高速公路常规桥梁方案模拟比选

旷 斌贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550001

高速公路常规桥梁方案模拟比选

旷 斌
贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550001

General Comparison and Selection of Bridge Type in Highway

本文就高速公路常规大桥桥型进行模拟比选，得出桥梁在一定条件下的经济跨径，以供参考。

高速公路；桥型方案比选

引言

随着国家十一五计划的实施，高速公路的建设迎来了新的发展机遇，桥梁作为高速公路的重大组成部分，其在高速公路建设成本的比例较大，桥梁造价的高低将对公路的造价产生重大的影响，目前高速公路桥梁力求标准化、装配化，本文就常见桥型进行模拟比选，得出桥梁在一定条件下的经济跨径。选好了桥型方案，也就优化了公路的建设成本，必将产生重大的经济效应。

就目前西南地区国家干线高速公路普遍采用的四车道高速公路而言，桥梁设计指标如下：汽车荷载：公路－I级，路基宽度整体式路基采用24.5m，分离式路基采用12.25m。主要采用的桥型有先简支后结构连续T型梁桥、预应力砼空心板桥、预应力砼小箱梁桥等，常用的跨径有20m、30m、35m、40m.

1.桥型方案比选

1.1 模拟比选条件

一般常规跨径桥梁采用模拟比较方法，即采用相同桥长，相同平均墩高，不同跨径进行上下部经济、技术综合比较，比选方法如下：

1.1.1 若项目区为山岭重丘区高速公路，一般桥墩多介于20m～40m之间，少数桥梁墩高高达50m～60m，除相对高差大于70m以上而采用特殊大跨径桥梁外，其余桥梁采用中小型跨径梁板桥，这样是相对经济的；

1.1.2 桥梁较多，分布也较广，结合一般桥梁的设计原则和设计经验，可以通过对不同桥梁高跨比选择不同跨径进行技术经济综合比较，最后得出合理的桥型方案；

1.1.3 根据桥梁地形、地质及高跨比，进行数理统计分析，可以获得不同墩高条件下，相对经济合理的桥跨方案；

1.1.4 若项目地质条件相对较好，基岩埋深相对较浅，桩长一般在20m左右，而且桩长在同一桥跨范围变动不大。这样比选后各方案的优劣就更容易体现出来。

1.2 模拟方案比选

桥梁采用模拟方法，对不同的桥墩高度进行桥型比选。大致可将墩高分为15m＜H＜25m、25m＜H＜35m、35m＜H＜45m、H＞45m四种墩高范围，上部结构分为20米预应力砼空心板、20米先简支后结构连续T型梁桥、30米小箱梁、30米先简支后结构连续T型梁桥、40米先简支后结构连续T型梁桥、50米先简支后结构连续T型梁桥进行比较。

1.2.1 模拟比较方案Ⅰ(墩高15m＜H＜25m)(表1)

表1 墩高15m＜H＜25m桥梁20米空心板、20米T梁、30米T梁经济比较

1.2.2 模拟比较方案Ⅱ（墩高25m＜H＜35m）(表2)

1.2.3 模拟比较方案Ⅲ（墩高35m＜H＜45m）(表3)

1.2.4 模拟比较方案Ⅳ（墩高H＞45m）(表4)

2.模拟桥型方案比选结论

当平均墩高H≤25m时，在20米预应力混凝土空心板、20米预应力混凝土T梁、30米预应力混凝土T梁经济比较中，20米预应力混凝土空心板造价相对较低，自重较轻，且20米预应力混凝土空心板运输及安装方便，综合比较，20米预应力混凝土空心板具有明显优势，实际设计中一般采用20米预应力混凝土空心板。如工期比较短，也可采用20米预应力混凝土T梁。

当平均墩高25m＜H＜35m时，在30、40米预应力混凝土T梁与30米预应力混凝土小箱梁经济比较中，30米预应力混凝土小箱梁造价相对较低，自重较轻，且30米预应力混凝土小箱梁运输及安装方便，综合比较，30米预应力混凝土小箱梁具有明显优势，但从施工周期及方便模板周转考虑，全线尽量统一桥梁上部结构形式，实际设计中一般采用30米预应力混凝土T梁。

当平均墩高35m＜H＜45m时，在30、40米预应力混凝土T梁经济比较中，30米预应力混凝土T梁造价相对较低，自重较轻，且30米预应力混凝土T梁运输及安装方便，综合比较，30米预应力混凝土T梁具有明显优势。

当平均墩高H＞45m时，在30m、40m及50m预应力混凝土T梁经济比较中，40米预应力混凝土T梁造价相对较低，且40米预应力混凝土T梁运输及安装方便，综合比较，40米预应力混凝土T梁具有明显优势。

总之，项目桥型方案的拟订需通过经济指标比较并综合当地施工条件、地形地质条件确定，同时也应考虑当地高速公路建设特点等其他因素。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.06.018

表2 墩高25m＜H＜35m桥梁30米小箱梁、30米T梁、40米T梁经济比较

表3 墩高35m＜H＜45m桥梁30米T梁、40米T梁经济比较

表4 墩高H＞45m桥梁40米T梁、30米T梁、50米T梁经济比较

旷 斌(1981—),男,工程师,2004年毕业于武汉大学土木工程专业,现从事桥梁设计研究工作。