蘇州市北環快速路西延工程高架橋梁總體設計

宋慶華

（悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司，江蘇蘇州 215123）

1 工程概況

蘇州市北環快速路西延（辛莊立交—建林路）工程位于蘇州市內環線的西北角，是內環線的放射線，東起辛莊立交西側寒山橋，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6對出入口，其中5對為上下高架道路的平行匝道。快速路主線采用雙向6車道。

2 高架橋梁總體布置

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，經新區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。上部結構以現澆預應力混凝土連續箱梁為主，標準跨徑為3×32 m；跨越相交道路處采用30 m+45 m+30 m現澆連續箱梁；跨越長江路處采用40 m+60 m+40 m變截面連續箱梁；在匝道出入口段采用4×24 m鋼筋混凝土連續箱梁；因脫水機房暫時無法拆遷，采用2孔30 m預制組合小箱梁，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預制空心板。匝道寬度為8 m，跨徑主要有2聯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，設置下穿通道，橋梁跨徑為40 m+60 m+40 m變截面連續箱梁，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，采用預制組合小箱梁，預制梁高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)

匝道橋寬8 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）

3 技術標準

橋寬：高架橋主線全寬有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。

抗震設防：地震動峰值加速度0.05 g。

4 高架橋梁設計要點

上部結構箱梁采用滿堂支架現澆施工，在相交道路路口設置通行孔，主線箱梁采用4.5 m大懸臂斜腹板箱梁，除縱向預應力鋼束外，箱梁頂板設置橫向預應力鋼束。鋼束采用Φs15.20鋼絞線，抗拉強度標準值fpk=1 860 MPa，設計中考慮設置廣告牌荷載，廣告牌荷載按每側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變截面連續箱梁因跨徑較大，縱向預應力鋼束在梁端錨固，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，并應根據跨徑及橋寬的不同考慮活載內力增大系數。

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，箱梁橫向預應力錨固端位置向內側縮短至距端部1 m，遠期考慮設置縱向型鋼伸縮縫，如圖8所示。

圖8 遠期匝道拼接方案（單位：cm）

下部結構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。

5 長江路下穿通道設計

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構，其余敞開段采用“U”形槽結構。基坑支護根據深度不同，分別采用了網噴放坡、重力式擋土墻以及鉆孔樁+鋼管內支撐體系，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）

6 經濟指標

上部結構主要箱梁經濟指標見表1。

表1 上部結構主要箱梁經濟指標表

7 結語

蘇州市北環快速路西延工程高架橋梁采用大懸臂斜腹板預應力混凝土連續箱梁，滿堂支架現澆施工，特殊地段采用預制小箱梁，架橋機施工，相交道路根據交通量大小設置下穿通道。該設計可適應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