潤揚路快速化改造工程橋梁總體設計

季紅軍

（揚州市城建國有資產控股（集團）有限責任公司，江蘇 揚州 225000）

潤揚路快速化改造工程（潤揚路-江陽路互通）位于揚州市邗江區，項目位于潤揚路與江陽路交叉路口，該互通為樞紐型全互通立交，東至江陽路高架橋現況落地點，西至江陽路高架現況預留接線端部，北至百吉巷處高架橋接地點，南至開發西路南側高架橋落地點。本項目包括主線高架橋1座，全長約1.5 km；互通匝道橋8座，全長約5.04 km，如圖1、圖2所示。

圖1 主線高橋布置示意圖

圖2 互通匝道布置示意圖

1 主要技術標準

（1）橋寬：高架橋主線標準段全寬25m；雙車道互通匝道標準段全寬為9m；單車道互通匝道標準全寬為8.5m。

（2）汽車荷載等級：城-A級。

（3）人非荷載：按CJJ11—2011《城市橋梁設計規范》第10.0.5、10.0.6條取用。

（4）橋下凈空：高架橋橋下機動車道凈空不小于4.5 m，非機動車及人行道不小于2.5 m。

（5）抗震設防：地震動峰值加速度為0.15 g，地震基本烈度7度，抗震措施按8度要求。

2 高架橋選型

本項目為全高架布置，因此，橋梁的合理選型是本次設計的一個重要因素，應在結合美觀、經濟并且滿足建設進度的前提下，選擇合適的橋型結構。

城市高架橋常用的結構形式主要有：①現澆連續大箱梁；②全預制拼裝組合箱梁；③預制拼裝鋼板組合梁，分析比較結果見表1。

表1 橋型綜合比選表

3 高架橋梁設計要點

3.1 主線橋上部結構

本段落主線橋上部結構主要采用現澆預應力混凝土連續箱梁，一般跨徑布置以30 m為基本跨、25～35 m作為調整跨，梁高2 m。

主線標準段橋寬25 m，采用單箱三室斷面，箱梁懸臂長4 m，邊腹板斜率4∶3，箱梁梁高均為2 m。箱梁頂板厚0.25 m，底板厚0.22 m，底板在支點處加厚至0.42 m，箱梁腹板厚跨中區段0.5 m，邊支點處0.75 m，中支點處0.85 m，箱梁邊支點底板變厚段長度5 m、邊支點腹板變厚段長度3 m，中支點腹板變厚段長度7 m；箱梁在邊支點和中支點處設置實體橫梁，端橫梁厚1.8 m，中橫梁厚2.5 m。標準段跨中斷面如圖3所示。

圖3 主線橋標準段跨中橫斷面（單位：cm）

在與互通匝道相接處，主線寬度40 m以上的超寬段，采用雙箱斷面。左、右箱體先分別澆筑，然后再澆筑中間的50 cm寬度濕接縫，連成一體。

潤揚路主線橋在開發西路路口設置跨徑為（30+45+30）m的現澆變高度預應力混凝土連續大箱梁。

箱梁寬度32.5～25 m，采用單箱四室斷面，箱梁懸臂長4 m，邊腹板斜率4∶3。箱梁中支點處梁高2.7 m，中跨跨中及邊跨梁端梁高2 m，箱梁底板下緣及上緣按圓曲線過渡。箱梁頂、底板厚0.25 m，底板在邊支點處加厚至0.45 m，中支點處加厚至0.75 m；箱梁腹板厚跨中區段0.5 m，邊支點處0.8 m，中支點處0.85 m；箱梁邊支點腹板變厚段長度3.6 m，中支點腹板變厚段長度11 m；箱梁全聯分別在2個邊支點和2個中支點處設置實體橫梁，共4道，端橫梁厚1.8 m，小樁號中橫梁厚3.4 m，大樁號中橫梁厚2.8 m。

3.2 互通匝道橋上部結構

互通匝道橋標準寬度主要有2種：8.5 m（互通單車道匝道）、9.0 m（互通雙車道匝道）；當匝道橋曲線半徑小于250 m時，橋面加寬到10.1 m。

互通匝道橋預應力混凝土箱梁均采用單箱單室斷面，梁高以1.8 m為主，頂板懸臂長度均為1.5 m，邊腹板斜率4∶3。8.5、9 m匝道等寬標準段箱梁頂板厚0.25 m，底板厚0.22 m，底板在支點處加厚至0.42 m；箱梁腹板厚跨中區段0.45 m，邊支點處0.65 m，中支點處0.7 m；箱梁邊支點底板變厚段長度5 m、腹板變厚段長度3 m，中支點腹板變厚段長度7 m，箱梁邊支點和中支點處設置實體橫梁，端橫梁厚1.2 m，中橫梁厚2 m。

10.1 m加寬段標準段箱梁頂板厚0.28 m，底板厚0.25 m，底板在支點處加厚至0.45 m；箱梁腹板厚跨中區段0.5 m，邊支點處0.65 m，中支點處0.75 m；箱梁邊支點底板變厚段長度5 m、腹板變厚段長度3 m，中支點腹板變厚段長度7 m，箱梁邊支點和中支點處設置實體橫梁，端橫梁厚1.2 m，中橫梁厚2 m。

