桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋方案設計

危玉蓉， 梁慶學

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司, 湖北武漢 430010)

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桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋方案設計

危玉蓉， 梁慶學

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司, 湖北武漢 430010)

桔鄉路是宜昌市總規的一條城市重要交通干道。桔鄉路與漢宜高速公路在高速新樁號K14+356處交叉,交叉角度為50°。桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋孔跨布置為(50+90+50)m。該文介紹了跨線橋的方案比選、所選方案的主要結構設計、施工方案及安全維護措施。

跨線橋； 方案比選； 懸臂澆筑連續梁； 頂推鋼箱梁

1 項目背景

宜昌市桔鄉路位于宜昌市伍家崗區，原名東山二路，起點為中南路，終點為東站路。道路全長5 200 m，道路規劃紅線寬36 m，雙向六車道。新建桔鄉路與漢宜高速在高速公路新樁號K14+356處交叉，交點坐標為X=3395745，Y=533505，受城市規劃和用地限制，交叉角度為50°，需設置跨線橋跨越現狀高速公路(圖1)。

圖1 桔鄉路跨漢宜高速跨線橋橋位示意

2 橋梁總體設計

2.1 橋位選擇

橋位平面服從路線走向，跨越現狀漢宜高速公路。橋梁路線方向與現狀高速公路路線方向夾角為50°。

2.2 橋梁長度及跨徑布置

橋位處現狀漢宜高速公路寬度23.0 m，為整體式路基，現狀中央分隔帶寬度約2.0 m。考慮高速公路遠期擴建需求，橋梁布跨時高速公路按照33.5 m寬度預留。因橋位附近路段棄方較多，橋梁布跨以不侵占高速公路遠期預留紅線為基準，綜合考慮結構受力合理、施工便捷、工程造價等因素確定橋梁長度及跨徑布置。

2.3 橋梁橫斷面設計

橋梁接線道路橫斷面布置為36.0 m=4.0 m(人行道)+11.5 m(機動車道)+5.0 m(綠化帶)+11.5 m(機動車道)+4.0 m(人行道)，為節約工程投資，橋梁取消中央綠化帶，采用分幅布置，單幅橋寬16.0 m，單幅橋橫斷面布置為16.0 m=4.0 m(人行道)+11.5 m(機動車道)+0.5 m(防撞護欄)。

2.4 橋梁縱斷面設計

橋梁縱斷面設計在考慮橋位處地形地質特點、橋下通行凈空要求，服從總體路線設計。

3 橋梁方案設計

綜合考慮安全、適用、經濟、美觀和耐久等因素，在遵循道路總體設計及規劃前提下，并依據高速公路相關管理部門意見橋梁擬定2個設計方案：

3.1 方案一：(50+90+50)m懸臂澆筑變截面連續梁

為盡可能減少對現狀高速的影響，上部結構采用(50+90+50) m預應力混凝土變截面連續箱梁，一跨跨越既有高速公路。箱梁為單箱三室直腹板截面，頂寬16.0 m，底寬11.1 m，兩側翼緣寬2.45 m。連續箱梁中支點處梁高5.5 m，跨中梁高為2.2 m。橋梁下部結構橋墩采用花瓶型門式墩，橋臺采用肋板式橋臺。

施工方法：箱梁采用節段對稱懸臂澆筑施工，不影響既有高速公路正常通行。

3.2 方案二：(50+90+50)m頂推鋼箱梁

上部結構采用(50+90+50) m變截面頂推鋼箱梁一跨鋼箱梁跨越既有高速公路。箱梁為單箱三室直腹板鋼箱梁截面，跨中梁高2.5 m，支點梁高4.5 m，箱梁頂寬 16.0 m，跨中底寬 11.1 m，兩側翼緣寬2.45 m。鋼箱梁采用正交異性板全焊接結構，跨中標準截面頂底板、腹板厚均為14 mm，支點段頂板、底板、腹板加厚至24 mm。

橋梁下部結構橋墩采用花瓶型門式墩，橋臺采用肋板式橋臺。

施工方法：第一聯鋼箱梁采用柔性墩多點頂推法施工，在主跨布置安裝頂推平臺和臨時墩，并在其上布置滑道。在平臺上逐段焊接，用多點多臺連續千斤頂同步張拉鋼絞線使鋼箱梁逐段向前滑移，循環作業使鋼箱梁到達設計位置。

