摘要:本文介绍了农村公路桥梁设计标准,并对常用的几种桥梁设计型式及其附属设计作了简单的叙述,为今后农村公路桥梁经济、合理、安全设计提供一定的依据。
关键词:农村公路桥梁 设计 标准 依据
1、概述
在建设社会主义新农村的大背景下,国家将进一步加大对农村公路建设的投入,农村公路沿线众多跨河、跨沟桥梁按怎样的标准设计、怎样的型式设计等重要问题逐渐突显。笔者总结自已近年来的农村桥梁建设管理经验,并结合交通部《农村公路建设管理办法》、《江苏省农村公路建设标准指导意见》,对此进行了一些思考与总结。
2、农村桥梁设计标准
(1)一般原则。农村桥梁设计应本着经济、合理、安全的原则,尽量减小桥梁长度和跨径。
(2)设计荷载。新建桥梁设计的汽车荷载等级原则上采用公路－Ⅱ级（相当于汽车-20级）标准,重型车辆多的具有干线功能的二级公路可采用公路－Ⅰ级（相当于汽车-超20级）汽车荷载。重型车辆少的单车道四级公路新建桥涵设计可采用公路—Ⅱ级车道荷载效应的0.8倍（折后相当于老规范汽车－10级）,车辆荷载效应可采用0.7倍。
人群荷载:农村公路桥梁计算跨径一般小于50m,按《公路工程技术标准》,人群荷载标准值为3.0kN/m2。专用人行桥梁,人群荷载标准值为3.5kN/m2。
(3)桥面净空.桥面净空应符合农村公路建筑限界的规定,一条路线宜采用同一净高,二级公路为5.00m,三、四级公路为4.50m,经技术经济论证也可适当降低,但应满足当地农村公路的运输需求。中、小桥宜与路基同宽,对于单车道四级公路,考虑到桥梁是永久性建筑,可将桥面宽度适当增加。
桥面净宽一般不宜小于5m,单车道路段桥面净宽不宜小于4.5m;当桥梁宽度小于路基宽度时,桥头引道应设置渐变路段,单侧渐变长度不小于20m。村镇行人密集区桥梁应设人行道,宽度不宜小于0.75m。
桥下净空应根据计算水位加安全高确定,河流中有漂浮物或有淤塞时,桥下净空应适当加大。在通航的河流上,桥下净空应符合通航标准。
3、常用桥型设计
(1)简支梁桥。简支梁桥是梁桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型,优点是结构简单,容易设计成各种标准跨径的装配式结构;施工工序少,架设方便;在多孔简支梁中,由于各跨构造和尺寸均一,可简化施工管理工作,降低施工费用;简支梁属静定结构,结构内力不受地基变形、温度荷载等影响,因而能在地基较差的桥位上建桥。在钢筋混凝土简支梁中,经济合理的常用跨径在20m以下,预应力混凝土简支梁合理跨径在40m以下。常用钢筋混凝土空心板梁标准跨有5m、6m、8m、10m、13m;预应力混凝土空心板梁结构有13m、16m、20m。板宽有1m、1.25m两种,目前板宽有加大的趋势,如140cm、150cm。T梁也是常用简支结构之一,20m以下可用钢筋混凝土,20m以上要用预应力混凝土结构,但当桥下净空受限时,不宜采用T梁结构。为使桥面行车舒适,常设置桥面连续。
(2)悬臂板桥。悬臂板桥一般做成双悬臂式结构,中间跨径为8～10m,两端伸出的悬臂长度为中间跨径的0.3倍,板在跨中的厚度约为跨径的1/14～1/18,在支点处的板厚要比跨中的加厚30％～40％。悬臂端可以直接伸到路堤上,不用设置桥台。为了使行车平稳顺畅,两悬臂端部应设置搭板与路堤相衔接。这种桥型对于车行量较少,重车不多,可节省两侧桥台。
(3)连续板桥。连续板桥的特点是板不间断地跨越几个桥孔而形成一个超静定结构体系。一般是做成不等跨的,边跨与中跨之比约为0.7～0.8,这样可以使各跨中弯矩接近相等。常用的有两种:整体式连续板桥和装配式连续板桥。
(4)刚架拱。刚架拱是在双曲拱桥、桁架拱桥、和斜腿刚构桥等基础上,结合我国拱桥特点及无支架施工经验而发展起来的新桥型。刚架拱的合理跨径是25～70m,矢跨比一般为1/7～1/10为宜,最小不宜小于1/12,最大不宜大于1/6。矢跨比增大,有利于减小抗推刚度,对下部构造的刚度要求相应降低。刚架拱桥的横向刚度较小,不能承受急流和漂流物的冲击,因此在通航或漂流物较多的河流上建桥,应尽量提高拱脚标高,必要时拱腿应予以加宽或加强横向连系。
(5)肋拱。用两条或多条分离式的平行拱肋来代替拱圈,即为肋拱,由于肋拱更多的减轻了拱体重量,拱肋恒载内力减小,相应活载内力的比重增大,钢筋可以较好的承受拉应力,能充分发挥材料的作用。肋拱常常用于一些矢跨比较大的高桥中,其跨越能力较大。
4、桥面构造设计
(1)桥面铺装、防水及排水设施。行车道铺装要求有一定的强度,防止开裂,并保证耐磨。行车道铺常用的有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治和泥结碎石。常用的是6～8cm防水混凝土,混凝土标号不宜低于C30,并在桥面铺装中铺设直径4～6mm的钢筋网,沥青混凝土厚度不宜小于5cm,并设防水层。桥面排水设计可以采用铸铁排水管或PVC排水管,当纵坡较小的桥面每平方米桥面宜设300mm2排水管,排水管直径不宜小于8cm。
(2)桥面伸缩缝。对于中小跨径的桥梁,当变形量在2～4cm以内时,常采用以锌铁皮为跨缝材料的伸缩装置;当变形量较大（4～6cm以上）,可采用钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、仿毛勒伸缩缝。
(3)人行道、栏杆与防撞墙。位于城镇和近郊的桥梁均应设置人行道,人行道一般高出行车道0.25～0.35m;大桥及50m以上（包括50m）中桥应设置防撞墙（或护栏）,对于不设人行道的中、小桥两侧应设宽度不少于0.25m,高为0.25～0.35m的安全带。栏杆要求坚固,一般高度为80～120cm,栏杆间距为160～270cm。钢筋混凝土防撞墙尺寸通常采用高80cm,顶宽15（20）cm,底宽50cm。
5、结语
农村公路桥梁的建设是一个新课题,它源于公路桥梁,但与之又有诸多不同之处,我们只有坚持深入探讨和研究其理论方法,巩固和发扬在已取得的一些成绩,克服在建设实施过程的不足,并结合农村的实际交通情况,本着“高则高,低则低”的原则,同时兼顾长远展考虑,切切实实为建设社会主义新农村做出贡献。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部,《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）.
[2]中华人民共和国交通部,《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）.
[3]中华人民共和国交通部,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）.
[4]白宝玉,王丽荣编.《桥梁工程》北京:高等教育出版社,2005.