歐陽晨曦(四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院,成都 610041)
內(nèi)江玉王廟樞紐互通式立交改建工程橋梁設(shè)計的探討
歐陽晨曦
(四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院,成都 610041)
本文以內(nèi)江玉王廟樞紐互通式立交改造工程施工圖設(shè)計為背景,結(jié)合工程特點,介紹互通式橋梁設(shè)計中橋梁跨徑選擇原則,墩、臺、基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)體系宜采用的形式。探討互通式匝道橋梁如何與地形、已建匝道、工程地質(zhì)等多種因素進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計。
互通式立交;改建工程;橋梁設(shè)計
項目位于內(nèi)江市城市規(guī)劃區(qū)內(nèi),為成渝高速公路與內(nèi)遂高速公路交叉處的玉王廟樞紐互通,通過在原互通的基礎(chǔ)上增設(shè)匝道以形成與地方道路相連的五肢立交,連接漢安大道(沱江四橋)西延線,以便于內(nèi)江城區(qū)的交通出入高速公路。玉王廟樞紐互通已建成通車,采用混合式樞紐立交方案,除重慶至自貢方向采用環(huán)形匝道外,其余匝道均采用直連、半直連匝道,立交分為三層。
根據(jù)原玉王廟樞紐的總體布局、漢安大道西延線和互通區(qū)的受控因素,依據(jù)行車直接、安全的原則,本立交采用直連、半直連方案,在原有十字交叉的基礎(chǔ)上增設(shè)至內(nèi)江地方的匝道,原互通由四肢改建為五肢立交,以滿足地方的需要。改建仍維持原立交的三層結(jié)構(gòu)?;ネǔ鍪召M(fèi)站與漢安大道西延線相接,該項目由城市相關(guān)部門負(fù)責(zé)與互通式主體同步實施。
原玉王廟互通為成渝路、內(nèi)遂路交叉而設(shè)置的樞紐立交,新增設(shè)至內(nèi)江地方的匝道,由于是在已建成的樞紐互通的基礎(chǔ)上改建,因此受到較大的限制,該立交調(diào)整為一般互通,考慮該互通出入口較多,分、匯流較頻繁,立交區(qū)匝道設(shè)計速度調(diào)整為40Km/h,并通過專項的安全性評價及交通工程設(shè)計,以保證行車安全。
本項目橋梁基本服從路線走向,按互通各匝道平縱面線形設(shè)計,位于平曲線內(nèi)的橋梁墩臺一般均沿路線法線方向布置。根據(jù)沿線地形、地質(zhì)、水文、材料分布及施工情況,匝道橋梁上部結(jié)構(gòu)一般采用工藝成熟、經(jīng)濟(jì)耐久、便于工廠化預(yù)制的20m、25m、30m預(yù)制安裝預(yù)應(yīng)力砼簡支小箱梁橋;孔跨間采用橋面連續(xù)。
位于互通式內(nèi)橋?qū)捵兓^大的匝道橋、異形端部,上跨主線(匝道)橋梁根據(jù)跨線需要和凈空要求,上部結(jié)構(gòu)采用搭架現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。
3.1 橋梁設(shè)計方案的確定:
改建工程是在已建的成渝高速和內(nèi)遂高速交叉處玉王廟互通的基礎(chǔ)上增設(shè)或改建匝道,在做好對已建成的互通主線與匝道路面邊緣,橋涵結(jié)構(gòu)物關(guān)鍵點的控制測量和原設(shè)計資料的全面收集工作的基礎(chǔ)上,優(yōu)化了橋型布孔方案,并現(xiàn)場落實橋梁墩、臺位置,綜合結(jié)構(gòu)物的安全、經(jīng)濟(jì)和美觀等因素后,合理確定橋梁上、下部結(jié)構(gòu)型式,優(yōu)化孔跨布置。
3.2 新建匝道上跨主線、匝道橋梁布置:
本項目特點為在已建成的樞紐互通中新建通往內(nèi)江的匝道,建成后互通范圍內(nèi)匝道總數(shù)達(dá)到16條,因此匝道交叉次數(shù)多且復(fù)雜。在這種情況下,合理利用現(xiàn)澆連續(xù)梁靈活的跨徑布置,起到了至關(guān)重要的作用。如新建的K匝道與P匝道交匯處正好上跨已建成的B匝道、E匝道、C匝道和成渝高速主線及其規(guī)劃加寬車道,如仍采用常規(guī)跨徑,很難實現(xiàn)。故K匝道采用(15+23+16)+(32+31.86)m兩聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁實現(xiàn)跨越。
也可以利用連續(xù)箱梁作隱形蓋梁,跨越小角度斜交的匝道。如K匝道上跨O匝道,交角達(dá)到了158度,正常情況下需要50m跨徑才能跨越,而O匝道的凈空要求也不能允許這種情況出現(xiàn)。在跨中采用隱形蓋梁后,中墩變?yōu)椤膀T馬墩”,成功用2-25m的現(xiàn)澆連續(xù)梁實現(xiàn)跨越。
3.3 原有匝道橋梁加寬設(shè)計:
本項目匝道在原有互通匝道上新增出入口,部分匝道加寬處位于橋梁范圍內(nèi)。加寬改建原互通橋梁為本項目的特點和難點。