第二聯箱梁采用支架現場澆筑施工，不影響既有高速公路正常通行。各方案優缺點見表1。

表1 方案比選

4 橋梁結構設計

本橋上部結構采用變截面懸臂澆筑預應力混凝土箱梁。箱梁為單箱三室直腹板截面，頂寬 16.0 m，跨中底寬 11.1 m，兩側翼緣寬2.45 m。連續箱梁中支點梁高5.5 m，跨中梁高為2.2 m，底板采用變厚度布置，由支點向跨中逐漸減少，支點處厚為75 cm，跨中厚為 25 cm(圖2～圖5)。

主橋箱梁底板上緣拋物線方程為：Y=0.0001884045625x1.7/+195 cm，底板下緣拋物線方程為：Y=0.0002285546946x1.7/+220 cm，拋物線沿中支點對稱布置。箱室頂板厚度為28 cm，翼緣板端部厚度22 cm，根部厚度55 cm。箱室腹板厚度由支點處經一次漸變至跨中，厚度由90 cm 漸變至50 cm。箱梁采用節段對稱懸臂澆筑施工。

主梁為全預應力混凝土構件，采用縱、豎雙向預應力體系?？v向預應力采用抗拉強度標準值為 1 860 MPa 的φS15.2 mm 高強度低松馳鋼絞線，分頂板束、腹板彎起束及邊、中跨合龍束四類，采用 15-9、15-12、15-15三種類型的鋼絞線；錨具采用群錨體系。豎向預應力束采用 JL32的精軋螺紋鋼筋，YGM錨具，縱向標準間距為50 cm。

圖2 桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋立面

圖4 桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋邊跨立面

下部結構橋墩采用花瓶型門式墩，墩身順橋向厚度為2.5 m，橫向寬度2.5 m。橋墩承臺采用矩形承臺，承臺橫向寬度為16.5 m，順橋向寬度為7.5 m，厚3.0 m。每個承臺下接8根直徑1.8 m的樁基礎。

橋臺采用肋板式橋臺，肋板厚1.0 m。橋臺承臺采用矩形承臺，承臺橫向寬度為2.5 m，順橋向寬度為6.5 m，厚2.5 m。每個承臺下接2根直徑1.5 m的樁基礎。

5 施工方案及安全維護措施

5.1 施工方案

桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋0#塊采用托架法施工，1#～10#節段采用掛籃對稱施工，12#現澆直線段采用滿堂支架法施工，11#合龍段采用吊架施工。掛籃采用菱形桁架作掛籃主桁，待0#塊施工完成后現場拼裝掛籃，安裝完成后用堆載法預壓，然后根據壓載數據和監控指令調整模板標高，綁扎鋼筋、安裝預應力管道、澆筑節段混凝土，張拉壓漿后掛籃前移就位，循環施工。各跨之間設計的合龍順序如下：

(1)先邊跨合龍，再進行中跨合龍。

(2)邊跨合龍，對稱張拉預應力鋼束至設計張拉力后，方可拆除邊跨合龍段勁性骨架。

(3)中跨合龍，對稱張拉預應力鋼束至設計張拉力后，方可拆除中間跨合龍段勁性骨架。

5.2 高速公路安全維護措施

桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋橋下凈空大，車速快，施工期間為減小對高速公路通行的影響，有效對應突發事件、事故，盡量減少個避免事故造成的損失，施工前應做好安全防護措施。主要包含以下內容：

(1)施工安全防護措施嚴格按照JTGH 30-2004《公路養護安全作業規程》制定，施工時的交通標志標牌等制作符合GB 5768-2009《道路交通標志和標線》要求。

(2)在施工區域內安設彩鋼板隔離墻，隔離墻周圍掛上紅色球狀燈，引起通行車輛的高度警覺和施工的絕對安全。

(3)在施工區上下游設置施工安全提示牌、交通標志牌。

(4)在每一分項工程開工之前，制定詳細的安全技術交底，由主管安全技術的人員向有關參與施工的班組、人員進行安全技術交代和要求，使施工人員及作業班級對工程特點、技術參數、質量要求、安全要求、安全技術、安全措施等方面有一個詳細深入的了解，以保證安全施工、避免事故的發生。

(5)施工前應做好詳細的應急預案；現場高空墜物、交通肇事等應急處置方案；救援措施以及應急物資儲備和應急車輛等。

6 結束語

宜昌市桔鄉路是宜昌市總規的一條城市重要交通干道。桔鄉路跨漢宜高速公路跨線橋橋型方案設計遵循技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理的總原則。橋梁上跨高速公路，具有優美的外形，結構布置簡練，在空間上比例和諧，并且能與周圍環境相協調，盡可能減少對高速公路的影響。施工方案成熟可靠、技術有保障，施工前要充分做好安全防護措施，保證橋梁安全，按時投入使用。

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危玉蓉(1985～)，女，碩士，工程師，主要從事橋梁設計方面工作。

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[定稿日期]2017-02-26