2018年第4期
文章编号：1673 -6052(2018)04 -0029 -03
北方交通
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DOI： 10.15996/j. cnki. bfjt.2018.04.008
大型公路桥梁桥型方案设计比选问题的探讨
苏少样
(河北省交通规划设计院石家庄市050000)
摘要：大型公路桥梁桥型方案设计比选问题是桥梁设计的重点和难点。详细阐述了大型公路桥梁桥型方案 设计比选时桥梁类型的选择与要求,以及桥型方案设计比选方法。结合某大型公路桥梁桥型方案设计比选实例进 行详细论述，为解决大型公路桥梁桥型方案设计比选问题提供借鉴。
关键词：公路;大型桥梁;桥型方案;设计比选
中图分类号：U442. 5 + 4
文献标识码：B
公路桥梁桥型方案设计，尤其是大型桥梁方案 设计如果出现失误，将会带来巨大的经济损失，这种 损失是后续详细设计、施工和运营阶段无法弥补的。 因此，Xf公路桥梁桥型方案设计比选问题进行探讨， 是十分必要的，具有重要的社会和工程应用价值。1
大型桥梁类型的选择与要求
桥型的选择应考虑影响桥型的各种因素，并根据 桥址的地质、地形、7JC文、通航要求以及桥梁性能要求 进行综合分析比较确定。主要的考虑问题如下⑴：
(1)
1.1选择桥型需考虑的因素
刚构桥、连续梁桥，有通航要求时，还应根据通航条 件和要求选择通航跨径，河流深度浅、宽度大时一般 宜采用梁桥。
1.2桥梁方案选择要求
(1)
桥梁方案设计比选应选择多个方案进行综
合比选，对经济相当的方案应进行深度技术比较，最 终选出最佳方案。
(2)
桥梁方案设计比选应充分考虑就地取材以
及与其他建设工程相配合，严格贯彻和谐、节约、耐 久、安全的设计理念，使桥梁方案设计能获得良好的
环保、社会和经济效益。美观。桥型选择应体现桥梁美学，从桥梁
2大型桥型方案设计比选方法的大小跨径搭配及过渡、桥梁跨径与高度的协调等 方面体现出桥梁视觉上的连续美感。
(2)
境、桥梁施工工艺、桥梁的结构形式等相关。桥型选 择应充分考虑桥梁所在地的自然条件，选择满足桥 梁使用性能要求的造价最低的桥型。
(3) (4)
承载力情况，选择合适的桥型和基础。
航要求等，选择不同的跨径和桥型，满足桥梁使用性 能的前提下采用经济最优的跨径。
(5)
流等不同对象选择不同的桥型。如跨线桥一般采用 刚架桥、连续梁桥等桥型，以减小桥梁纵坡和建筑高 度;跨越河流的桥梁
，一
桥梁方案设计必须应从桥梁所在地的自然景
，一
造价。桥梁的经济性直接与桥址的地理环 观、地质、地形人手选择桥型和跨径般应优选出
三个以上的比选方案，从地形地质、施工工期、施工 与养护难易度、工程造价等多方面综合比选确定最 佳方案。具体做法如下[2]:
(1)
从使用效果、施工工艺、最大纵坡、桥长、桥
高、桥型结构等进行技术论证，对各比选方案的美观、
(2)
对各比选方案，应确定桥梁的断面图和布
基础承载能力。应根据桥梁所在地基础的
跨径。应根据桥梁所在地的自然条件和通 施工难易、运营条件、养护、工期等进行全面评价。
置图，结构主要尺寸，并认真计算出工程数量，根据
(3)
桥梁方案比选体现出美观性、实用性、经济
跨越对象。应根据桥梁跨越路线、峡谷、河 材料造价计算出桥梁的总价，进行全面经济比选。
性、安全性原则[3]。方案比选中，应重视桥梁的美 观，所选的桥梁应尽量满足桥梁与环境相协调，外形
般采用斜拉桥、悬索桥、T型
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优美，轮廓合理。桥梁方案比选中重视桥梁的环保 性，在满足桥梁使用性能的条件下尽可能少破坏环 境。桥梁方案比选中经济性非常重要，在保证桥梁 使用要求的条件下，应选用经济最优的桥梁方案。 桥梁方案比选中，安全性必须保证，选出的方案首先 应能满足桥梁受力要求、抗震要求、耐久性和稳定性 要求。
(4)桥梁方案设计必须重视安全和耐久两个核 心问题[4]。桥梁方案设计时，应该从材料、结构形 式、主体结构等方面突出安全和耐久问题，选择合理 的结构形式、主体结构和材料。如加大混凝土保温 层、提高钢筋的箍筋间距和配筋率、采用高性能混凝 土等以减少桥梁的开裂。3
大型桥梁方案比选实例
