207國道襄陽改線段下穿福銀高速公路方案設(shè)計(jì)

張鴻鳴

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 武漢 430063）

在線路穿越已有的鐵路、街道和特殊建筑群時，需要修筑地道橋，施工方法有開槽和不開槽2種，開槽施工一般都會影響交通，并且工程量大，輔助設(shè)施多（例如需用便橋、便道、天梯、擋板等），土石方運(yùn)輸量大，對環(huán)境破壞嚴(yán)重；不開槽施工可有效避免上述干擾，并比開槽施工節(jié)約人力、物力，其典型方法是頂進(jìn)法，目前在地道橋施工中被廣泛采用［1］。

在線路下穿高速公路時，由于采用頂進(jìn)法施工控制要求高，且頂進(jìn)法施工費(fèi)用高，大多線路下穿高速公路采用開槽施工方法，但當(dāng)既有高速公路交通量大，不允許長時間對既有高速公路交通產(chǎn)生影響的情況下，在有條件的情況下，也常采用頂進(jìn)法施工下穿高速公路框架橋。

1 工程概況

207國道是湖北省重要干線公路，隨著近年來襄陽市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)狀的207國道襄陽市區(qū)北部路段交通量迅速增長，道路交通壓力顯著增加。同時，沿線村鎮(zhèn)的快速發(fā)展也嚴(yán)重影響了道路的通行能力。因此，對207國道襄陽市北段進(jìn)行改線，改善襄陽市城區(qū)出入口道路交通狀況已勢在必行。根據(jù)工程可行性研究報(bào)告批復(fù)意見，207國道襄陽市北段改建工程（以下簡稱“本項(xiàng)目”）全線采用雙向四車道一級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80 k m／h，路基寬度24.5 m［2－3］。

福銀高速公路漢十段長404.6 k m，是連接湖北省中西部的重要通道，根據(jù)福銀高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，漢十段采用雙向4車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度100 k m／h，路基寬度26.0 m［2－3］。

本項(xiàng)目與福銀高速公路湖北漢十段交叉，右交角為90°。工程區(qū)屬于漢江沖積平原，其上發(fā)育有I～I(xiàn)II級堆積階地。地貌單元屬壟崗地貌類型，地勢平坦開闊，略有起伏。下穿位置福銀高速公路填方路基高度為5.0 m左右。福銀高速公路現(xiàn)處于運(yùn)營階段，為求更合理的下穿福銀高速公路方案，盡量減少對福銀高速公路運(yùn)營的影響，本次設(shè)計(jì)提出本項(xiàng)目下穿福銀高速公路的以下方案進(jìn)行比較。

2 方案A

2.1 設(shè)計(jì)方案

方案A為改路明挖法，設(shè)計(jì)采用2×11.775 m鋼筋混凝土框架橋下穿福銀高速公路。施工開挖福銀高速公路前先修一條臨時便道，把該段福銀高速公路的交通引至臨時便道上通行，然后開挖整幅福銀高速公路路基后，對整體框架橋進(jìn)行現(xiàn)場澆筑施工。改路明挖平面布置見圖1。

圖1 改路明挖平面布置圖

2.2 施工方案流程圖

改路明挖法施工方案流程見圖2。

圖2 改路明挖法施工流程圖

3 方案B

3.1 設(shè)計(jì)方案

方案B為支擋明挖法，設(shè)計(jì)采用2×11.775 m鋼筋混凝土框架橋下穿福銀高速公路。施工在福銀高速公路中央分隔帶設(shè)置支擋樁，先開挖半幅福銀高速公路路基，對已開挖的半幅高速公路側(cè)閉合框架橋進(jìn)行整體現(xiàn)澆施工，然后再開挖另半幅福銀高速公路路基，對另開挖的半幅高速公路側(cè)閉合框架橋進(jìn)行整體現(xiàn)澆施工。支擋明挖平面布置見圖3。

圖3 支擋明挖平面布置圖

3.2 施工保通方案

（1）在半幅路基路緣帶位置設(shè)置鉆孔灌注樁，對福銀高速公路的半幅路基進(jìn)行防護(hù)。

（2）對福銀高速公路半幅交通進(jìn)行封閉，將車流引至另外半幅上。

（3）開挖福銀高速公路交通封閉的半幅既有路基，對半幅既有路基側(cè)的框架橋進(jìn)行整體現(xiàn)澆法施工。

（4）半幅既有路基側(cè)的框架橋施工完畢后，將另外半幅的車流引至框架橋上通行。

（5）開挖福銀高速公路另外半幅既有路基，對剩余半幅框架橋進(jìn)行整體現(xiàn)澆法施工。

（6）恢復(fù)福銀高速公路路基、路面，施工附屬工程。

（7）解除福銀高速公路交通管制，恢復(fù)福銀高速公路原有交通。

4 方案C

4.1 設(shè)計(jì)方案

方案C為逆做法路改橋，對既有福銀高速公路路基進(jìn)行挖除，改為2×20 m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板上跨本項(xiàng)目。施工先在福銀高速公路半幅路基上打入3排共6根墩臺樁，然后施工蓋梁、橋面系統(tǒng)、附屬工程，再在福銀高速公路另半幅路基上打入3排共6根墩臺樁，然后施工蓋梁、橋面系統(tǒng)、附屬工程，上跨本項(xiàng)目的整座橋梁施工好后，最后開挖橋下福銀高速公路既有路基。路改橋立面布置見圖4。

