探讨公路建筑限界——桥面净宽的合理取值问题
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探讨公路建筑限界——桥面净宽的合理取值问题
马广贾双瑞刘大路
(商丘市豫东公路勘察设计有限公司商丘476000)
摘要根据桥梁设计工作中发现的问题,作者就公路建筑限界——桥面净宽的合理取值问题,阐述了自己的观点与看法。
关键词探讨桥面净宽合理取值
前言
众所周知,公路建筑限界是保证车辆和行人正常运行与安全,规定在公路上一定宽度和高度范围内不得有任何物体(如各种管线、护栏、标志牌等设施)侵入的最小空间界限。
桥梁、涵洞的建筑限界与公路建筑限界相同,只是当桥(涵)面设置有人行道时,建筑限界还应包括人行道的宽度。
在实际桥梁设计工作中,由于现行的《公路工程技术标准》、《公路桥涵设计通用规范》对公路建筑限界的定义与条文说明内容不统一,致使设计人员在设计工作中产生疑惑,对此有必要探讨公路建筑限界——桥面净宽的合理取值问题。
1 问题的提出
交通部发布的《公路工程技术标准》(JTG B01—2004)(以下简称《技术标准》)第2.0.7条中规定:二、三、四级公路的建筑限界宽度为W+2L。
上式中:
W——行车道宽度;
L——侧向宽度:
二、三、四级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m。
二、三、四级公路建筑限界见图1。
图1 2004年《技术标准》规定的二、三、四级
公路建筑限界
对于二级公路,当行车速度为80km/h时,行车道宽度为 3.75×2=7.5m,硬路肩宽度为 1.5×2=3.0m,土路肩宽度为0.75×2=1.5m,即路基宽度为7.5+3.0+1.5=12.0m,则公路的建筑限界宽度为:W+2L=7.5+2(1.5+0.75-0.25)=11.5m
然而,《技术标准》条文说明第5.0.5条中对第2.0.7条公路建筑限界的解释是,“要求桥涵与桥头引道的行车道(包括加减速车道、爬坡车道、慢车道、错车道等)、硬路肩或紧急停车带、中央分隔带、路缘带等对应的宽度应保持一致,也即俗称的内齐外不齐”。
由于一般的二级公路只有行车道、硬路肩,而行车道与硬路肩的宽度为7.5+3.0=10.5m,故建筑界限的宽度为10.5m,
交通部发布的《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)(以下简称《桥规》)第3.3.1条中规定:二、三、四级公路的建筑限界宽度为W+2L。
字母W、L表示的意义同前,即分别表示行车道宽度、侧向宽度。
但由于《桥规》表3.3.1-3给出的只有右侧路肩宽度值,等同于《技术标准》中的硬路肩宽度,而没有土路肩宽度,因此,对于二级公路,当行车速度为80km/h时,桥面净宽为:
W+2L=7.5+2(1.5-0.25)=10.0m
但是,《桥规》条文说明3.3.1第3段要求桥涵净空的建筑限界,“应首先考虑与桥涵相连的公路路段的路基宽度,保持桥面净宽与路肩同宽”。
由于路基宽度为12.0m,则桥面净宽也为12.0m 。
以上即为问题所在。
为了清楚起见,
将以上问题列表表示如下就更加
*
一目了然。
由上表可知,依据现行的《技术标准》、《规范》计算出的桥面净宽是不同的。
由于桥面净宽的不确定性,使得桥梁的总宽也难于确定(对于桥梁总宽,通常的理解是桥面净宽与人行道、安全带、护栏等落地(桥)宽度的总和)。
对于三、四级公路上的桥梁净宽,同样存在上述问题。
2 历史沿革
为了弄清问题的来龙去脉,有必要研究讨论《技术标准》中关于公路的建筑限界——桥面宽度的历史沿革。
2.1 1972年《技术标准》
1972年交通部颁发的《技术标准》(试行)规定:二级路桥面净宽为9m或7m(净宽指人行道或安全带内缘间的宽度)。
而二级路路面宽度只有9m或7m两种,因此,其实就是桥面净宽与路面同宽。
当时的桥面净空图示见图2。
图2 1972年《技术标准》规定的桥面净空
(图中R--人行道宽度)
上世纪七十年代,根据此标准编制的《装配式钢筋混凝土矩形板式桥涵上部构造》(JT/GQB 003-73、004-73)以及《装配式预应力混凝土空心板》(JT/GQB 001-73)等公路桥涵标准图,其桥(涵)面净宽就为9m或7m。
对于仅设置安全带的桥梁,其桥面总宽总是小于或等于相应公路路基的宽度(四级公路上的桥梁除外),原因是土路肩宽度总是大于或等于安全带的宽度(安全带底宽一般为0.25m)。
1972年《技术标准》中,二、三、四级公路路基、路面、桥面净宽见表2所示。
2.2 1981年《技术标准》
1981年交通部颁发的《技术标准》(JTJ 1-81)规定:一般公路上的桥面宽度为W(行车道宽度)+2×0.25m(安全带)(四级公路以及山岭重丘区三级公路上的桥面宽度除外)。
这就是为什么过去公路上的许多桥面宽度总是比路基窄的原因。
1981年《技术标准》中二、三、四级公路路基、路面、桥面净宽见表2所示,当时的桥面净空图示见图3。
2.3 1988年《技术标准》
1988年交通部颁发的《技术标准》(JTJ 01-88)规定:二、三、四级公路的建筑限界宽度为W+2L。
字母W、L意义同前。
图3 1981年《技术标准》规定的桥面净空(单位:cm)