某公路特大桥跨河桥桥址处三百年一遇的洪峰 流量为21777m3/s，对应洪峰频率的设计水位 14.323m。根据地质调绘、物探、钻探资料，场区内 出露的地层主要为第四系人工填土、全新统冲洪积 层、第四系更新统冲洪积层、残坡积层、第三系古新 统莘庄组地层、石炭系石磴子组地层。西岸大堤要 求净空5.0m,同时需预留堤围再加高1. 5m余地， 桥墩与坡脚之间间距不小于8. 0m;河流中间洲面两 侧围桥墩与坡脚之间间距不小于3. 〇m;东岸大堤要 求净空8. Om，桥墩与坡脚之间间距不小于8. Om。 主通航孔要求单孔双向通航净跨1 - 178 x 10m，设 计通航桥跨跨径按190m跨径预留。
(1)方案1采用（1〇〇+ 190+1〇〇) m连续刚构+ (100+2xl90 + 100)m 刚构-连续，50、51、56、57号 墩墩梁固结，58号墩墩顶纵向设置双排支座，见图1。 主梁采用三向预应力，上、下行分离的单箱单室截面， 单箱宽18.5m(含1 • 75m宽人行道），悬臂4. 5m，底板 宽9.5m，根部梁高11. 2m，跨中梁高3. 5。梁底采用 1. 8次抛物线。在主墩墩顶各设2道、边墩及跨中处 各设一道横隔板，以增强箱梁抗扭和横向稳定;主梁 采用C60混凝土。下部构造50、51、56、57号墩采用 双薄壁墩，壁厚2. Om，桩基采用$250钻孔桩，承台高 4.0m，左右幅承台连成整体;58号墩采用“工”字形 壤，壁厚2.5m,承台咼4. Om,粧基米用〇250钻孔粧, 左右幅承台分离设置。主桥0号块及边跨现浇段采 用托架(或吊架)现浇，其余梁段采用挂篮悬浇，分跨
合龙。
图1方案1主桥立面
(2)方案2采用（100 + 190 + 100) m部分斜拉 桥+ (100 + 2 x 190 + 100) m部分斜拉桥。主塔采 用三塔单索面形式，50、51、56、57号墩处塔、墩、主 梁固结，58号墩处塔、梁固结，与主墩分离，塔与斜 索均设在分隔带上，桥面每幅加宽〇.5m，桥面 全宽39m。塔上索距0.7m，梁上斜索集中布置于梁 体L/3跨度附近，索距4.0m。塔根附近及跨中有一 段较长的无索区，这是梁体刚度较大的部分斜拉桥 所特有的，塔上锚固区设鞍座，斜拉索从鞍座连续通 过，对称锚于两侧梁体，主梁采用单箱三室截面，其 较大的抗扭刚度可与单索面配合，中腹板两侧可方 便索的锚固且使索力传递简洁明确。主塔采用矩形 实心断面，横桥向等宽2. 5m，纵桥向为等宽4. 6m。 塔高为24m，为主跨的1/7. 9,塔顶设一装饰段，以 增强美观效果，塔上锚固区设鞍座，每根索对应一个 鞍座，锚固区为钢筋混凝土结构。主梁顶板宽39m， 底宽2〇. 39 ~23. m，悬臂6. 25m，斜腹板单箱三室 箱梁。主梁根部梁高7m，为主跨的1/27.1，跨中梁 高为3. 5m，为主跨的1/54.3。由于本桥宽度很大， 全宽达39m，为了降低悬浇箱梁混凝土的重量，降低 施工难度与成本，设计中考虑将拉索区横隔板与主 梁混凝土分期浇注。为方便挂索和张拉、减小塔上 鞍座构造尺寸，斜拉索采用钢绞线索。全桥拉索采 用统一规格，斜拉索在塔上连续通过鞍座，两侧对称 锚于梁体，索鞍处钢绞线为裸索，施工完毕后压注高 强环氧水泥浆。斜拉索为空间双索面扇形布置，采 用高强低松弛平行钢绞线索，夹片锚体系，以方便运 输和安装。主塔采用裸塔爬模施工，栗送混凝土浇 注;采用塔吊进行施工垂直运输;主梁除〇号块采用 托架现浇外，其余节段均采用后支点挂篮进行悬浇， 在斜拉索区段，每悬浇完第n个节段，张拉第n - 2 组斜拉索，悬臂两侧对称进行;为尽量减轻悬浇段重
图2方案2主桥立面
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量
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，设计将横隔板与主梁节段分开浇注。
(3)方案比选结果见表1，最终采用（100 + 190
连续刚构 + (100 + 2 x 190 + 100) m 刚+100)111构-连续。
表1桥梁方案比选结果
方案跨径组合
桥
方案1
(100 +190 + 100) m 部分斜拉桥 + (100 + 2 x 190 + 100) m 部分斜拉
方案2
(100 + 190 + 100) m 连续刚构 + (100 + 2 x 190 + 100)
