楊 亮，劉文江

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051）

1 項(xiàng)目概況

為解決天津港集疏港貨運(yùn)交通與城市交通的矛盾、建立完善的集疏運(yùn)環(huán)境，特別是為當(dāng)時(shí)正在建設(shè)中的天津東疆保稅港提供封關(guān)運(yùn)作的運(yùn)營(yíng)保障，濱海新區(qū)于2007年初實(shí)施了天津集疏港公路一期工程，并于2008年10月建成通車，圖1為集疏港公路一期工程橋梁實(shí)景照片。

該工程起點(diǎn)位于京津塘二線主線北塘收費(fèi)站，穿越楊北公路后，高架跨越塘漢公路、森林公園、京山鐵路、新北公路、開發(fā)區(qū)洞庭路、黃海路、中央大道地面輔道后落地，終點(diǎn)接海濱大道至疏港二線，全長(zhǎng)12.8 km。其中互通式立交有楊北立交、中央大道立交、疏港二、三線立交，立交橋梁面積80957.4 m2，主線高架橋長(zhǎng)度5986.95 m，高架橋橋梁面積205905.5 m2，該工程總橋梁面積達(dá)到286862.9 m2。

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅰ級(jí)。同時(shí)，由于疏港公路輔道作為大件通道，在與津山鐵路相交位置處，大件車輛由主線坡道上橋，并在跨越鐵路后，由坡道下橋，因此，部分作為大件通道的橋跨結(jié)構(gòu)按特-300進(jìn)行驗(yàn)算。

計(jì)算行車速度為主線橋梁80 km/h。

對(duì)于凈空高度，城市快速路和主干道、支路上跨京津塘高速公路二線、立交匝道均按5 m考慮，大件路的凈空按8.2m考慮，跨京山鐵路按7.96m考慮。

地震動(dòng)峰值加速度采用0.15 g。

3 橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 路線交叉

集疏港公路一期工程路線交叉項(xiàng)目有楊北公路互通式立交、中央大道互通式立交、疏港二、三線互通式立交（一期），針對(duì)這幾座立交的具體結(jié)構(gòu)形式分述如下。

3.1.1 楊北公路互通式立交

該立交為楊北公路上跨集疏港公路，利用現(xiàn)狀楊北公路橋做為左半幅橋，新修跨線橋做為楊北公路和京津塘二線右半幅橋。標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?3.0 m?？缭郊韪酃肺恢蒙喜坎捎靡宦?lián)跨徑30 m+42 m+42 m+30 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其余均采用跨徑25 m先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁采用鉆孔灌注樁接承臺(tái)基礎(chǔ)，預(yù)應(yīng)力小箱梁中墩采用樁接墩柱基礎(chǔ)，上設(shè)明蓋梁。邊橋臺(tái)采用肋型橋臺(tái)。圖2為楊北立交小箱梁斷面，圖3為楊北立交主跨預(yù)應(yīng)力箱梁斷面。

3.1.2 中央大道互通式立交

本立交為京津塘高速二線、中央大道相交位置的一座互通式立交。集疏港方向主線雙幅橋設(shè)置，凈距2.0 m，每幅橋標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?6.5 m，橋面布置為：0.5 m（墻式護(hù)欄）+15.5 m（車行道）+0.5 m（墻式護(hù)欄）。左、右兩幅橋均采用為4×30 m和27 m+35 m+30 m兩聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁跨越兩處地面輔道，該線橋標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)為跨徑30 m的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁。

中央大道方向主線雙幅橋設(shè)置，凈距5.0 m，每幅橋標(biāo)準(zhǔn)寬度17.25 m，橋面布置為：0.5m（墻式護(hù)欄）+16.25 m（車行道）+0.5 m（墻式護(hù)欄）。該線上跨兩處地面輔道及立交二層，左福橋采用（39.129+29）m+（29+3×30）m兩聯(lián)預(yù)應(yīng)力箱梁跨越 ， 右 幅 橋 采 用 （39.129+29）m+（29+28）m+（26+36.56）m三聯(lián)預(yù)應(yīng)力箱梁跨越。

該立交A、B、C、D各線匝道橋橋?qū)捑鶠? m，橋面布置為：0.5 m（墻式護(hù)欄）+7m（車行道）+0.5 m（墻式護(hù)欄），均采用預(yù)應(yīng)力及混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。圖4為中央大道立交主線橋梁斷面，圖5為中央大道立交匝道橋梁斷面。