对于一般公路中的二级公路,所处地形为平原微丘区时,由于行车道宽度为9.0m,土路肩宽度为
1.5×2=3.0m,即路基宽1
2.0m,则公路的建筑限界宽度——桥面净宽为:
W+2L=9.0+2(1.5-0.25)=11.5m
由于当时桥面两侧以设安全带为主,而安全带底宽一般为2×0.25=0.5m,所以桥面总宽为11.5+0.5=12.0m,即与路基同宽。
1988年《技术标准》中一般公路上的二、三、四级公路路基、路面、桥面净宽见表1所示,桥面净空图示与图1相同。
2.4 1997年《技术标准》
1997年交通部颁发的《技术标准》对公路建筑限界宽度的规定,与2004年交通部颁发的《技术标准》完全相同,桥面净空图示也相同,见图1。
3 探讨桥面净宽的合理取值
3.1 针对《技术标准》
通过对1972年、1981年《技术标准》的研究发现:除四级公路以及山岭重丘区三级公路上的桥面净宽均比路面宽外,其余二级公路以及平原微丘区三级公路上的桥面净宽均与路面同宽,比路基窄两个路肩宽度。
究其原因,可能与当时国民经济发展缓慢,人民群众对出行条件要求不高,以及道路等级普遍较低、车速普遍较慢、筑路资金短缺等因素有关。
自1981年以后,随着我国改革开放政策的实施,国民经济飞速发展,公路建设,尤其是高等级公路的建设取得了长足进展,以人为本、方便交通、安全第一的理念深入人心,在1988年《技术标准》中桥面净宽有所提高的基础上(二、三、四级公路上的桥梁,其桥面净宽均大于相应公路的行车道宽度,仅比路基宽度窄0.5m),2004年《技术标准》又对二级路路肩硬化提出要求,对于二级路及以上公路上的桥梁明确规定应设护栏。
由于护栏的底宽比一般的安全带底宽要宽,则桥面宽度必然要加宽。
因此,从《技术标准》的发展过程看,桥梁的宽度已逐步与路基同宽,但前提条件是桥面设置安全带。
针对2004年《技术标准》第2.0.7条中关于公路建筑限界的规定,本人认为就二、三、四级公路侧向宽度的定义做如下调整比较切合实际(高速公路、一级公路侧向宽度定义不变):
(1)桥(涵)面两侧设置护轮带或安全带配栏杆、扶手时,侧向宽度为土路肩宽度减去0.25m;
(2)桥(涵)面两侧设置波形梁防撞护栏或钢筋混凝土防撞护栏时,侧向宽度为土路肩宽度减去0.5m。
(3)双车道四级公路侧向宽度为土路肩宽度加0.25m,单车道四级公路侧向宽度即为土路肩宽度。
调整的目的,一是保证桥面的净宽大于等于路面宽度,二是除双车道四级公路桥(涵)面宽度大于路基宽度外,其余公路上的桥(涵)面宽度均与相应的公路路基同宽。
针对2004年《技术标准》条文说明第5.0.5条中关于公路建筑限界的解释,本人认为第二段应做如下修改:
按“符合本标准第 2.0.7条公路建筑限界的规定”,要求桥面总宽与相应公路的路基同宽。
由于双车道四级公路路基宽 6.5m,小于以后可能要改建成三级路所要求的桥面净宽7.0m,因此,桥面需加宽2×0.25=0.5m。
3.2 针对标准图
交通部交公路发[1999]237号文“关于采用交通行业标准《公路桥涵标准图》有关问题的通知”中,列出了“70—80年代部颁公路桥涵标准图(继续使用部分)”,以及“1993年—1998年部颁公路桥涵标准图”总共38套(其中两套标准图已用新图替代),由于跨越的年代时间长,如目前仍然使用的《装配式钢筋混凝土矩形板式桥涵上部构造》标准图(JT/GQB 004-73),为1978年编制完成,采用的是1972年的《技术标准》,其设计计算方法为容许应力法,无论是《技术标准》的内容还是设计理论,已经与目前格格不入。
因此,全面修改、整理桥涵标准图已是有关标准图编制单位刻不容缓的头等大事。
否则,桥涵设
计人员在一条相同等级公路上设计出来的各种结构
形式桥涵,由于采用不同的标准图,其桥面净宽或宽度就有可能产生不同。
为了保证以往及现行《技术标准》中路基宽度不变,在人们普遍理解“桥梁与路基同宽”的前提下,对于二、三、四级路直接规定桥面净宽值,比如在2004年《技术标准》第5章桥涵第5.0.5条中增加如表3所示的桥(涵)面净宽值,则设计人员在桥涵设计过程中就不会出现错误(此方法在1981年《技术标准》中就已经采用过)。
注:表中数字有括号并列者,括号内数字为不设防撞护栏时桥(涵)面净宽。
4 结束语
桥梁净宽的问题由来已久,由于上世纪七、八十年代,在二、三级公路的桥梁上,修建钢筋混凝土防撞护栏的不多,主要以安全带配栏杆、扶手为主。
九十年代以后,随着人民群众安全意识的不断提高,交通工程及沿线设施得以逐步完善,2004年《技术标准》中明确提出,在二级路及以上的公路桥梁,均要求设置护栏。
由于护栏的底度比一般的安全带要宽,因此,这一问题逐渐显露出来。
在新的《技术标准》发布使用之际,做为问题提出来,希望能引起有关部门相关人员的注意,在以《技术标准》为基础编制其它标准、规范、规程时,考虑桥面净宽的取值问题。
由于本人水平有限,文中谬误之处在所难免,敬请各位专家批评指正。
参考文献
1中华人民共和国交通部发布《公路工程技术标准》JTG B01-2003.北京:人民交通出版社,2004年
2中华人民共和国交通部发布《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004.北京:人民交通出版社,2004年
3浙江省交通学校等七校合编《桥梁工程》. 北京:人民交通出版社,1979年。