2024年3月20日发(作者：令光华)
建材世界
ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ａｎ．４２—１７８３．ＴＵ．２０１２．０２．０２２
２０１２年第３３卷第２期
山区高速公路特大桥桥台特殊设计
．
范胜通
（深圳高速工程顾问有限公司，深圳５１８０３４）
摘 要： 该文结合广东清连高速公路特大桥桥台的设计与施工的过程，介绍了位于碳酸盐岩溶蚀低山体上的特大
桥桥台的特殊设计。
关键词： 山区高速公路； 特大桥； 碳酸盐岩溶蚀丘陵； 边坡防护
Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ Ａｒｅａ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｂｒｉｄｇｅ Ａｂｕｔｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｄｅｓｉｇｎ
ＦＡＮ Ｓｈｅｎｇ－ｔｏｎｇ
（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ Ｃｏ，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０３４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｑｉｎｇｌｉａｎ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｓｕｐｅｒ ｌａｒｇｅ ｂｒｉｄｇｅ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，
ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄｌｏｗｍｏｕｎｔａｉｎ ｏｎｔｈｅ ｂｒｉｇｅｄ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｕｎｔａｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ；ｓｕｐｅｒ ｌａｒｇｅ ｂｒｉｄｇｅ；ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｋａｒｓｔ ｈｉｌｌｓ；ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
１项目概况
清连高速特大桥位于原清连一级路右幅路基上方，左幅仍为填土路基，桥梁终点段向外侧偏离。上部采
用５×３０＋３×（５×２５）＋４×２５＋３×（４×３０）＋３×３５ ｍ预应力Ｔ梁，共九联，结构先简支后连续，桥梁全长
为１ ０９４．５ ｍ，桥宽１Ｏ．９５ ｍ。该桥位于ＬＳ＝１５０ ｍ的右偏缓和曲线、直线段及半径Ｒ一２ ５００ ｍ的右偏圆
曲线内。第３９孔跨越省道￥１１４及省道旁埋设的通信光缆。桥址区大的地貌为碳酸盐岩溶蚀丘陵地貌，微
地貌为丘陵斜坡地貌和松散岩类沟谷地貌，特殊性岩土为红黏土，石炭系的灰岩中岩溶现象发育，老清连一
级公路边坡局部存在坡面溜砂及危岩体。
特大桥３９号桥台基础原设计采用扩大基础，尺寸为５．７５ ｍ（宽）×１３．７５ ｍ（长），位于原清连公路右侧
边坡上，桥台外侧毗邻既有清连公路，北侧毗邻￥１１４线。如图１、图２所示。
＠
图１ ３９号桥台原设计立面图
收稿日期：２０１２—０３—１４．
作者简介：范胜通（１９８４～），助理工程师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｓ卜＿２Ｏ０８＠１２６．ｃｏｒｎ
７３
建材世界 ２０１２年第３３卷第２期
２存在问题
１）边坡开挖至桥台基础底面高程后，桥台基础边缘距离边坡坡顶最近处不足２ ｍ，两侧临空。根据现场
踏勘及地质钻探资料，３９号桥台基础底面以下７～９ ｍ为强风化灰岩，节理、裂隙较发育。已开挖到位的基