3.3 主線橋橋墩

主線橋現澆等高箱梁（橋寬25 m）橋墩采用雙柱式“花瓶”形。墩柱橫橋向寬1.6 m、順橋向寬1.6 m，墩身底部外緣距離6.7 m、頂部外緣距離8.319 m，墩頂系梁中間高1.2 m、根部高1.5 m，墩柱外側四周作R=15 cm圓??；主線橋過渡墩頂部順橋向由1.6 m漸變為2.62 m；互通段內橋墩較高時，墩柱順橋向尺寸應相應增加。墩柱構造如圖4所示。

圖4 主線橋橋墩構造圖（單位：cm）

路口變高箱梁主墩采用雙柱式“花瓶”形。外形與常規段橋墩相似，主墩墩柱橫橋向寬增至2.1 m、順橋向寬增至2.0 m。

3.4 互通匝道橋橋墩

互通匝道橋橋墩為頂部外擴的實體“花瓶”型。8.5、9 m寬匝道橋墩柱底部橫向寬2 m，頂部外擴為3.338 m，墊石中距2 m，墩頂開花段高度4 m，采用半徑R=12 m的圓弧過渡。

曲線段橋以及10.1 m加寬匝道橋墩墩柱底部橫向加寬至2.5 m（曲線半徑為115～250 m）或2.8 m（曲線半徑小于115 m），相應頂部外擴為4.454 m或4.844 m，支座間距分別為2.8 m和3.2 m，墩頂開花段高度5 m，采用半徑R=12.5 m的圓弧過渡。

常規段落墩柱順橋向寬度采用1.4、1.7、2.0 m 3種尺寸，根據墩高選取相應尺寸。墩柱四棱作R=15 cm圓弧。較高的橋墩根據受力需要進行加寬。

4 高架橋下穿既有江陽路主線橋設計

主線高架下穿既有江陽路主線橋處，制約橋梁跨徑布設因素眾多。既有江陽路主線為城市快速路，輔道為城市主干路，交通量大，為了不影響輔道交通通行，橋梁方案宜選擇保通能力強、施工工期短的方案。

4.1 橋型方案比選

高架橋跨越路口常用的結構形式主要有：①鋼箱梁；②鋼-混組合梁（多箱）；③現澆變高度預應力混凝土箱梁。分析比較結果見表2。

表2 橋型方案比選

4.2 橋面鋪裝體系

當前鋼箱梁常用的橋面鋪裝體系有澆筑式瀝青鋪裝體系、環氧瀝青混凝土鋪裝、超高韌性混凝土（UHPC）鋪裝體系、鋼纖維混凝土+普通瀝青鋪裝等鋪裝體系。

澆筑式瀝青鋪裝體系價格較低且具有優良的防水、抗老化性能，無需設置防水層。然而其高溫穩定性差，易形成車轍。剛度低，鋼橋面板易疲勞開裂。當行駛重載車輛時慎用。

環氧瀝青混凝土鋪裝價格較低，強度高，高溫抗車轍能力高于其他結構，低溫抗裂性能好。主要缺點是對施工設備和條件要求高，特別是溫度、濕度和時間的控制要高于其他結構，由此引發的早期病害非常普遍，養護修補困難。另外，需要較長的時間養護才能達到設計強度，而實際施工時往往難以保證必需的養護時間；并且，養護修補比較困難。剛度低，鋼橋面板易疲勞開裂。

超高韌性混凝土（UHPC）鋪裝體系結構致密，剛度大，耐久性好，使用壽命長；養護與維修簡便。然而其造價昂貴；材料早期收縮量很大，需要蒸汽養護，施工控制不當極易產生早期裂縫。且該種鋪裝類型為近兩年新引進技術，國內僅在少數橋梁上使用過，效果如何還有待時間檢驗。

鋼纖維混凝土+普通瀝青鋪裝體系價格低廉，耐久性好，僅需15年左右重鋪面層普通瀝青混凝土；剛度大，鋼橋面正交異性板的疲勞性能得到大幅度提高。對于單孔簡支鋼橋，橋面板受壓，橋面鋪裝處于結構受壓區，防開裂性好，鋼纖維混凝土鋪裝非常適用。

在大跨度橋梁尤其是斜拉橋、懸索橋中，從盡量減輕恒載以控制結構尺寸、增大跨越能力、降低總體造價的角度，鋼橋面宜采用環氧瀝青、澆注式瀝青等薄層鋪裝。

在中小跨徑鋼橋中，強度基本不控制設計，加厚鋪裝層對于結構總體造價影響不大，宜通過增強橋面鋪裝的方式來提高正交異性鋼橋面板的抗疲勞性能及鋪裝層的耐久性。

本項目鋼箱梁跨徑為50 m跨，橋面鋪裝經綜合比選采用鋼纖維混凝土+普通瀝青混凝土的鋪裝形式。

5 結束語

潤揚路快速化改造工程（潤揚路-江陽路互通）高架橋梁采用大懸臂斜腹板預應力混凝土連續箱梁，采用滿堂支架現澆施工，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。下穿既有江陽路主線高架橋受制于地面輔道影響，本次設計通過多個方案比選，確定合理橋型，最終采用主跨50 m的簡支鋼箱梁為同類型建設條件的橋梁總體設計提供了思路，值得借鑒參考。