大連市光明路延伸工程橋梁總體設(shè)計(jì)

杜 秋

（大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 大連116011）

1 工程概況

大連市光明路延伸工程包含光明路延伸工程和東方路延伸線。工程位于大連市中心城區(qū)的東北區(qū)域，穿越大連市甘井子區(qū)，距東側(cè)海岸線2 km。本工程是大連市“內(nèi)外兩環(huán)、五橫六縱”快速路網(wǎng)中內(nèi)環(huán)的組成部分，是繼東北路、東聯(lián)路之后的第三條南北向出入市通道，將打破大連市中心城區(qū)“C”形海灣的交通瓶頸，工程區(qū)域位置見圖1。

圖1 區(qū)域位置圖

2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）道路等級：光明路為城市快速路，東方路為城市主干路。

（2）斷面形式：光明路、東方路為雙向六車道，立交匝道為單向兩車道或單車道。

（3）設(shè)計(jì)速度：光明路、東方路為60 km/h，立交匝道為40 km/h 或30 km/h。

（4）車道寬度：3.5 m、3.75 m。

（5）凈空高度：跨現(xiàn)有及規(guī)劃路凈空≥5.0 m；跨沈大線按“雙層集裝箱運(yùn)輸橋隧建筑限界”，橋下凈高≥8.3 m；跨南甘線預(yù)留電氣化條件，橋下凈高≥6.8 m。

（6）橋梁設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100 a。

（7）橋梁主體結(jié)構(gòu)安全等級：一級。

（8）汽車荷載：城-A 級。

（9）路面結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載：BZZ-100 型標(biāo)準(zhǔn)車。

（10）環(huán)境類別：Ⅱ類。

（11）地震設(shè)防烈度及抗震設(shè)防措施等級：地震烈度7 度，抗震措施設(shè)防烈度8 度。

3 總體設(shè)計(jì)

光明路主線為城市快速路，南起梭魚灣20 號路，順接大連灣海底隧道，北至G201 國道，路線全長6.952 km。紅線寬50～70 m，斷面為兩塊板，雙向6 車道。建設(shè)形式為道路、橋梁、隧道。全線設(shè)置四座互通立交，分別為東方路立交、中華路立交、振連路立交及G201 國道立交（見圖2）。

圖2 總體設(shè)計(jì)圖

4 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

光明路延伸工程橋梁結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及上跨國道和城市主干路；上跨鐵路和輕軌；加寬橋等情況。

4.1 主線標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

主線標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面分為兩種，一種是分幅的主線，單幅標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?2.75 m；另一種主線是全斷面形式，標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?5 m，見圖3、圖4。東方路立交和中華路立交主線以分幅式布置，振連路立交和201 國道立交主線以整幅布置。

圖3 主線分幅結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

圖4 主線整幅結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

主線跨徑布置以30 m 為標(biāo)準(zhǔn)跨徑，分幅橋梁單幅橋?qū)捪鄬^小，梁高以1.8 m 為主；整幅橋梁橋?qū)捪鄬^大，橫向墩柱間距較大，梁高以2.0 m 為主。

分幅橋采用5 箱，斜腹板與頂?shù)装宀捎么蟀霃綀A弧順接，外形更加美觀。腹板厚度0.45～0.65 m，頂?shù)装搴?.22 m。縱向采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)為主，主梁兩端采用預(yù)留槽口進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉；橫向支點(diǎn)間距相對較小，橫梁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

整幅橋采用8 箱，斜腹板與頂?shù)装宀捎么蟀霃綀A弧順接。整幅橋的腹板和頂?shù)装宄叽缗c分幅橋相同。縱向采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)為主，主梁兩端采用預(yù)留槽口進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉；橫向支點(diǎn)間距相對較大，橫梁均采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。縱、橫向預(yù)應(yīng)力在端橫梁處存在沖突的可能，預(yù)應(yīng)力布置時(shí)應(yīng)相互避讓。

4.2 匝道標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

匝道橋標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面分為兩種，一種是單向單車道，橋?qū)?.0 m；另一種是單向雙車道，橋?qū)?.0 m。例如中華路C、D 匝道橋?yàn)閱蜗螂p車道，H 匝道橋?yàn)閱蜗騿诬嚨溃训澜Y(jié)構(gòu)斷面圖見圖5。

圖5 匝道結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

匝道跨徑布置以30 m 和20 m 為標(biāo)準(zhǔn)跨徑，一般平面半徑小于120 m 的匝道以20 m 跨徑為主，平面半徑大于120 m 的匝道以20 m 跨徑為主。30 m跨徑梁高為1.8 m，20 m 跨徑梁高為1.6 m。匝道橋基本以單墩雙支座布置形式為主。

對于匝道橋跨徑大于20 m 的基本采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，小于20 m 均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。橫梁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。匝道橋主梁腹板與頂?shù)装宄叽缗c主橋相同

4.3 跨鐵結(jié)構(gòu)

東方路立交主線左幅橋、主線右幅橋、C 匝道橋、G 匝道橋均上跨甘井子站內(nèi)9 條線路，跨線橋均采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。東方路立交跨鐵橋梁各跨徑布置、梁高、梁寬及斷面形式詳細(xì)情況見表1。

表1 東方路立交跨鐵橋梁表

主線跨鐵橋考慮與主線順接，均采用與主線相同斷面形式，另外還考慮斜腹板再變截面施工難度較大，因此采用等梁高形式。匝道橋由于跨徑較大不適合等梁高，若采用變梁高斜截面在支點(diǎn)處底板會(huì)變得較窄，不利于支座布置，且穩(wěn)定性差，因此采用直腹板斷面形式。