础底面局部岩层夹杂粘土，岩面不均匀，强度差异较大。若在这样的岩层上直接施工桥台扩大基础，桥梁荷
载会直接作用于３９号桥台所处的边坡上，对边坡的稳定不利，会留下安全隐患。
２）３９号桥台所处边坡在原清连一级公路和￥１１４施工时已进行刷坡施工，对山坡进行了扰动，岩层已受
人为因素影响，边坡坡率陡于１：ｏ．５，坡面较破碎，局部坡面风化较严重，个别孤石存在松动现象。随着沙
冲高架桥３９号桥台及桥台处路堑边坡的大量爆破施工，对边坡造成反复扰动，致使坡体产生松动隐患，不利
于边坡及桥台稳定。
３）３９号桥台所处边坡下面有两条道路及一座中桥，且在清连高速公路施工期间，其中一条道路￥１１４仍
旧在运营，因为交通疏解的原因，Ｓ１１４上运行的车辆越来越多，所以３９号桥台处的边坡安全非常重要。
开挖后的桥台基础底面岩层具体情况如图３所示。
图３ ３９号桥台基底高程处开挖的岩层
３处理方案
针对开挖后岩层的不利情况，需考虑对桥台进行特殊设计，使桥台处山体岩层尽量地少承受桥梁传递的
荷载，以利于桥台处山体岩层稳定，同时须考虑对桥台处的边坡进行边坡防护，以保证此处结构安全稳定。
具体方案如下：
１）沙冲高架桥３９号桥台基础处理
鉴于上述情况，为确保桥梁结构安全，在充分考虑各种不利因素情况下，决定在原设计扩大基础底面增
加３根桩基础，桩底高程至￥１１４线路面高程以下５．０ ｍ，桩径为１．５ ｍ，将桥梁恒载及行车荷载通过桩基础
传递至深层岩体，避免原设计扩大基础底面不均匀岩层直接受力可能出现的安全、质量隐患。扩大基础参照
桥梁承台设计增设钢筋，并与桩基础钢筋相连，桩基顶设置钢筋网，整体受力。由于桥台基础边缘距离边坡
开挖线很近，桩基施工时需采取相应措施减少对现有坡面的震动，避免坡体的再次扰动。
２）边坡处理方案
３９号桥台北侧下边坡（￥１１４线路堑边坡）及外侧下边坡（原清连公路路堑边坡）采用锚杆框架进行防护
处理；两侧边坡交汇处弧形坡面极不平整，大量孤、危石外露，施做锚杆框架防护前，需清理孤、危石，将岩石
突起部分削除，浇筑锚杆框架时连同低洼处一并用混凝土浇筑，使框架紧贴岩面。３９号桥台基础左侧设计
高程以下的边坡坡面及正下方北侧边坡坡面采用系统锚索墩及随机锚杆进行防护。锚索间距按４×４．０ ｍ，
随机锚杆可结合坡面实际情况进行布设。
７４
（下转第８８页）
建材世界 ２０１２年第３３卷第２期
该桥第１６、１７孔为通航孔，由于１６号墩被船体多次撞击，检测时发现承台及墩柱出现多条裂缝。初步
判断主要是由于承台受撞击后，造成局部桩基受损、偏移甚至歪斜，高桩承台本身的作用除了将上部荷载传
递给桩基外，也要约束具有较大自由长度的桩基在桩顶处的变位，如桩基受损、移位达到一定的程度时，承台
不可避免的出现裂缝并不断向承台顶部扩散。桥墩墩柱在桩基受损后、承台受损开裂后，在偏心受压弯矩的
作用下墩柱会出现环向裂缝。
此外，参照该桥设计文件，该桥桥下按照五级航道标准，通航孔跨径与非通航孔跨径相同，均为５０ ｒｉｌ，而
实际由于水流与桥梁斜交，桥下净高５ ｒｎ，净宽３２ ｍ，桥下河流具有潮汐性，该桥通航孔桥墩未设置任何防
撞设施，而仅设置信号牌，当河流涨潮时，桥下净高更低，船只经过时经常刮擦到上构主梁、碰撞到桥墩承台，
给该桥的安全运营埋下了隐患。
４结论及建议
ａ．根据《公路桥涵养护规范））（ＪＴＧＨｌｌ－－２００４），经过定期检查综合评定西溪特大桥右幅技术状况评定
为三类，西溪特大桥左幅技术状况评定为四类。
ｂ．建议对梁底横向裂缝封闭后在梁底粘贴钢板加固，对上构出现的其他裂缝进行封闭，修复上构混凝
土缺陷；对出现裂缝的桥墩外包钢筋砼进行加固，对左幅１６号墩承台建议对承台外包钢筋混凝土并增设桩
基础；在通航孔桥墩墩柱和承台及上构箱梁上增设防撞设施；对主桥箱梁应设置长期监控，密切关注梁体偏
移情况并采取相应的加固措施；因该桥桥墩被评为四类构件，建议对该桥做限速限载处理。
参考文献
［１］邵旭东．桥梁工程Ｊ－Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００７．
［２］袁芳．浅析公路旧桥的评定口］．山西建筑，２０１０（４）：３４０—３４１．
