【摘要】本文介绍了沪宁高速公路江苏段桥涵构造物总体设计构思、构造物布置、结构型式选择及几个分项工程设计等。
【关键词】高速公路　桥涵　构造物　布置　选型　设计

　　沪宁高速公路江苏段起自沪苏交界安亭，终至南京马群，全长248.21km。包括跨河桥及立交桥在内的各类桥梁350座，总长25184m；通道、涵洞共1436道。

　　作为高速公路的重要组成部分，构造物的设计和建设质量将直接关系到高速公路的高效使用、经济效益和社会效益。

　　根据经济合理、技术可靠及美观适用的原则，构造物设计的合理构思及总体布置对提高设计整体质量、实现总体目标至关重要；各类分项工程，由于数量多、分布面广，其设计质量有可能影响到全局。以下就设计中的具体作法和体会作重点介绍。

1　沿线自然条件

　　沪宁高速公路江苏段所经地区，从东向西大致以丹阳为界，东部为长江下游沿江圩区和太湖平原，属苏南水网区；西部为宁镇丘陵区。

　　水网区地势平坦、人口稠密、经济发达，各种道路密集，互连成网；随着经济的发展，各种新建公路不断扩展，原有公路正在逐步得到改善。

　　区内雨量充沛，地表水丰富，湖荡密布，河渠纵横交错，水流相互贯通互为影响；地方水运及农运繁忙；各类水利排灌设施齐全。整个区域地势低洼，大部分河流呈自然弯曲，河道狭窄堵塞，排水不畅，尚待整治疏浚。

　　全区普遍的不良地质分布在第四系湖积沼泽相几米至二十多米厚度不等的软土地层。这类土层天然含水量大、压缩性高、粘聚力及内摩擦角小、承载力低，给构造物设计带来了一定的难度。

　　宁镇丘陵区地形起伏大，沟壑纵横、岗谷相间，河流水系明朗，水流一般受上游中、小水库泄洪及雨季地表径流汇水影响，河道弯曲堵塞，排水不畅。本段地质条件相对较好，对构造物设计较为有利。

2　构造物布置

　　根据沿线地形特点、地质条件、河道形态、排灌、航运要求及地方道路分布等，构造物布置以尽量满足当前河流和道路使用要求，充分考虑发展需要，力求不改变现有河道及道路自然状态，方便沿线居民生产、生活为原则进行布置；结合路线纵断面设计，必要时对部分小型沟渠及人、机道路作适当改移、归并，以控制工程规模，降低高速公路路堤高度，使总体设计更趋合理。

　　高速公路上的桥梁除了要满足跨越功能外，还需完全适应高速公路路线的平、纵、横线形要求，因此大多数桥梁均为弯坡斜桥。为了充分满足河流通航和过水要求，保证立交桥下行车安全舒适，桥梁一般采用斜桥斜做，顺弯设置，这样能较好地适应河道及道路形态，造型协调顺适。

　　斜度及跨径均较大的重要河流上的桥梁，一般采用斜交正做，独柱墩箱形连续结构，左右线桥墩按流向前后错位布置，用边跨或引桥调整孔将左右线桥台或引桥墩调至呈横向正交并列。

　　桥型美观顺适，使用效果好，结构受力明确，施工方便。

　　桥梁跨度及桥长以满足泄洪、航道或所跨道路的净空要求，根据桥头路堤控制填土高度确定。一般中、小桥以不压缩河道和视边孔是否兼作通道决定桥长。

　　被交路上跨主线的分离式立交桥及互通跨线桥，原则上按四孔桥布置，两中孔跨为高速公路，边孔做桥台留坡，在中央分隔带设桥墩，采用连续箱形梁结构，薄壁墩、埋置式桥台造型轻巧美观协调，行车视野开阔，诱导良好。