東方路立交上部結(jié)構(gòu)采用支架現(xiàn)澆施工。跨鐵路部分搭設(shè)門式支架維持鐵路通車，支架臨時(shí)支墩內(nèi)側(cè)距鐵路中線的凈距不小于3.5 m，支架縱梁底至軌面凈高不小于6.0 m，東方路跨鐵結(jié)構(gòu)斷面見圖6。

圖6 東方路跨鐵結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

201 國道立交上跨沈大線公鐵立交橋由主線橋、A 匝道橋、D 匝道橋三座橋組成，均上跨沈大線，2 條線路。主線跨鐵采用預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，匝道跨鐵采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)。主線橋、A 匝道橋、D 匝道橋三座橋各跨徑布置、梁高、梁寬及斷面形式詳細(xì)情況見表2。

表2 201 國道立交跨鐵橋梁表

主橋跨沈大鐵路結(jié)構(gòu)采用（2×45）m 變高度直腹板箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土T 構(gòu)。采用平行鐵路支架現(xiàn)澆、轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體跨度為（40+40）m，轉(zhuǎn)體總重量6 500 t，橋墩為花瓶形實(shí)體墩。跨鐵匝道橋與標(biāo)準(zhǔn)匝道相同斷面，結(jié)構(gòu)為鋼箱梁, 國道立交跨鐵主線、跨鐵匝道結(jié)構(gòu)斷面見圖7 與圖8。

圖7 201 國道立交跨鐵主線結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

圖8 201 國道立交跨鐵匝道結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

由于哈大線運(yùn)營任務(wù)繁重，為施工階段最小程度的影響哈大線，主線采用轉(zhuǎn)體施工。A、D 匝道橋鋼箱梁采用現(xiàn)場拼接后吊裝施工。

4.4 上跨主路和輕軌結(jié)構(gòu)

東方路立交橋在上跨梭魚灣20 號路處采用簡支鋼箱梁結(jié)構(gòu)，201 國道立交在跨越大連輕軌3 號線和振興路處均采用連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)。上跨現(xiàn)有及規(guī)劃路凈空≥5.0 m，上跨輕軌凈空≥7.9 m，見表3。

表3 跨線橋梁表

鋼箱梁梁高盡量順接主線其他跨梁高，對于上跨梭魚灣20 號路左、右幅的主線橋，由于跨徑稍大，與主線其他梁高相同，受力無法滿足，因此對本跨橋梁梁高進(jìn)行了加高。

跨輕軌處需對輕軌進(jìn)行先防護(hù)后再進(jìn)行現(xiàn)場拼接吊裝施工（見圖9、圖10）。

圖9 上跨梭漁灣20 路結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

圖10 上跨振興路結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：cm）

4.5 加寬結(jié)構(gòu)

為保證振連路A、E 匝道加減速車道段長度，需對振連路橋梁左右側(cè)進(jìn)行加寬改造，左側(cè)加寬寬度為1.5～4.4 m，右側(cè)加寬寬度為1.5～4.3 m，橋梁跨徑為20 m（見圖11）。

圖11 振連路立交橋梁左側(cè)加寬橫斷面圖（單位：cm）

加寬結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，采用直腹板箱梁斷面，單箱單室截面形式，箱梁較窄處為混凝土實(shí)心結(jié)構(gòu)。先切割原橋防撞墻及部分懸臂，加寬橋與原橋間設(shè)置縱縫，結(jié)構(gòu)間不進(jìn)行連接。

4.6 下部結(jié)構(gòu)

主線及匝道橋橋墩均為花瓶墩，主線采用雙墩或三墩，匝道均采用獨(dú)柱墩，橋墩采用矩形截面倒圓角，橫橋向采用曲線形成的擴(kuò)大墩帽。

基礎(chǔ)為承臺(tái)接樁基形式，承臺(tái)下設(shè)兩根樁基的，樁基直徑為1.5 m 的鉆孔灌注樁；承臺(tái)下設(shè)一根樁基的，樁基直徑2.2 m 鉆孔灌注樁。工程區(qū)域基礎(chǔ)較好，局部開孔即可見巖，樁基均為嵌巖樁。

4.7 附屬結(jié)構(gòu)

根據(jù)環(huán)評報(bào)告要求，在部分橋段設(shè)置全封閉聲屏障或者單列式聲屏障；在鐵路限界外延10 m 范圍內(nèi)設(shè)置防落網(wǎng)；橋梁跨越鐵路范圍的路燈及泄水管根鐵路規(guī)范及相應(yīng)鐵路局規(guī)定進(jìn)行設(shè)置；中央分隔護(hù)欄和防撞墻分別設(shè)在橋梁分隔帶上和橋面兩側(cè)；伸縮縫采用梳齒板伸縮縫；支座采用JPZ（NS）耐蝕型盆式橡膠支座，支座防腐采用拷釉處理。

5 結(jié) 語

光明路延伸工程是大連市第一個(gè)PPP 工程，是投資規(guī)模最大的基礎(chǔ)設(shè)施工程。其中橋梁工程建設(shè)條件復(fù)雜，上跨構(gòu)筑物種類較多，除滿足交通功能的同時(shí)，還考慮了城市用地及城市管線問題、結(jié)構(gòu)整體外觀形式、橋梁高度等綜合因素。

光明路延伸工程已完了初步設(shè)計(jì)評審和施工圖外審，項(xiàng)目正在施工中。本工程中確定的橋型結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)合理，并且盡可能地減少了對橋下既有構(gòu)筑物的影響，可供同類型工程借鑒。