Ｉ－３］张劲泉，李万恒，程寿山，等．基于检测结果的既有桥梁承载能力评定方法研究［Ｊ］．公路交通科技，２００６（４）：３０—３２
［４］杨志伟．现代桥梁检测技术与发展研究ＬＪ］．科技信息，２０１ １（２９）：７７４．
（上接第７４页）
４结 论
ａ．粤北地区多为碳酸盐岩溶蚀丘陵地貌，微地貌为丘陵斜坡地貌和松散岩类沟谷地貌，特殊性岩土为红
黏土，石炭系的灰岩中岩溶现象发育。在此种地质条件下设计桥台需考虑岩层的变化及溶洞的发育，确保结
构安全。在碳酸盐岩溶蚀山体（特别是风化严重，两侧临空的山体）上建桥台要根据岩层的实际情况，采取措
施，保证桥梁荷载安全有效地传递，同时需做好桥台处山体、边坡的防护，以利于结构的安全稳定及长久使
用。
ｂ．该文中的特大桥已于２０１０年底建成通车，通车运营近一年半年时间，３９号桥台整体情况良好，未发
现桥台有裂缝及其他病害，桥台边坡稳定，说明文中对３９号桥台进行的特殊设计是合理的，可行的。
参考文献
Ｊ－１］范立础．桥梁工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００１．
［２］孙训方，方孝淑，关来泰．材料力学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２．
［３］杨文渊．简明公路施工手册［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００６．
［４］ＪＴＧ Ｄ６２－２００４，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［Ｓ］．
［５］张师定．桥梁建筑的结构构思与设计技巧［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２．
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2024年3月20日发(作者：令光华)
建材世界
ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ａｎ．４２—１７８３．ＴＵ．２０１２．０２．０２２
２０１２年第３３卷第２期
山区高速公路特大桥桥台特殊设计
．
范胜通
（深圳高速工程顾问有限公司，深圳５１８０３４）
摘 要： 该文结合广东清连高速公路特大桥桥台的设计与施工的过程，介绍了位于碳酸盐岩溶蚀低山体上的特大
桥桥台的特殊设计。
关键词： 山区高速公路； 特大桥； 碳酸盐岩溶蚀丘陵； 边坡防护
Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ Ａｒｅａ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｂｒｉｄｇｅ Ａｂｕｔｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｄｅｓｉｇｎ
ＦＡＮ Ｓｈｅｎｇ－ｔｏｎｇ
（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ Ｃｏ，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０３４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｑｉｎｇｌｉａｎ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｓｕｐｅｒ ｌａｒｇｅ ｂｒｉｄｇｅ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，
ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄｌｏｗｍｏｕｎｔａｉｎ ｏｎｔｈｅ ｂｒｉｇｅｄ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｕｎｔａｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ；ｓｕｐｅｒ ｌａｒｇｅ ｂｒｉｄｇｅ；ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｋａｒｓｔ ｈｉｌｌｓ；ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
１项目概况
清连高速特大桥位于原清连一级路右幅路基上方，左幅仍为填土路基，桥梁终点段向外侧偏离。上部采
用５×３０＋３×（５×２５）＋４×２５＋３×（４×３０）＋３×３５ ｍ预应力Ｔ梁，共九联，结构先简支后连续，桥梁全长
为１ ０９４．５ ｍ，桥宽１Ｏ．９５ ｍ。该桥位于ＬＳ＝１５０ ｍ的右偏缓和曲线、直线段及半径Ｒ一２ ５００ ｍ的右偏圆
曲线内。第３９孔跨越省道￥１１４及省道旁埋设的通信光缆。桥址区大的地貌为碳酸盐岩溶蚀丘陵地貌，微
地貌为丘陵斜坡地貌和松散岩类沟谷地貌，特殊性岩土为红黏土，石炭系的灰岩中岩溶现象发育，老清连一
级公路边坡局部存在坡面溜砂及危岩体。
特大桥３９号桥台基础原设计采用扩大基础，尺寸为５．７５ ｍ（宽）×１３．７５ ｍ（长），位于原清连公路右侧
边坡上，桥台外侧毗邻既有清连公路，北侧毗邻￥１１４线。如图１、图２所示。
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图１ ３９号桥台原设计立面图
收稿日期：２０１２—０３—１４．
作者简介：范胜通（１９８４～），助理工程师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｓ卜＿２Ｏ０８＠１２６．ｃｏｒｎ
７３
建材世界 ２０１２年第３３卷第２期
２存在问题
１）边坡开挖至桥台基础底面高程后，桥台基础边缘距离边坡坡顶最近处不足２ ｍ，两侧临空。根据现场
踏勘及地质钻探资料，３９号桥台基础底面以下７～９ ｍ为强风化灰岩，节理、裂隙较发育。已开挖到位的基
础底面局部岩层夹杂粘土，岩面不均匀，强度差异较大。若在这样的岩层上直接施工桥台扩大基础，桥梁荷
载会直接作用于３９号桥台所处的边坡上，对边坡的稳定不利，会留下安全隐患。
２）３９号桥台所处边坡在原清连一级公路和￥１１４施工时已进行刷坡施工，对山坡进行了扰动，岩层已受
人为因素影响，边坡坡率陡于１：ｏ．５，坡面较破碎，局部坡面风化较严重，个别孤石存在松动现象。随着沙
冲高架桥３９号桥台及桥台处路堑边坡的大量爆破施工，对边坡造成反复扰动，致使坡体产生松动隐患，不利
于边坡及桥台稳定。
３）３９号桥台所处边坡下面有两条道路及一座中桥，且在清连高速公路施工期间，其中一条道路￥１１４仍
旧在运营，因为交通疏解的原因，Ｓ１１４上运行的车辆越来越多，所以３９号桥台处的边坡安全非常重要。
开挖后的桥台基础底面岩层具体情况如图３所示。
图３ ３９号桥台基底高程处开挖的岩层
３处理方案
针对开挖后岩层的不利情况，需考虑对桥台进行特殊设计，使桥台处山体岩层尽量地少承受桥梁传递的
荷载，以利于桥台处山体岩层稳定，同时须考虑对桥台处的边坡进行边坡防护，以保证此处结构安全稳定。
具体方案如下：
１）沙冲高架桥３９号桥台基础处理
鉴于上述情况，为确保桥梁结构安全，在充分考虑各种不利因素情况下，决定在原设计扩大基础底面增
加３根桩基础，桩底高程至￥１１４线路面高程以下５．０ ｍ，桩径为１．５ ｍ，将桥梁恒载及行车荷载通过桩基础
传递至深层岩体，避免原设计扩大基础底面不均匀岩层直接受力可能出现的安全、质量隐患。扩大基础参照
桥梁承台设计增设钢筋，并与桩基础钢筋相连，桩基顶设置钢筋网，整体受力。由于桥台基础边缘距离边坡
开挖线很近，桩基施工时需采取相应措施减少对现有坡面的震动，避免坡体的再次扰动。
２）边坡处理方案
３９号桥台北侧下边坡（￥１１４线路堑边坡）及外侧下边坡（原清连公路路堑边坡）采用锚杆框架进行防护
处理；两侧边坡交汇处弧形坡面极不平整，大量孤、危石外露，施做锚杆框架防护前，需清理孤、危石，将岩石