　　主线上跨的分离式立交桥，一般按三孔桥布置，中孔跨为被交道路，边孔做桥台溜坡，被交道路行车条件较理想。

　　主线桥梁横断面按左右线两座桥独立布置，横向与路基同宽，外侧与路基边缘齐平，两侧设防撞护栏，中央分隔带设电缆光缆沟。

　　桥头设钢筋混凝土搭板，大、中桥搭板长8m，小桥、明埋通道及涵洞为5m。

3　结构型式选择

　　除大跨径及特殊型式的桥梁外，全线构造物基本结构型式力求标准化、系列化及制作工业化，以加快建设速度、降低工程造价、确保工程质量。

　　根据平微区河网地形特点，钢筋混凝土及预应力混凝土梁、板式结构能较好适应本路段地形、地质条件及构造物跨度划分，故被普遍采用。

　　本路段的大型中桥、大桥及特大桥引桥，经经济技术综合比较，20～30m跨度预应力混凝土简支T梁或工字型组合梁具有较明显的经济技术优势，是本路段的经济跨径；钢筋混凝土实心板和预应力混凝土空心板，由于建筑高度低，可降低桥头路堤高度，适用于一般中、小桥。

　　桥梁上部物件由专门的预制厂集中预制，车（船）运输安装，桥面采用温度连续体系，行车平稳舒适。

　　桥梁下部结构一般为桩柱式桥墩、柱式或肋板埋置式桥台、钻孔灌注桩基础，西段地质条件较好的部分桥梁采用柱式桥墩、重力式U型桥台、明挖扩大基础。

　　涵洞类型有钢筋混凝土盖板涵、箱涵及圆管涵，为便于清淤，孔径不小于1.25m。

　　通道型式，根据不同标准及地质条件分别采用钢筋混凝土盖板式、箱型及桥式通道。

　　针对参加本路段测设的单位多、时间紧、任务重等特点，为加强管理、协调设计，编制了“桥涵通用图”。

　　通用图的编制，由主体设计单位派出的总体设计组拟定编制项目及内容，明确设计指标和技术标准，提出具体要求，由所属设计单位分头编制，统一使用。

　　通用图分七个系列共20余套图纸，其中包括涵洞、通道、分离式立交桥、人行天桥、简支T梁、工字型组合梁、简支实心板、空心板等系列，还有供配套使用的不同型式的下部构造；斜度从0°～45°，按5°一级变化。这套通用图几乎覆盖了全线80％以上不同类型的构造物设计。

　　实践证明，“桥涵通用图”的编制对统一标准、统一型式和统一做法，对提高设计质量、加快设计进度及方便施工均发挥了重要作用。这套图纸经过施工验证和局部修改后，被多家设计单位在高速公路设计中使用。

4　平原水网地区软土路段明埋通道设计

　　水网区地势低洼、排水不畅，通道埋置过低容易造成洞内积水无法自排，影响人行及过往交通；采用机排不但费用增加，更由于维护管理不善，无法从根本上解决排水问题。据调查，部分平原区高速公路上的通道，正是因为设置过低，经常积水被淹而影响使用。

　　沪宁高速公路江苏段水网地区通道布置，原则规定不下挖，要求通道路面不低于被交路原路面或略高于正常地面，使洞内积水能自排。

　　受地基沉降的影响，软土路段明埋通道地基处理、通道施工方法的选择显得较为重要。

　　采用“预留拱度法”处理地基，由于预留拱度取值难以准确，与实际沉降往往存在较大出入，影响高速公路路面铺筑。

　　采用“反开槽”法修建通道，不但工序重复、费工费时，二次回填质量难以保证，而且往往受工期影响，软基预压期不能保证，仍会因沉降过大，造成积水。

　　针对以上分析和以往高速公路上同类型通道施工中存在的问题，本路段明埋通道处软土地基均用粉体搅拌桩进行处理，地基强度得到提高，沉降得到有效控制；通道和路堤可按设计要求同步施工，一步到位，施工方便，工期短，质量好。通道与路堤间差异沉降，根据情况设置一定长度的沉降过渡段来防止跳车现象，从目前使用效果看，情况较好。