柴加兵

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司 沈陽市 110166)

隨著我國城鎮(zhèn)化的深入發(fā)展，市政道路與公路不斷交叉、重合。解決市政路網(wǎng)跨越或者下穿高速公路是目前面臨的一個比較棘手的問題；反之，高速公路跨越或下穿城市快速路也面臨著同樣的問題。以呼和浩特市海拉爾東街-海拉爾西街-金海路改造提升二期工程東延伸線互通上跨機場高速為基礎(chǔ)，對其施工方案進行分析比選，希望能為快速路跨越高速及類似項目橋梁施工方案提供參考。

1 工程概況

本項目為海拉爾東街-海拉爾西街-金海路改造提升二期工程，在一期工程基礎(chǔ)上向東西進行延伸，命名為東延伸線、西延伸線。其中東延伸線起點與一期起點順接，位于科爾沁高架東側(cè)，平行京包鐵路向東延伸，終點與機場路Y型交叉，東延伸線全長4.3km。二期工程平面布置見圖1。

東延伸線終點與機場路采用Y型互通相接。Y型互通區(qū)機場路范圍為K10+825～K12+445，長度1620m。南起機場路現(xiàn)狀橋梁跨京包鐵路北側(cè)橋臺位置，向北延伸1620m。原有機場路路面寬度為27m，路基寬度28.5m，雙向四車道。為實現(xiàn)Y型互通，設(shè)置A匝道橋上跨機場路后接入機場路，B匝道橋接入機場路，C匝道橋接入海拉爾東街，D匝道橋上跨A、C匝道后接入海拉爾東街。影響機場路主要施工內(nèi)容為：上跨橋梁兩座，互通區(qū)主線加快加減速車道設(shè)置及路基加寬填高處理。其中A匝道與機場路相交，采用1-50m簡支鋼混組合梁跨越高速，凈空≥5.5m；D匝道橋與機場路相交，采用24.5m+36m+29.5m連續(xù)鋼混組合梁跨越高速，其中36m跨徑跨越高速，凈空≥5.5m；A、D匝道跨越高速均采用一次跨越，機場路中分帶均不落墩。現(xiàn)場交叉方式見圖2。

圖2 A匝道跨越機場高速平面布置圖

2 橋梁設(shè)計標準

互通區(qū)橋梁采用如下設(shè)計標準[1]:

(1)道路等級：城市主干道。

(2)設(shè)計車速：匝道設(shè)計速度為30～40km/h。

(3)橋梁設(shè)計荷載：城-A級。

(4)設(shè)計安全等級：一級。

(5)設(shè)計基準期：100年。

(6)設(shè)計使用年限：100年。

(7)環(huán)境類別： Ⅱ類。

(8)橋面防水等級：I級。

(9)橋梁護欄防撞等級： SS級。

(10)凈空高度：A、D匝道橋跨越高速凈空≥5.5m；互通區(qū)匝道交叉，橋下凈空≥5.0m；匝道跨越市政規(guī)劃路凈空≥4.5m。

(11)標準橫斷面

①單向雙車道匝道標準段斷面為：0.5m(防撞護欄)+9.0m(機動車道)+0.5m(防撞護欄)=10.0m。

②單向雙車道匝道標準段斷面為：0.5m(防撞護欄)+10.75m(機動車道)+0.5m(防撞護欄)=11.75m。

(12)地震荷載

地震基本烈度8度，設(shè)計基本地震加速度0.2g，橋梁抗震設(shè)防分類為乙類，按9度采取抗震措施。

(13)臺后填土高度控制在6.0m左右。

3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

標準寬度10.0m和11.75m，跨徑30m左右鋼混組合梁，橋?qū)?0.0m，采用單箱2室，設(shè)計線處梁高1.8m，底板水平，橫坡通過調(diào)整腹板高度形成。組合梁橋面板厚度250～350mm；鋼梁上翼緣厚度24～40mm，底板厚度12～40mm，腹板厚度14～20mm。鋼箱梁頂板、底板、腹板設(shè)置縱向加勁肋，橫隔板標準間距4m，其間設(shè)置腹板豎向加勁肋。在橫橋向支座內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼箱限位擋塊。在邊跨受壓區(qū)、中跨受壓區(qū)每道腹板設(shè)置一道縱向加勁肋，加勁肋距組合梁頂板的高度為400mm，縱向加勁肋采用板肋形式。在端橫梁和中橫梁處設(shè)置支座，支座處橫梁內(nèi)設(shè)置支座加勁肋，加勁肋板厚為30～50mm。底板加勁肋在支座附近橫隔板處斷開與之焊接，其余均連續(xù)。

標準寬度10.0m跨徑1-50m鋼混組合梁，橋?qū)?0.0m，采用單箱2室，設(shè)計線處梁高2.3m，底板水平，橫坡通過調(diào)整腹板高度形成。組合梁橋面板厚度250～350mm；鋼梁上翼緣厚度30～40mm，底板厚度12～40mm，腹板厚度14～20mm。鋼箱梁頂板、底板、腹板設(shè)置縱向加勁肋，橫隔板標準間距4m，其間設(shè)置腹板豎向加勁肋。在橫橋向支座內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼箱限位擋塊?？缰惺軌簠^(qū)每道腹板設(shè)置一道縱向加勁肋，加勁肋距組合梁頂板的高度為400mm，縱向加勁肋采用板肋形式。在端橫梁處設(shè)置支座，支座處橫梁內(nèi)設(shè)置支座加勁肋，加勁肋板厚為30mm。底板加勁肋在支座附近橫隔板處斷開與之焊接，其余均連續(xù)。

