漫水桥的设计

总第243期交通科_Serial No, 2432010年第6期Transportation Science & TechnologyNo.6 Dec. 2010DOI 10. 3963/j. issn. 1671-7570. 2010. 06. 003漫水桥的设计陈昌武'周康静2刘朝芝'黄正2(1.襄樊市交通规划设计院襄樊441000; 2. 华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074)摘要针对我国对农村公路建设投资有限的情况,在适宜桥址修建漫水桥是实用经济的办法。文中提出了漫水桥设计的原则,分析了漫水桥的适应性及其特点，并结合王湾桥实例,进行了横、纵断面及下部结构设计,对常规桥和漫水桥设计进行了经济比较。关键词通村公路漫水桥迎水面 标志柱我国幅员辽阔,很多乡镇处于丘陵地带,公路2漫水桥梁的适 应性及其特点等级并不高。然而,我国《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60- 2004)(以下简称《规范》0]规定:2.1地形水文条件为了上部结构不被水流冲毁,特别规定梁底必须(1)河水流速不大。当所处地区的流速较大高出洪水位50cm以上,由于桥梁高度的增加,会且流量不均匀时,容易引起河流水位的暴张暴落,.带来路线的抬高和占地的增大,从而造成费用的这种地方修建的漫水桥梁在瞬时水流冲击的作用大幅上升。在目前我国对农村公路建设投资有限下若桥梁上下结构连接不是很牢固就容易发生冲的情况下,采用漫水桥无疑是解决这个矛盾的好毁事件。为避免这种情况的发生,漫水桥梁不适办法。所谓漫水桥就是水位较高时,水面可以到宜在水位有暴涨暴落的地区修建.达桥面以上一定高度的桥梁。近年来,随着“村村(2)没有较大的漂流物且不通航。在有通航通”道路建设的发展,漫水桥也必然会得到越来越的情况下不应修建漫水桥。此外,漫水桥梁的上广泛的应用。部结构往往截面面积不大，为保持截面流畅一般呈扁平状叫。此时若有较大漂流物通过时就容易1漫水桥的设计 原则把梁(板)截面撞坏或把标志柱冲毁。漫水桥的设计需要考虑到诸多方面的因素,(3)夏天水位较高时，尚能满足车辆和行人在把握“实用、经济、安全.美观”的基础之上综合通过。在每年的汛期来临时水位最高,若此时的各种因素进行考虑。水流流速不是很大，能够使行人和车辆稳定地通我国很多农村处在丘陵地带,穿越河流较多，过,则可设计漫水桥。某些地区地势变化不大,所处河流河床宽而浅,滩2.2特点槽区别不是很明显，修建漫水桥梁可以适当减少由于漫水桥梁一般处于农村 ,投资金额有限，桥梁总长。加之某些地区常年河流流速较为均因此这类桥梁必须具有以下特点:匀,水位不会暴涨暴落,当要求梁底标高高于洪水(1)结构简单,受力明确。大部分修建在通位时,势必造成桥梁建筑高度和桥梁引道的增加村公路上的漫水桥梁首先考虑简支梁的结构体从而使得桥梁造价迅速上升。《规范》规定:三、四系,它受力简单,宜设计成各种标准跨的装配式结级公路,在交通容许有限度的中断时,可修建漫水构。而且它是静定结构,内力不受地基变形的影桥和过水路面。而我国很多通村公路的公路等级响,对地基要求不高。在3~4级,符合规范规定的公路等级,可以修建(2)施工简便,造价低廉。乡村公路桥梁的漫水桥和过水路面。中国煤化工的,施工队伍水.平参YHCN M H建结构复杂的收稿日期:2010-07-26桥梁。向搜水研梁结柯体系间单,无论是就地现2010年第6期陈昌武等:漫水桥的设计浇还是预制安装都能很方便地施工到位。桥位处小清河有滩槽不明显、流速不大的特(3)泄洪能力较强,使用效果良好。大部分点,历史最高洪水位为301. 787 m。勘察时河水.的漫水桥都采用板式截面或扁平的箱梁,截面高.位标高为298. 40 m,水深4.7 m. .度较小,迎水面的梁体不宜设置悬臂而应设计成该处植被繁茂、河流流速不大,水位上升与下圆弧面或斜面,水流通过截面流畅进而受到的流降都比较缓慢,然而夏季水位却比较高,经研究适水压力较小田。桥面设置标志柱或标杆,可以使宜修建漫水桥。漂流物更容易通过,取到良好的排洪效果。3.2 纵断面设计桥梁总跨径可根据水文计算求得,然后进行桥3王湾桥设计实例梁的分孔。王湾桥设计为5X 10 m的简支梁桥,桥3.1桥址概况梁总长67.35 m。考虑到漫水桥在汛期的通行能襄阳区王湾桥桥址区地貌属小清河一级阶力,桥面标高不宜过低。本桥桥面标高高水位时按地,桥址区两岸地形平缓开阏,两岸主要河漫滩修漫水0.5 m左右考虑，设计桥面标高为301. 287 m。筑有河堤,右岸的河漫滩没有明显的分区界线。漫水桥一般不设置纵坡,过水路面以及衔接漫水桥桥址区右岸有通向王湾村方向的水泥路面,左岸两端的漫水路面纵坡均应不大于5%。因此,本桥通向207省道,交通较便利。纵坡按0%设计,其立面布置见图1. .100D'土图1桥型布 置图(单位:cm)3.3 横断面设计不阻挡漂流物。作为通村公路,其道路等级-般为三、四级，(3)最高水位时,水面一般高出桥面不超过车道宽度一般为3.5~7 m.本桥作为漫水桥,宜1.0 m,以方便行人淌水过河。.尽量减小其横向的寬度,可不设人行道。