如I匝道大橋1~3孔為已建成G匝道大橋(右側(cè))加寬改建橋,1~2孔對應(yīng)原G匝道大橋2-25.5m預(yù)應(yīng)力砼簡支T梁,第3孔對應(yīng)原G匝道大橋16m跨徑現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。橋梁布孔時完全按照G匝道大橋跨徑線最右側(cè)對應(yīng)I匝道樁號來劃分孔跨,布設(shè)2-25.7m+1-14.9m兩跨現(xiàn)澆連續(xù)箱梁實現(xiàn)加寬改造。加寬時鑿除原梁體右邊梁翼緣砼,預(yù)留鋼筋并與右側(cè)新建現(xiàn)澆箱梁左側(cè)翼緣鋼筋橫向連接成整體,將兩座橋連接為整體。第3孔14.9m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼簡支箱梁與左側(cè)G匝道16m連續(xù)梁右懸臂采用同樣方法連接,橋面縱向均不留縱縫,以達(dá)到連接可靠,行車舒適的目的。
詳細(xì)施工順序為:①先人工小心鑿除原橋右懸臂50cm寬翼緣混凝土,注意保持原有懸臂橫向鋼筋的完好;②施工新建的I匝道第一聯(lián)現(xiàn)澆梁,并注意預(yù)埋新老橋連接部的相關(guān)鋼筋;③待新建的I匝道第一聯(lián)現(xiàn)澆梁施工完畢,并在自重作用下產(chǎn)生一定變形后,再施工連接部: a.植入鋼筋,待植筋膠凝固,達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求后再進(jìn)行下一步施工;b.鋼筋綁扎,尤其加強(qiáng)植入鋼筋與其他鋼筋的綁扎;c.連接部混凝土澆筑。
原橋加寬時采取交通管制措施,備足機(jī)具及管理人員,澆筑濕接縫砼時應(yīng)臨時封閉交通,以免影響接縫砼強(qiáng)度
3.4 改擴(kuò)建橋梁施工時原有互通保通設(shè)計:
本項目是在原建成已通車的樞紐互通式立交基礎(chǔ)上改擴(kuò)建,施工時必須保證原樞紐互通的車輛通行。除必要情況下實行臨時交通管制外,一般情況下保證樞紐互通的正常運(yùn)營。因此在橋梁樁基、蓋梁和上部結(jié)構(gòu)施工時都必須采取應(yīng)對措施。
1.樁基施工:主要為靠近高速路較近的樁基施工易對原互通路基造成影響。施工時加強(qiáng)了樁基成孔時的護(hù)壁工作,嚴(yán)密監(jiān)控周圍土體及原橋梁、擋墻等結(jié)構(gòu)物的狀況。成孔后,及時的進(jìn)行樁基混凝土的澆(灌)注,樁基鋼筋籠吊裝時保證鋼筋籠的空中姿態(tài),杜絕了侵入高速路營運(yùn)車輛的凈空的時間發(fā)生。
2.橋墩蓋梁施工:跨高速路橋梁的橋墩及蓋梁施工支架以及現(xiàn)澆梁支架搭設(shè)保證高速路凈空和建筑限界要求,采用了剛度大、整體性較好的貝雷架等型鋼組合支架,棄用剛度小、整體性較差的小鋼管支架。并加強(qiáng)了對施工支架的基礎(chǔ)進(jìn)行處理,確?;A(chǔ)穩(wěn)固牢靠。
3.上部結(jié)構(gòu)施工:變寬橋與跨線橋規(guī)模較大,部分橋梁采用了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,故施工時滿堂支架架設(shè)前先進(jìn)行了地基硬化處理。跨線孔采用了型鋼支架預(yù)留出車行通道,通道凈高不小于5m,特殊情況不小于4.5m。
本文通過內(nèi)江玉王廟樞紐互通式立交改造工程的橋梁設(shè)計探討,以粗淺的角度去分析了改擴(kuò)建原有互通式立交的橋梁設(shè)計的一些常見問題和解決辦法。對于此類橋梁的設(shè)計,還有很多方面值得我們?nèi)ニ伎?、解決問題并運(yùn)用到實際的工作當(dāng)中;以便科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、可靠地進(jìn)行橋梁設(shè)計。以上為筆者的有限認(rèn)識和理解,不妥之處,敬請指正。
[1]《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》 JTG D60-2004
[2]《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計規(guī)范》 JTG D62-2004
[3]《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 JTG D63-2007
[4]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50—2011
[5]《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》JTJ 076—95
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1007-6344(2016)04-0080-01