3.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)橋墩

主橋標準橋墩橫橋向呈Y型，上寬下窄，側(cè)面以曲線過渡，立面呈花瓶形狀；中間墩順橋向為等厚，厚度為1.6m，具體詳見橋墩一般構(gòu)造圖；過渡墩墩頂通過曲線由1.6m變厚至2.7m。

(2)基礎(chǔ)

墩臺基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑分別為1.6m?；鶚毒O(shè)置聲測管。

匝道區(qū)橋墩承臺厚度均為2.5m，底面均設(shè)置15cm厚的C15素混凝土墊層；下部結(jié)構(gòu)施工完成后，需恢復(fù)承臺開挖范圍內(nèi)的道路結(jié)構(gòu)。

4 施工方案設(shè)計比選

以A匝道1-50m橋梁跨越高速作為研究對象，進行施工方案比較。

A匝道與機場高速交叉處采用1-50m鋼混組合梁跨越機場高速，凈空5.0m,橋墩落于機場高速邊坡上，橋墩采用花瓶墩、承臺為方型承臺，尺寸為6.6m×6.6m,承臺旋轉(zhuǎn)，平行機場路方向布置，承臺位于機場路邊坡上，承臺邊緣距離行車道路面最小距離為2.27m,承臺距離坡腳約3.5m。施工時需要打入鋼板樁防護路基，然后開挖路基，進行樁基和承臺施工。

4.1 頂推施工

頂推施工時考慮將防撞墻、橋面板一并施工完成后，同時進行頂推，最大限度地減少施工對現(xiàn)行交通的影響。由于頂推重量增加，會增加一部分造價，但是減少了對現(xiàn)行交通的影響。頂推施工布置圖見圖3。

圖3 頂推施工布置圖(一)

1-50m頂推情況如下：

(1)于臨近跨搭設(shè)頂推施工平臺，封閉中央分隔帶兩側(cè)各1車道，中央分隔帶處臨時墩，利用原中間車道及3.25m硬路肩通行，中分帶臨時施工時間2d。

(2)在頂推范圍內(nèi)搭設(shè)施工棚，用于施工期間不中斷交通防護，整個過程約2d。

(3)解除封閉道路，恢復(fù)通行，于頂推施工平臺上方制作梁段及鋼導(dǎo)梁，進行頂推。

(4)完成50m鋼混組合梁頂推，整個頂推過程10d。頂推施工過程見圖4。

圖4 頂推施工布置圖(二)

(5)拆除棚架，拆除臨時支架，恢復(fù)中央分隔帶。封閉時間約3d。

(6)完成主跨橋梁施工后，進行兩側(cè)引橋施工及橋面系施工。

綜上所述，1-50m鋼混組合梁采用頂推施工，對交通影響約7d，整個造價約300萬元，整個頂推施工過程約為17d。

4.2 節(jié)段吊裝施工

1-50m節(jié)段吊裝情況如下：

(1)封閉中央分隔帶兩側(cè)各1車道，施工中央分隔帶處臨時墩,及橋墩處臨時墩。利用3.25m硬路肩通行。中分帶臨時施工時間2d。

(2)右側(cè)半幅車道封閉，節(jié)段吊裝，焊接施工。打開中分帶，利用硬路肩及原車道實現(xiàn)道路通行。半幅封閉施工約3d。節(jié)段吊裝施工布置見圖5。

圖5 節(jié)段吊裝施工布置圖(一)

(3)左側(cè)半幅車道封閉，節(jié)段吊裝，對接焊接施工。右側(cè)半幅利用原車道及硬路肩實現(xiàn)道路通行。半幅封閉施工約3d。

(4)在橋下范圍內(nèi)搭設(shè)施工棚，用于后續(xù)施工期間不中斷交通防護，整個過程約2d。

(5)進行橋面板及護欄施工,整個施工月 15d。

(6)拆除棚架，拆除臨時支架，恢復(fù)中央分隔帶。封閉時間約3d。節(jié)段吊裝施工過程見圖6。

圖6 節(jié)段吊裝施工布置圖(二)

(7)進行橋面系施工。

綜上所述，1-50m鋼混組合梁采用節(jié)段吊裝施工，對交通影響約13d，整個造價約180萬元，整個節(jié)段吊裝施工過程約為28d。

相對頂推施工節(jié)約約120萬元。

4.3 施工方案比選

根據(jù)上述施工過程，對頂推施工和節(jié)段吊裝進行綜合比較，比較結(jié)論見表1。

表1 施工方案比選

根據(jù)上述比較，知道頂推施工與節(jié)段吊裝施工各有優(yōu)缺點。頂推施工的最大優(yōu)點是對現(xiàn)行交通影響較小，但是造價較節(jié)段吊裝要高出不少；節(jié)段吊裝施工最大的優(yōu)點是節(jié)約造價，但是對現(xiàn)行交通影響較大。本項目位于機場高速公路節(jié)點位置，交通量非常大，所以選擇了頂推施工，雖然增加部分造價，但是減少了施工期間對交通的影響，特別是施工期間行車安全性較高。

5 結(jié)論

通過上述比較，知道頂推施工與節(jié)段吊裝施工各有優(yōu)缺點，但是頂推施工最大的優(yōu)點是對交通影響較小，行車安全性比較好，但是頂推施工的缺點也比較明顯，就是施工較為復(fù)雜，準備工作較多，增加造價較大；節(jié)段吊裝的最大優(yōu)點是施工簡單，造價較低，但是對行車有影響。選擇何種跨越方式進行施工需要考慮項目所處位置交通量大小，對于交通量較大的建議采用頂推施工，對于交通量較小的地方建議采用節(jié)段吊裝施工。