m刚构-连续
造型较为新颖，采用单索面形式，外形上更加简洁美观，采用部分斜拉结 造型朴素，简洁明快，桥面视野开阔；略显不足的是主 根部梁高仅为连续刚构根部梁高的〇.6倍左右，使结构更加轻盈飘 梁高度较大。但由于防洪（跨堤）要求和地形的控制， 桥梁景观及 构，逸，同时桥上建筑高度约24m，与桥下净空高度相差较小，桥上、桥下比 本桥规模较大，桥长受地方意见控制，所以主桥梁高对 桥梁美学
景观基本无不良影响，景观效果较好例比较协调，避免了采用斜拉桥桥塔过高给人的压抑之感经济性维修、
养护成本行车舒适性技术可行性
建安费:29075万元
在使用期内，存在拉索养护和拉索更换的可能，造价高结构刚度较一般斜拉桥大，连续性较好，行车较顺畅设计与施工经验相对较少，对此宽桥，技术上有一定难度
建安费:28102万元养护方便，造价低
结构刚度大，连续性好，行车顺畅
桥面分幅，可有效减小桥面宽度。设计与施工技术成
熟，难度较小
主墩及基础采用常规施工方法施工，主梁采用节段式挂篮悬臂浇筑
施工方法及 主墩及基础采用常规施工方法施工，主梁采用节段式
或悬臂拼装；主塔采用滑模施工。桥面比较宽，施工节段重，主梁施
挂篮悬臂浇筑。总体看，本方案技术成熟，施工难度小施工难度
工存在较大困难
与环境也较协调;施工难度小，节 介于斜拉桥及连续刚构之间，结构型式兼具两者之优。因本桥桥长 结构型式简洁明快，
主要受地方高架影响，该方案虽梁高较低但未能起到缩短桥长的作 省工期。造价和养护费用均较低。虽造型较为简朴， 用。由于本桥较宽，采用单索面，虽然外观较好，但造成施工上比较 但相对本桥规模而言，整体上仍不失协调性。其梁高 大的困难，继而加长工期。在使用期限内需投人一定换索费用，维 稍大的缺点对其整体优势并不构成多大影响，因此将
本方案作为推荐方案护较为困难。因此本方案作为比较方案
综合
评价意见
4结语
大型公路桥梁桥型方案设计比选直接关系到桥
出现先天不足。
参考文献
[1]
王明焱.道路桥梁设计的现状与改善措施探析[J].黑龙江科 学,2014(12).[2]
吕禄祯.浅谈桥梁工程总体方案设计[J].城市道桥与防洪，
梁的使用寿命和经济效益，如果出现失误，会造成难 以弥补的损失，设计人员应克服只关心桥梁结构设 计计算和分析的弊端，高度重视大型桥梁桥型方案 设计比选。大型公路桥梁桥型方案设计比选应根据 桥梁类型的选择与要求以及比选方法进行深人比 选，不要轻易进人后续详细设计与施工阶段，以防止 因桥型方案设计比选不当而造成桥梁在使用过程中
2008(8) ：6 -7.
[3] 汪晓霞.桥梁方案比选实例探析[J].交通建设与管理，2014
(8) ：30 -33.
[4] 梁靓，李周沛.桥梁工程设计中存在的问题及对策[J].交通
世界，2017(32) :117 -118.
Discussion on the Type Selection Problem of
the Large Highway Bridge Design
SU Xiao-chan
(Hebei Provincial Communications Planning and Design Institute,Shijiazhuang 050000,China)
Abstract The problem of the type selection problem of the large highway bridge design is the key and difficult point of bridge design. The selection and requirement of bridge type and the comparison and selection method of bridge type scheme design are expounded in detail in the paper, and an example of large - scale bridge design is given,which can provide a reference for solving this problem.
Key words Highway ； Large bridge ； Bridge type ； Design and selection