此外，中央大道主線橋埋有2根直徑1800 mm雨水管，為減小管線切改難度，結(jié)合該位置地面輔道，一并跨越。同時(shí)，沿主線橋梁埋有兩孔3200 mm×3200 mm雨水方涵，為避免切改，采用25 m普通混凝土連梁結(jié)構(gòu)，并考慮減小墩間距以使橋梁基礎(chǔ)避開管道位置。圖6為中央大道立交跨越涵管平面,圖7為中央大道立交右幅橋順橋向方涵的墩柱布置。

3.1.3 疏港二、三線互通式立交（一期）

本立交為京津塘高速二線、疏港二線、三線、海濱大道相交位置的一座大型組合互通式立交。采用分期修建方式，一期實(shí)施范圍內(nèi)橋梁跨越構(gòu)筑物有第十三大街、地面輔道和現(xiàn)狀海濱大道。在第十三大街位置采用35 m+60 m+35 m的變截面連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)跨越，并利用其中一孔35 m的邊跨跨越西側(cè)地面輔道，跨越現(xiàn)狀海濱大道和東側(cè)地面輔道采用25 m+30 m+30 m的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁連續(xù)，其中在現(xiàn)狀海濱大道中央分隔帶上設(shè)置墩位。標(biāo)準(zhǔn)跨徑結(jié)構(gòu)為30 m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁。圖8為疏港二、三線立交匝道橋梁斷面。

圖6 中央大道立交跨越涵管平面（單位：m）

3.2 主線橋梁

津山鐵路橋西側(cè)坡道開口以西的主線高架橋分為左幅橋、右幅橋兩座橋設(shè)計(jì)(小樁號(hào)至大樁號(hào)方向，左為左幅橋，右為右幅橋)，單幅橋橋面標(biāo)準(zhǔn)寬度16.5 m，中央分隔帶2.0 m，單幅橋橋面布置為：0.5 m（墻式護(hù)欄）+15.5 m（車行道）+0.5 m（墻式護(hù)欄）。上部結(jié)構(gòu)跨越塘漢公路位置采用一跨40 m預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支小箱梁，兩側(cè)各通過(guò)兩跨橋調(diào)整為正橋。兩側(cè)斜橋轉(zhuǎn)正范圍采用18.5～23.5 m跨徑的鋼筋混凝土箱梁，其余位置均采用25 m跨徑先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力小箱梁。

津山鐵路橋西側(cè)坡道開口以東主線橋同樣按左幅橋、右幅橋設(shè)置，單幅橋橋面標(biāo)準(zhǔn)寬度16.5 m，中央分隔帶2.0 m，單幅橋橋面布置為：0.5 m（墻式護(hù)欄）+15.5 m（車行道）+0.5 m（墻式護(hù)欄）。在跨越京山鐵路橋位置為2×65 m后張預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)，跨越規(guī)劃新北路、現(xiàn)狀新北路、洞庭路、黃海路均采用40 m簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力小箱梁結(jié)構(gòu)，其余各位置標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)為30 m跨徑先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力小箱梁，圖9為主線橋梁標(biāo)準(zhǔn)斷面。

4 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究

4.1 津山鐵路轉(zhuǎn)體橋

集疏港公路一期工程上跨津山鐵路（K189+486.701），道路設(shè)計(jì)中線與鐵路交角74.5°。橋位位于北塘編組站南咽喉區(qū),硬橫跨電氣化區(qū)段?？缭借F路線5股，分別為：津山上下行、北環(huán)上下行及塘鐵儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)專用線。為保證鐵路運(yùn)營(yíng)的安全和盡量減少對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊?，采用后張預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)跨越，斜交正做，橋長(zhǎng)130 m，單幅橋?qū)?7 m。

橋體轉(zhuǎn)體過(guò)程中，橋體跨越5個(gè)電氣化硬橫跨，橋底與硬橫跨梁頂最小凈距1.779 m，軌面距接觸網(wǎng)距離為6.2 m，軌面距橋底距離為10.75 m。圖10為轉(zhuǎn)體橋主墩部位橫斷面。

本橋?yàn)殡p幅長(zhǎng)懸臂自平衡T構(gòu)同步轉(zhuǎn)體，單幅重量13300 t，不同于一般轉(zhuǎn)體施工的特點(diǎn)和難度。

在平面上，左右兩幅梁轉(zhuǎn)體到位后的平面間距為2 m，在旋轉(zhuǎn)就位時(shí)，任何一幅梁超轉(zhuǎn)達(dá)到一定角度都可能導(dǎo)致兩幅梁在梁端發(fā)生碰撞。因此，保持左、右兩幅梁的同步轉(zhuǎn)動(dòng)是本橋轉(zhuǎn)體施工的重要環(huán)節(jié)。

