高速公路桥梁下部结构设计之我见

   摘要：大力发展交通运输事业，是加速实现现代化城市的重要保证。在公路、铁路、城市和
农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障碍，必须修建各种类型的桥梁与涵洞，
所以桥涵就成了陆路交通中的重要组成部分。桥涵的造价一般来说平均占公路总造价的
10%-20%。特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁不仅在工程规模上十
分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。

 

　　关键词：高速公路；桥梁；下部结构设计

 

　　桥梁总体结构简单来说就是分为上部结构（桥跨结构）及下部结构（桥墩和桥台）。桥
墩和桥台是支承桥跨机构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。通常设置在桥两端的称
为桥台。桥墩和桥台是确保桥梁能安全使用的关键，在桥梁设计中起着非常重要的作用，下
面我以高速公路桥梁为例，简述我对高速公路桥梁下部结构设计的一些看法。

 

　　山区高速公路有整体式路基，也有分离式路基。现在道路选线提倡减少占地，提倡环保、
与景观协调的理念，除了中长隧道等需设置分离式路基外，越来越多的高速公路采用整体
式路基。整体式路基的双幅桥，一般情况下，下部结构按分幅单独设计，即双幅四柱。对于
高墩长桥，为了减少开挖，增强边坡稳定性，节约材料，降低造价，整体式下部结构即双
幅两柱不失为一种较好的选择。与双幅四柱相比，在桥墩截面积及横向宽度相当的情况下，
整体式下构横向和纵向刚度是分幅设置的两倍以上，除了可以减少开挖，节约材料、施工面
少外，还能减少墩顶变位。当然整体式下构帽梁跨度较大，还须考虑车辆双向行驶时扭矩影
响，帽梁的尺寸相应要更大一些。因此，一座桥究竟是采用整体式下构还是分幅下构，需结
合桥位处地形、地质、水文、墩高等多方面因素综合考虑。高速公路桥梁墩柱高度较矮的桥墩
（

h＜40m）多采用柱式墩或 Y 型薄壁墩，其中又以柱式墩最常用。 

　　柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量易控制，且与桩基衔接方便，平原地区用的
较多。但从美观上来说，方柱有棱有角，与上构梁体协调，有一定的视线诱导性，较美观。
从受力上看，截面积相等的方柱和圆柱，方柱抗弯刚度大于圆柱，受力优于圆柱，当体系
为连续刚构时，方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸来调整墩柱的刚度，从而达到调
整墩柱受力的目的。圆柱为各向同性，调整起来效果差一些。方柱的缺点则是墩柱与桩基之
间需通过桩帽连接，增加了工程数量，并且山区桥梁地面横坡都较陡，增加柱帽构造需要
增加挖方工程量，引起边坡不稳。因此，在设计中应根据地形、上构结构形式、墩高等因素综
合考虑选用方柱或是圆柱。

 

　　

Y 型墩薄壁是独柱双支座的一种墩型，美观性较好，但施工稍显复杂。墩高较矮时，其

施工既复杂又不美观所以少采用。当墩高较高时

Y 型薄壁墩施工只需一套模板，只需搭一

个支架，对于地面横坡较陡，搭支架困难，模板需求量大的山区桥梁，

Y 型薄壁墩具有显

著的优势。从预算定额中也可以看出，同高度的柱式墩与

Y 型薄壁墩相比，Y 型薄壁墩的基

价低。另外采用双柱墩时，由于地面横坡较陡，两个墩柱高度经常相差较大，由于线刚度
EI/L 差距大，导致一个墩两个墩柱受力差异较大，采用 Y 型薄壁墩，只一个墩柱，就避免
了上述缺陷。也有人认为，上部的

Y 型承托节约材料并不多，却施工麻烦，宜设计为实体，

权衡施工进度和质量、安全和节省材料及美观之间的关系，也未尝不可。不管外形如何，墩
高较高时，采用独柱双支座外部形状

Y 型的薄壁墩较为适宜。