按照《规「7标柱范》的规定,不设人行道的漫水桥和过水路面应设置标杆或护栏。根据这些原则,王湾桥桥面宽为:254.5 m(行车道)+2X0.25 m(标志柱)。桥面铺图2横断面图装通过10cm厚C40防水混凝土铺装形成1.0%3.4、下部结构的设计路面横坡。考虑到漫水桥梁的阻水性,其横截面墩台的设计应考虑到当地经济情况以及材料的高度不宜过高以减小阻力,横截面宜采用抗弯的供应,王湾桥地处襄阳区,当地石料丰富,可以刚度大,抗扭性能良好的闭口断面”。截面设计考虑用来砌筑墩身和台身。本桥墩身台身均采应保持流线,并在适当的位置做相应的倒角处理。用C30片石混凝土。为节省材料,在桥墩设计时.综合考虑施工方便和流水阻力,本桥采用40 cm .可以考虑在墩身.上设置托盘,托盘的尺寸应满足厚钢筋混凝土板式截面,板边缘采用29 cmX32. 5规范的要求,本桥按100 cm高考虑。为减小桥墩cm的倒角,板内设有直径18 cm圆形截面挖空,的阻水性,桥墩宜做成圆端形(见图3),墩身可适具体形式见图2。当放坡,放坡坡度不宜过大,本桥按20 :1考虑。该横断面具有以下特点:桥台中国煤化工于基础地质条(1)上部结构便于流水通过.件相|YHC N M H G,并满足地基承(2)标志柱既能引导车辆.行人安全通过,又载力的要求[。10陈昌武等:漫水桥的设计2010年第6期经济指标都大幅降低,见表1. .表1经济比较表项目占地m2造价施工难交通/万元易程度状况篙上、下按常规749.36 128.2较容易坡,不利行设计车安漫水平坡,利桥设计394. 40.85.2容易于行车4结语图3桥墩构造 (单位:cm)漫水桥在通村公路的建设中有着结构简单，3.5细部及附属设施的设计施工方便,造价经济等诸多优点,但它也有着自己为了满足抗震设防的要求以及避免漫水时水的适应范围。流直接冲击支座,在墩帽上面设置挡块，如图与常规桥梁相比,漫水桥的设计需要考虑水4,挡块尺寸应适应桥面板上的倒角。同时为保证流对主粱结构的影响,在设计时要注意尽量减小漫水时上部构造与墩台的连接可靠,设置锚固钢主梁及下部结构的阻水性,同时保证在漫水时主筋以便使支座与桥面板连接牢靠[5],如图5所示。梁与下部结构的连接牢靠,使这种桥型更好地发桥面伸缩缝装置应保证梁体自由变形,使车辆平:挥它的效益,从而加快农村公路的建设。稳通过,并具有良好的密实性和防水性。参考文献支座中心晚[1] JTG D60- 2004公路桥涵通用设计规范[S].北京: .人民交通出版社.2004. .1调平钢板[2]王亚玲.水力学CM].北京:人民交通出版杜，2005.聊国城支[3] 石雪飞,阮 欣，陈虎成.漫水箱梁桥水力荷载及其15年下的何概影响[J].同济大学学报:自然科学版,2004,32(6);727-730.4] JTG D63- 2007公路桥涵地基与基础设计规范图4挡块示意图(单位:cm) 图5支座处连接(单 位:cm)[S].北京:人民交通出版社.2007.[5]任继仓 .谢瑞新.杨中文.桥梁抗震设计探究[J].公3.6经济 比较路交通科技:应用技术版.2008(9);5-7.该桥按漫水设计与按常规设计相比,其主要Design of Submersible BridgeChen Changwu' , Zhou Kangjing2 , Liu Chaozhi' , Huang Zheng2(1. Communication Planning & Designing Institute of Xiangfan,Xiangfan 41000,China;2. School of Civil Engineering & Mechanics, Huazhong University of Science & Technology. Wuhan 430074, China)Abstract: Under the circumstances of the limited investment in rural highway construction，buildingsubmersible bridges in right place is a practical and economical way. The design principle of submersi-ble bridges was presented and the adaptability as well as the features of submersible bridges was intro-duced in this paper. Combining the W angwan Bridge, the transverse and longitudinal design and thedesign of substructure were introduced in this paper. An中国煤化工”conventionalbridge and submersible bridge was made.Key words: rural highway ; submersible bridge; upstream.CYHCNMHG