宋慶華
(悉地(蘇州)勘察設(shè)計顧問有限公司,江蘇蘇州 215123)
蘇州市北環(huán)快速路西延(辛莊立交—建林路)工程位于蘇州市內(nèi)環(huán)線的西北角,是內(nèi)環(huán)線的放射線,東起辛莊立交西側(cè)寒山橋,向西沿鹿山路延伸至太湖大道,全長約7.7 km,其中高架橋長約7.2 km,沿線共設(shè)6對出入口,其中5對為上下高架道路的平行匝道??焖俾分骶€采用雙向6車道。
高架橋按樁號增加方向由西向東沿線為鹿山路,跨越多條相交道路,經(jīng)新區(qū)第二污水廠跨越馬運河,向東接寒山橋老橋西引橋。寒山橋老橋西引橋為7孔20 m空心板梁,其中5孔空心板梁拆除,保留2孔空心板梁。相交道路長江路設(shè)置下穿通道一座。
主線高架橋標準段寬度為26 m,在匝道出入口處變寬為35.5 m或45 m。上部結(jié)構(gòu)以現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁為主,標準跨徑為3×32 m;跨越相交道路處采用30 m+45 m+30 m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁;跨越長江路處采用40 m+60 m+40 m變截面連續(xù)箱梁;在匝道出入口段采用4×24 m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁;因脫水機房暫時無法拆遷,采用2孔30 m預(yù)制組合小箱梁,架橋機施工;跨越馬運河段采用25 m+45 m+30 m連續(xù)箱梁(滿足等外30 t級航道要求);箱梁與保留的2×20 m寒山橋老橋西引橋銜接段采用3×15.531 m預(yù)制空心板。匝道寬度為8 m,跨徑主要有2聯(lián)2×32 m,3×34 m等。標準段及匝道出入口段橋梁橫斷面如圖1、圖2、圖3所示。
圖1 標準段橫斷面(單位:cm)
圖2 匝道出入口段橫斷面(單位:cm)
圖3 匝道出入口段橫斷面(單位:cm)
因相交道路長江路交通量較大,設(shè)置下穿通道,橋梁跨徑為40 m+60 m+40 m變截面連續(xù)箱梁,箱梁跨中及邊跨端部梁高為2 m,橋墩支點處梁高為3.5 m。橋墩支點處橫斷面如圖4所示。
圖4 60 m跨橋墩支點處橫斷面(單位:cm)
在脫水機房處,采用預(yù)制組合小箱梁,預(yù)制梁高1.8 m,吊裝重量707.7 kN。采用架橋機施工。橋梁橫斷面如圖5所示。
圖5 30 m小箱梁橫斷面(單位:cm)
匝道橋?qū)? m,橋墩橫斷面如圖6、圖7所示。
圖 6匝道過渡墩橫斷面(單位:cm)
圖 7匝道中間墩橫斷面(單位:cm)
橋?qū)挘焊呒軜蛑骶€全寬有26 m、35.5 m、45 m三種類型;匝道寬度為8 m。
荷載等級:城-A級。
橋下凈空:高架橋橋下凈空不小于5 m。
抗震設(shè)防:地震動峰值加速度0.05 g。
上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工,在相交道路路口設(shè)置通行孔,主線箱梁采用4.5 m大懸臂斜腹板箱梁,除縱向預(yù)應(yīng)力鋼束外,箱梁頂板設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力鋼束。鋼束采用Φs15.20鋼絞線,抗拉強度標準值fpk=1 860 MPa,設(shè)計中考慮設(shè)置廣告牌荷載,廣告牌荷載按每側(cè)3 kN/m計算。
跨越相交道路處跨徑30 m+45 m+30 m箱梁及40 m+60 m+40 m變截面連續(xù)箱梁因跨徑較大,縱向預(yù)應(yīng)力鋼束在梁端錨固,縱向鋼束要注意在梁端平彎,以避讓端橫梁鋼束錨頭,其余標準段連續(xù)梁縱向鋼束上彎到梁頂錨固。因此,相交道路處箱梁需要先施工。
箱梁計算采用橋梁博士V3.2軟件計算,計算時考慮翼板剪力滯效應(yīng),并應(yīng)根據(jù)跨徑及橋?qū)挼牟煌紤]活載內(nèi)力增大系數(shù)。
在金楓路樞紐立交處考慮遠期匝道拼接方案。具體方法是:部分主線箱梁翼板加厚10 cm,翼板端部由20 cm加厚至30 cm,箱梁橫向預(yù)應(yīng)力錨固端位置向內(nèi)側(cè)縮短至距端部1 m,遠期考慮設(shè)置縱向型鋼伸縮縫,如圖8所示。
圖8 遠期匝道拼接方案(單位:cm)
下部結(jié)構(gòu)橋墩采用鋼筋混凝土柱式橋墩,為了減小對地面道路的影響,橋墩立柱間距盡可能小,為5.2 m,兩立柱外緣距離為7 m,位于地面道路中央分隔帶中。大部分鉆孔灌注樁(直徑1.5 m)為摩擦樁,有部分鉆孔樁為嵌巖樁,對于嵌巖樁橋墩均進行了補充勘察,樁基嵌巖深度按1 d控制。
長江路下穿通道全長共445 m,其中暗埋段長65 m,采用鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu),其余敞開段采用“U”形槽結(jié)構(gòu)。基坑支護根據(jù)深度不同,分別采用了網(wǎng)噴放坡、重力式擋土墻以及鉆孔樁+鋼管內(nèi)支撐體系,最深段采用了兩道鋼支撐。下穿通道暗埋段箱涵先于連續(xù)梁施工,箱梁支架作用于箱涵頂板路面上。暗埋段及敞開段橫斷面如圖9、圖10所示。
圖9 暗埋段斷面(單位:cm)
圖10 敞開段斷面(單位:cm)
上部結(jié)構(gòu)主要箱梁經(jīng)濟指標見表1。
表1 上部結(jié)構(gòu)主要箱梁經(jīng)濟指標表
蘇州市北環(huán)快速路西延工程高架橋梁采用大懸臂斜腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,滿堂支架現(xiàn)澆施工,特殊地段采用預(yù)制小箱梁,架橋機施工,相交道路根據(jù)交通量大小設(shè)置下穿通道。該設(shè)計可適應(yīng)城市快速路高架橋整體美觀要求,是城市高架橋的常用方法,值得借鑒參考(見圖11、圖12)。
圖11 竣工后的高架橋主線
圖12 竣工后的長江路下穿通道