在立面上，轉(zhuǎn)體梁懸臂長(zhǎng)度達(dá)到61 m。如此長(zhǎng)的懸臂長(zhǎng)度意味著，在豎平面內(nèi)由于不平衡力矩使球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)體系產(chǎn)生0.01°的微小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)體懸臂段的端部就會(huì)產(chǎn)生大約11 mm的豎向位移（此時(shí)，在撐腳處產(chǎn)生大約0.6 mm的豎向位移）。因此，無(wú)論在轉(zhuǎn)體過(guò)程中，還是在梁體線形的調(diào)整中，精確控制懸臂段的標(biāo)高和轉(zhuǎn)體體系的質(zhì)量平衡，提高體系的抗傾覆穩(wěn)定能力，就成為保證施工質(zhì)量、順利完成邊跨合攏段施工的重要環(huán)節(jié)。

4.2 主線橋跨路口布置

為加快施工進(jìn)度，在津山鐵路橋西側(cè)坡道開口以東的高架區(qū)段，包括上跨規(guī)劃新北路、現(xiàn)狀新北路、洞庭路、黃海路的橋跨，全部采用預(yù)應(yīng)力小箱梁結(jié)構(gòu)。由于小箱梁可以提前預(yù)制，可縮短工期，但同樣由于預(yù)制的特點(diǎn)，跨徑、角度都會(huì)有所限制，不可能如現(xiàn)澆箱梁般靈活。以主線橋上跨現(xiàn)狀新北路為例，該點(diǎn)位原狀地形見(jiàn)圖11。

該點(diǎn)位除主線左、右兩幅橋之外，兩側(cè)還設(shè)置有津山鐵路的上、下坡道橋，共四幅橋一并跨越新北路口。原狀新北路與疏港公路的交角為47.1°，且在路口位置有現(xiàn)狀兩條輸配水管，直徑分別為500 mm和1200 mm，設(shè)計(jì)中既要滿足現(xiàn)狀新北路的地面道路通行，又要將管線切改的范圍減少到最小，通過(guò)跨徑布置的變化，對(duì)輸配水管盡量少切甚至不切。圖12為新北路上跨橋跨徑布置。

通過(guò)多方案的比選，最終確定采用23 m、24 m、40 m三種跨徑的簡(jiǎn)支小箱梁結(jié)構(gòu)跨越，并局部?jī)?yōu)化了輔道路口線形。該設(shè)計(jì)在確保地面輔道運(yùn)營(yíng)功能的前提下，通過(guò)跨徑優(yōu)化，并突破常規(guī)設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)了左福橋一個(gè)墩位的樁基布置形式，保留了現(xiàn)狀輸配水管線，無(wú)需進(jìn)行任何切改的工作。

4.3 橋梁結(jié)構(gòu)防腐

本工程地處天津渤海之濱，屬于濱海鹽土典型地區(qū)，地區(qū)多為鹽堿土和鹽堿水環(huán)境，其地質(zhì)層多為海相沉積形成，富含CL-、SO42-等多種離子，且場(chǎng)區(qū)處于寒冷地區(qū)，雨雪天后，為保證通行，主要市區(qū)道路和部分公路都噴灑化冰鹽水。

作為濱海新區(qū)最早執(zhí)行《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》的橋梁工程，根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，結(jié)合以上因素確定了本工程橋梁結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類型為Ⅱ類，且地下水對(duì)混凝土存在結(jié)晶分解復(fù)合類強(qiáng)腐蝕性，特針對(duì)鉆孔灌注樁、墩柱、蓋梁及上部主梁按不低于環(huán)境作用等級(jí)D級(jí)采用防護(hù)措施，橋面防水混凝土、防撞護(hù)欄、承臺(tái)按不低于環(huán)境作用等級(jí)E級(jí)采用防護(hù)措施。

同時(shí)，對(duì)于耐久性混凝土,除滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定之外，同時(shí)要求混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)DRCM（28 d齡期）D級(jí)＜7×10-12m2/s，E 級(jí)＜4×10-12m2/s，抗凍耐久性指數(shù)D級(jí)不低于60%，E級(jí)不低于80%的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

該工程是成立濱海新區(qū)以來(lái)最早設(shè)計(jì)、最早竣工的路網(wǎng)工程之一，在設(shè)計(jì)階段，結(jié)合該工程的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，較為系統(tǒng)地提出包括荷載設(shè)計(jì)、防腐設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型等一系列標(biāo)準(zhǔn)，并成功應(yīng)用于項(xiàng)目之中。自2007年10月份通車以來(lái)，運(yùn)營(yíng)狀況良好，為相繼建設(shè)的路網(wǎng)工程提供了寶貴的成功設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。