圖4 路改橋立面圖（單位：c m）

4.2 施工工藝流程

逆做法路改橋施工工藝流程見圖5。

圖5 路改橋施工工藝流程圖

5 方案D

5.1 設(shè)計(jì)方案

方案D為頂進(jìn)施工法，設(shè)計(jì)采用2×11.40 m鋼筋混凝土框架橋下穿福銀高速公路。總體施工順序?yàn)椋菏紫冗M(jìn)行臨時設(shè)施建設(shè)場地平整、基坑開挖及頂進(jìn)箱體預(yù)制等，同時在頂進(jìn)箱涵預(yù)制及養(yǎng)生階段做好箱體頂進(jìn)的準(zhǔn)備工作，即開挖福銀高速路兩側(cè)土釘墻錨噴支護(hù)、頂進(jìn)線路的加固等工作；兩側(cè)箱涵分段預(yù)制，逐段采用中繼間法頂進(jìn)施工，半幅箱涵頂進(jìn)就位后，及時進(jìn)行三角區(qū)回填，接著進(jìn)行另外半幅箱涵頂進(jìn)施工及高速公路恢復(fù)施工。框架橋分為前后2個節(jié)段預(yù)制頂進(jìn)，節(jié)與節(jié)之間設(shè)中繼間；框架橋底設(shè)滑行軌道；基坑及框架橋根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用井管降水［4－5］。頂進(jìn)施工過程示意見圖6。

圖6 頂進(jìn)施工過程示意圖

5.2 施工保通方案

本下穿閉合框架橋頂進(jìn)施工過程中需要對福銀高速公路既有交通進(jìn)行交通管制，框架橋頂進(jìn)方向?yàn)閺暮幽现料尻柺袇^(qū)方向，以第一節(jié)框架橋前端（即框架橋襄陽市區(qū)端）為控制邊（以下簡稱為“控制邊”），本項(xiàng)目中線與福銀高速公路中線交叉點(diǎn)往河南方向20.5 m位置為頂進(jìn)施工起點(diǎn)，即控制邊位于該位置，頂進(jìn)距離為0 m。頂進(jìn)施工過程中，控制邊前方2～12.5 m范圍內(nèi)上方路面上不能通車。整個頂進(jìn)過程中，福銀高速公路既有交通管制情況如下：

（1）在頂進(jìn)起點(diǎn)0～2.5 m過程中，福銀高速公路北幅單車道單向、南幅雙車道單向通行，并對北半幅通行交通限速40 k m／h。

（2）在頂進(jìn)2.5～10.75 m過程中，福銀高速公路北幅封閉、南幅雙車道雙向通行，并對南半幅通行交通限速40 k m／h。

（3）在頂進(jìn)10.75～15.75 m過程中，福銀高速公路北幅單車道單向、南幅單車道單向通行，并對南、北半幅通行交通均限速40 k m／h。

（4）在頂進(jìn)15.75～24.0 m過程中，福銀高速公路南幅封閉、北幅雙車道雙向通行，并對北半幅通行交通限速40 k m／h。

（5）在頂進(jìn)24.0～29.0 m過程中，福銀高速公路北幅雙車道單向、南幅單車道單向通行，并對南、北半幅通行交通均限速40 k m／h。

（6）在頂進(jìn)29.0～33.5 m過程中，福銀高速公路北幅雙車道單向、南幅雙車道單向通行，并對南、北半幅通行交通均限速40 k m／h。

（7）在頂進(jìn)33.5 m以上過程中，福銀高速公路既有交通管制解除。

6 方案比較

本次設(shè)計(jì)提出了本項(xiàng)目下穿福銀高速公路的4個施工方案，具體方案比較見表1。

表1 方案比較表

7 結(jié)論

方案A和方案B均采用挖斷福銀高速公路施工框架橋，2方案造價適中，施工對福銀高速公路的影響周期均較長；方案C先把福銀高速公路路基改做成橋，保證福銀高速公路車輛通行，然后再開挖橋下福銀高速公路路基，造價最省，施工對福銀高速公路的影響周期適中，但采用空心板橋需要按時檢修；方案D采用頂進(jìn)施工，不用挖斷福銀高速公路路基施工，造價最高，施工控制要求高，但對福銀高速公路的影響周期最短。

通過以上各方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析，本著最大限度地減少施工對福銀高速公路的影響，本項(xiàng)目下穿福銀高速公路設(shè)計(jì)推薦采用頂進(jìn)施工的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)交通主管部門組織專家進(jìn)行專項(xiàng)審查，專家組一致同意設(shè)計(jì)單位推薦的方案D，即207國道襄陽改線段下穿福銀高速公路采用頂進(jìn)施工方案。

［1］ 涂 兵.橋梁工程施工［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［2］ JTG BO1－2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：人民交通出版社，2003.

［3］ JTG D20－2006公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［4］ 馮 強(qiáng).井點(diǎn)降水技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用［J］.市政技術(shù)，2013（S1）：35-37，118.

［5］ 李培武.井點(diǎn)降水法在塔里木河特大橋承臺施工中的應(yīng)用［J］.交通科技，2009（4）：47-48，51.