突起部分削除，浇筑锚杆框架时连同低洼处一并用混凝土浇筑，使框架紧贴岩面。３９号桥台基础左侧设计
高程以下的边坡坡面及正下方北侧边坡坡面采用系统锚索墩及随机锚杆进行防护。锚索间距按４×４．０ ｍ，
随机锚杆可结合坡面实际情况进行布设。
７４
（下转第８８页）
建材世界 ２０１２年第３３卷第２期
该桥第１６、１７孔为通航孔，由于１６号墩被船体多次撞击，检测时发现承台及墩柱出现多条裂缝。初步
判断主要是由于承台受撞击后，造成局部桩基受损、偏移甚至歪斜，高桩承台本身的作用除了将上部荷载传
递给桩基外，也要约束具有较大自由长度的桩基在桩顶处的变位，如桩基受损、移位达到一定的程度时，承台
不可避免的出现裂缝并不断向承台顶部扩散。桥墩墩柱在桩基受损后、承台受损开裂后，在偏心受压弯矩的
作用下墩柱会出现环向裂缝。
此外，参照该桥设计文件，该桥桥下按照五级航道标准，通航孔跨径与非通航孔跨径相同，均为５０ ｒｉｌ，而
实际由于水流与桥梁斜交，桥下净高５ ｒｎ，净宽３２ ｍ，桥下河流具有潮汐性，该桥通航孔桥墩未设置任何防
撞设施，而仅设置信号牌，当河流涨潮时，桥下净高更低，船只经过时经常刮擦到上构主梁、碰撞到桥墩承台，
给该桥的安全运营埋下了隐患。
４结论及建议
ａ．根据《公路桥涵养护规范））（ＪＴＧＨｌｌ－－２００４），经过定期检查综合评定西溪特大桥右幅技术状况评定
为三类，西溪特大桥左幅技术状况评定为四类。
ｂ．建议对梁底横向裂缝封闭后在梁底粘贴钢板加固，对上构出现的其他裂缝进行封闭，修复上构混凝
土缺陷；对出现裂缝的桥墩外包钢筋砼进行加固，对左幅１６号墩承台建议对承台外包钢筋混凝土并增设桩
基础；在通航孔桥墩墩柱和承台及上构箱梁上增设防撞设施；对主桥箱梁应设置长期监控，密切关注梁体偏
移情况并采取相应的加固措施；因该桥桥墩被评为四类构件，建议对该桥做限速限载处理。
参考文献
［１］邵旭东．桥梁工程Ｊ－Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００７．
［２］袁芳．浅析公路旧桥的评定口］．山西建筑，２０１０（４）：３４０—３４１．
Ｉ－３］张劲泉，李万恒，程寿山，等．基于检测结果的既有桥梁承载能力评定方法研究［Ｊ］．公路交通科技，２００６（４）：３０—３２
［４］杨志伟．现代桥梁检测技术与发展研究ＬＪ］．科技信息，２０１ １（２９）：７７４．
（上接第７４页）
４结 论
ａ．粤北地区多为碳酸盐岩溶蚀丘陵地貌，微地貌为丘陵斜坡地貌和松散岩类沟谷地貌，特殊性岩土为红
黏土，石炭系的灰岩中岩溶现象发育。在此种地质条件下设计桥台需考虑岩层的变化及溶洞的发育，确保结
构安全。在碳酸盐岩溶蚀山体（特别是风化严重，两侧临空的山体）上建桥台要根据岩层的实际情况，采取措
施，保证桥梁荷载安全有效地传递，同时需做好桥台处山体、边坡的防护，以利于结构的安全稳定及长久使
用。
ｂ．该文中的特大桥已于２０１０年底建成通车，通车运营近一年半年时间，３９号桥台整体情况良好，未发
现桥台有裂缝及其他病害，桥台边坡稳定，说明文中对３９号桥台进行的特殊设计是合理的，可行的。
参考文献
Ｊ－１］范立础．桥梁工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００１．
［２］孙训方，方孝淑，关来泰．材料力学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２．
［３］杨文渊．简明公路施工手册［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００６．
［４］ＪＴＧ Ｄ６２－２００４，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［Ｓ］．
［５］张师定．桥梁建筑的结构构思与设计技巧［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２．
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