积积要比石拱桥改善很多 。从施工图预算看，该 钢钢筋砼 T型梁桥每延米 建建筑安装工程 的平均单 价价以达万元，试想如在 满满足使用的前提下，桥 梁梁全长缩短 10米，就 是是为国家节约投资二十 余余万元。 正确合理进 行行桥位设计 .1合理 选选择桥位桥位设计首先 就就要合理选择桥位，桥 位位应选在符合水文、地 形形、地物、地貌及工程 地地质等方面的要求处， 对对通航河道还应符合通 航航方面的要求。水文方 面面桥位应选在河道顺直 、稳定、滩地校高、较 窄窄，且河槽能通过大部 分分计算流量的河段上。 从从现场观察，新桥桥位 的的河滩较宽，加上桥轴 前前进方向河滩靠岸处有 一一条人工开挖的农田灌 溉溉水渠，经洪水的冲刷 ，使河滩中有一堆较 大 沉沉积物，平常上面长有 杂杂草和灌木，新桥建成 后后需作必要的河床疏导 、整治。总体看来新桥 桥桥位没有老桥桥位理想 。 .2合理进行水文 计计算，经济布设桥孔长 度度水文计算的目的就是 推推求符合相应频率的设 计计洪水水位流量。在此 之之前还要正确划分所设 计计的桥位属于何种类型 的的河段，并在实地在形 态态断面上合理划分河槽 、河滩，合理确定河槽 与与河滩的洪3 / 6 水糙率系数 。现该桥的设计流量与 桥桥孔净长计算如下：一 、 基本情况该桥址中 心心桩号为 319国道 K1 037+处，系山区 河河流，其上游约 70 米 处处有一座 5 孔 8 米的石 拱拱 桥，桥面标高米，河 槽槽内为砂砾，经调查历 史史最高洪水位标高为米 ，下游洪水位标高为米 ，推算出桥位处历史最 高高洪水位标高为米，测 得得水面比降为 1 。二 、 形态断面流 量、流 速速计算河滩、河槽的过 水水面积 W和水面宽度 B 计计算见附表：因水面宽 大大于平均水深的 10倍 ，所以计算滩、槽断面 的的流速时水力半径用滩 、槽的平均水深代替， 湿 湿周用水面宽代替河滩 部 部分：Ht=Wt/Bt =(+)/(+)=/ =mHt2/I1/ =25/3/2 = /sQt=WtVt=/s 河槽部分： H c=Wc/Bc=/=mHc2/3I1/ 2=40/3/ 2 =/sQc=WcVc =/s 全断面总 流流量 Q 总 =Qt+Qc= +=/s 全断面平均 流流速 Vo=Q 总/W总 =/=/s取设计流量 为为： Qs=790m3/s三、桥孔净长计算 该该河 段属稳定河段，按 河河槽宽度公式： Lj=K (Qs/Qc)nBc 进行计算因稳定河床 KK=则有 Lj= ( 790/)=61 m 经比较确定上部构造 采采用 4孔 16米钢筋砼 简简支梁桥，即实际桥孔 净净长为米。以上桥孔净 长长是根据河槽宽度公式 计计算而来。我们知道河 槽槽是河流宣泄洪水和输 送送泥沙的主要通道，河 槽槽往往是常年流水，底 沙沙处于运动状态，植物 不不易生长。而河滩则只 是是在汛期才有流水，无 明明显的底沙运动，通常 有有草类、树木等植物生 长长。从该桥的水文调查 得得知，其常年流水的河 槽槽并没有米4 / 6 宽。根据 公公路桥位勘测设计规范 JTJ062-91 3的如下各条规范 ：第条 对水文计算的 基基本资料应审核其可靠 性性、独立性、一致性和 系系列代表性。第条 水 文文计算可根据资料情况 及及地区特点采用多种方 法法计算，经分析论证后 选选用其合理的计算成果 。第条 影响桥孔净长 的的因素较多，除进行必 要要的桥 长计算外，尚应 结结合桥位地形、断面形 态态河床地质、桥前雍水 、冲刷深度、桥头引道 填填土高度等综合分析确 定定桥孔净长。第条 山 区区河段的桥孔布设。开 阔阔河段 桥孔布设允许 压压缩河滩，但不能压缩 河河槽。桥头河滩路堤应 尽尽量与洪水主流流向正 交交，否则应增大桥孔。 又又根据实际情况，在设 计计水位，河滩、河槽的 洪洪水糙率系数，洪水比 降降参 数都不改变的情况 下下，只将河槽河滩的划 分分稍作调整，河滩的范 围围为K1037+840 K1037+与 K1 037+958K1 038+，河槽的范 围 围为K1037+K1 037+958，河 滩滩、河槽的累计过水面 积积及宽度计算如下： Wt 1= Wt2= Wc= 然后计算 出出洪水流量为 Q 总 =/s 。计算桥孔净长时取 设设计流量为 Qs=700 m3/s。按河槽宽 度度公式计算得桥孔净长 为为： Lj=按单宽流量 公公式计算得桥孔净长为 ：Lj=通过以上两种 方方法计算，综合考虑可 取取桥孔净长为Lj=544m 几点认识 .1 桥桥位设计的合理与否直 接接影响桥梁的基本尺寸 和和布局，亦直接决定桥 梁梁在修建和使用过程中 是是否达到最合理、5 / 6 最经 济济。应正确理解、灵活 运运用公路桥梁勘测设 计计规范。 应根据 场 地地条件、河流平面外形 和和河流的稳定程度等因 素素合理确定桥梁所处的 河河段是属于哪一类型的 河河段。 桥位应选择在 河河道顺直、稳定、滩地 较较高、较窄、河岸稳固 、工程地质较好的河段 上上。 河床的滩、槽划 分分准确与否，对桥孔长 度度计算影响极大，应根 据据河段平面形态、植被 分分布情况在桥位现场认 真真调查研究合理划分河 床床滩、槽。为合理划分 河河床滩、槽及真实地计 算算洪水流量，应在河床 纵纵断面测量时根据河床 断断面形状变化点和一定 距距离中加设测点桩，并 且且断面测量的纵、横向 偏偏差应符合规定要求。 河滩、河槽的洪水糙 率率 系数、水面比降等均 应应按规范规定合理确定 。对桥位设计流量和桥 孔孔净长的推算结果应根 据据多种因素综合分析论 证证确定。 参考文献： 1、交通部公路工 程程