關(guān)于合理進(jìn)行橋位設(shè)計(jì)的探討

 摘要：以319國(guó)道某橋橋位設(shè)計(jì)為例，分析、探討了橋位選擇、水文計(jì)算及橋孔凈長(zhǎng)的確定時(shí)應(yīng)注意的一些問(wèn)題。關(guān)鍵詞：橋位選擇 水文計(jì)算 橋孔凈長(zhǎng)的確定 探討0 前言橋梁是道路跨越河流的主要形式，路線工程中橋梁工程的造價(jià)占了較大的比重，有資料表明：根據(jù)工程造價(jià)歷史資料統(tǒng)計(jì)分析，一般橋梁工程的造價(jià)占整條線路工程的10~30%[1]。要降低橋梁工程造價(jià)，除了合理選擇橋梁結(jié)構(gòu)形式外，就是正確合理進(jìn)行橋位設(shè)計(jì)了，而橋位設(shè)計(jì)又是橋梁設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。橋位設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：橋位選擇、水文計(jì)算、橋梁孔徑和墩臺(tái)基底埋置深度的確定以及調(diào)治構(gòu)造物的布設(shè)等[2]。本文僅以319國(guó)道某橋?yàn)槔龑?duì)橋位選擇、水文計(jì)算及橋孔凈長(zhǎng)的確定進(jìn)行探討。

1 新、老橋設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)的比較廈門(mén)至成都的319國(guó)道我省境內(nèi)段以逐段按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，其中某橋老橋由上級(jí)主管部門(mén)鑒定屬危橋，為考慮該路段今后改造接線順暢、施工方便等原因，特另選橋位新建一座橋梁，現(xiàn)將其新、老橋主要技術(shù)參數(shù)比較如下：主要技術(shù)參數(shù) 319國(guó)道某橋新 老橋面中心標(biāo)高(米) 121.17 121.05設(shè)計(jì)洪水頻率 1/100 1/50孔徑及結(jié)構(gòu)形式 4孔16米鋼筋砼T梁 5孔8米亂石拱橋梁全長(zhǎng)(米) 84.42 53.2相互位置 新橋位于老橋下游70米以上比較可以看出：新老橋橋面中心標(biāo)高基本一致，新橋的結(jié)構(gòu)形式有所改進(jìn)，新橋的橋孔凈跨比老橋增大，新橋的橋梁全長(zhǎng)比老橋增長(zhǎng)。作為新建一座橋梁，由于公路等級(jí)的提高，相應(yīng)橋梁的各種技術(shù)參數(shù)均應(yīng)有所提高，但以上的比較結(jié)果中，似乎覺(jué)得新橋的橋孔凈長(zhǎng)比老橋增長(zhǎng)太多，何況同一跨徑的鋼筋砼T型梁橋的橋下有效過(guò)水面積要比石拱橋改善很多。從施工圖預(yù)算看，該鋼筋砼T型梁橋每延米建筑安裝工程的平均單價(jià)以達(dá)2.4萬(wàn)元，試想如在滿足使用的前提下，橋梁全長(zhǎng)縮短10米，就是為國(guó)家節(jié)約投資二十余萬(wàn)元。

2 正確合理進(jìn)行橋位設(shè)計(jì)

2.1合理選擇橋位橋位設(shè)計(jì)首先就要合理選擇橋位，橋位應(yīng)選在符合水文、地形、地物、地貌及工程地質(zhì)等方面的要求處，對(duì)通航河道還應(yīng)符合通航方面的要求。水文方面橋位應(yīng)選在河道順直、穩(wěn)定、灘地校高、較窄，且河槽能通過(guò)大部分計(jì)算流量的河段上。從現(xiàn)場(chǎng)觀察，新橋橋位的河灘較寬，加上橋軸前進(jìn)方向河灘靠岸處有一條人工開(kāi)挖的農(nóng)田灌溉水渠，經(jīng)洪水的沖刷，使河灘中有一堆較大沉積物，平常上面長(zhǎng)有雜草和灌木，新橋建成后需作必要的河床疏導(dǎo)、整治�？傮w看來(lái)新橋橋位沒(méi)有老橋橋位理想。

2.2合理進(jìn)行水文計(jì)算，經(jīng)濟(jì)布設(shè)橋孔長(zhǎng)度水文計(jì)算的目的就是推求符合相應(yīng)頻率的設(shè)計(jì)洪水水位流量。在此之前還要正確劃分所設(shè)計(jì)的橋位屬于何種類型的河段，并在實(shí)地在形態(tài)斷面上合理劃分河槽、河灘，合理確定河槽與河灘的洪水糙率系數(shù)。現(xiàn)該橋的設(shè)計(jì)流量與橋孔凈長(zhǎng)計(jì)算如下：一、 基本情況該橋址中心樁號(hào)為319國(guó)道K1037+959.6處，系山區(qū)河流，其上游約70米處有一座5孔8米的石拱橋，橋面標(biāo)高121.05米，河槽內(nèi)為砂礫，經(jīng)調(diào)查歷史最高洪水位標(biāo)高為119.00米，下游洪水位標(biāo)高為118.83米，推算出橋位處歷史最高洪水位標(biāo)高為118.93米，測(cè)得水面比降為1‰。二、 形態(tài)斷面流量、流速計(jì)算河灘、河槽的過(guò)水面積W和水面寬度B計(jì)算見(jiàn)附表：因水面寬大于平均水深的10倍，所以計(jì)算灘、槽斷面的流速時(shí)水力半徑用灘、槽的平均水深代替，濕周用水面寬代替河灘部分：Ht=Wt/Bt=(126.45+75.84)/(87.60+47.60)=202.29/135.2=1.5mVt=mHt2/3 I1/2 =25×1.502/3×0.0011/2=1.04m/sQt=WtVt=202.29×1.04=210.38m3/s河槽部分：Hc=Wc/Bc=194.63/54.65=3.56mVc=mHc2/3I1/2=40×3.562/3×0.0011/2=2.95m/sQc=WcVc=194.63×2.95=574.16m3/s全斷面總流量Q總=Qt+Qc=210.38+574.16=784.54m3/s全斷面平均流速Vo=Q總/W總=784.54/396.92=1.98m/s取設(shè)計(jì)流量為：Qs=790m3/s三、橋孔凈長(zhǎng)計(jì)算該河段屬穩(wěn)定河段，按河槽寬度公式：Lj=K(Qs/Qc)nBc進(jìn)行計(jì)算因穩(wěn)定河床K=0.84 n=0.90則有 Lj=0.84×(790/574.16)0.9×54.65=61m經(jīng)比較確定上部構(gòu)造采用4孔16米鋼筋砼簡(jiǎn)支梁橋，即實(shí)際橋孔凈長(zhǎng)為64.0米。以上橋孔凈長(zhǎng)是根據(jù)河槽寬度公式計(jì)算而來(lái)。我們知道河槽是河流宣泄洪水和輸送泥沙的主要通道，河槽往往是常年流水，底沙處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，植物不易生長(zhǎng)。而河灘

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