王 浩,王慶濱
(中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司,重慶市 400013)
機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線位于重慶兩江新區(qū)龍興工業(yè)園內(nèi),起于快速六縱線附近,道路呈東西走向,止于渝江路一期東側(cè),為城市主干路,雙向6車道,全長6 285.594 m,設(shè)計(jì)車速為50 km/h。機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線在K4+391.442處與繞城高速相交,在K5+422.5處存在一個(gè)約400 m的隧道。圖1為機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線區(qū)位圖。
根據(jù)機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線沿線的地形、地質(zhì)、周邊地塊及路網(wǎng)等具體情況,通過繞城高速節(jié)點(diǎn),研究范圍內(nèi)道路縱斷面設(shè)計(jì)需綜合考慮的各相交道路控制標(biāo)高的影響,即已通車的繞城高速、山鷹工程配套道路、渝江路一期道路,以及正在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的廟復(fù)路。與此同時(shí),還必須綜合考慮與山鷹直升機(jī)制造基地、上汽通用五菱、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)城等地塊標(biāo)高的銜接。為提高線路質(zhì)量,降低工程造價(jià),節(jié)約運(yùn)營支出,對于機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線與繞城高速所形成的分離式立交分別采用上跨(方案一)及下穿(方案二)兩種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。圖2為機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線與繞城高速節(jié)點(diǎn)縱斷面圖。
方案一縱斷面與控規(guī)保持一致,與相交道路標(biāo)高結(jié)合較好,同時(shí)保證繞城高速最小凈高不小于5.5 m;方案二廟復(fù)路標(biāo)高較控規(guī)降低5.722 m,同時(shí)與K4+100~K4+800段地塊平場標(biāo)高的最大高差約10 m,對上汽通用五菱及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)城地塊將產(chǎn)生較大影響。
在本次研究范圍內(nèi)K5+422.5處存在一個(gè)約400 m的隧道,由于受已建道路標(biāo)高(渝江路一期)影響,方案一隧道縱坡為4.85%,方案二隧道縱坡為4%,已接近現(xiàn)行《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ 37—2012)(第 13.3.5條第 3款) 極限值,即“當(dāng)隧道長度大于100 m時(shí),隧道內(nèi)的道路最大,縱坡不應(yīng)大于3%;當(dāng)受條件限制時(shí),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后最大縱坡可適當(dāng)加大,但不宜大于5.0%”。兩方案隧道縱坡均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,方案均可行。
根據(jù)道路縱斷設(shè)計(jì)方案的不同進(jìn)行構(gòu)筑物方案比選,方案一中道路上跨繞城高速,布置為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁;方案二中道路下穿繞城高速,布置為單箱雙室的箱型通道。
方案一中參照《關(guān)于在跨越既有城市道路的橋梁施工中使用無支架施工技術(shù)的通知》(渝建發(fā)〔2011〕108號)的要求,為不影響已建成高速公路通行,橋梁跨越高速公路時(shí)采用預(yù)制結(jié)構(gòu)。該橋梁受與高速路斜交34%、周邊地形和臨近交叉口平面位置的影響,橋垮布置為2×30 m最為合理及經(jīng)濟(jì)。方案二中道路縱段為下穿繞城高速,故采用單箱雙室的箱型地下通道,全長55 m。
2.2.1 方案一
橋梁起點(diǎn)樁號K4+359.4,終點(diǎn)樁號K4+428.4,全橋長69 m,橋面總寬度31 m,橋梁分為左右兩幅,為斜交橋梁,斜交角度34°。上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,跨徑布置為2×30m,橋平面位于直線段上,豎向最大坡度為-0.5%。每幅橋橋面設(shè)單向1.5%的橫坡。
(1)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
橫向布置5片30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,每片頂板寬2.4 m,梁高1.6 m,頂、底及腹板均為0.18 m,梁體之間濕接縫寬度為0.5 m,厚度為0.18 m。每幅由5片箱梁組成。
圖1 機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線區(qū)位圖
圖2 機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線南線與繞城高速節(jié)點(diǎn)縱斷面圖
(2)下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
下部結(jié)構(gòu)采用蓋梁接墻式橋墩,其下接1.8 m鉆孔灌注樁,樁基要求嵌入持力層深度不小于2.5倍樁徑,同時(shí)應(yīng)滿足基底持力層抗壓承載力要求,樁底標(biāo)高根據(jù)土層實(shí)際情況確定。
A0號和A2號橋臺采用重力式U型橋臺接鉆孔灌注樁基。U型橋臺臺身采用C25片石混凝土砌筑,臺帽采用C30鋼筋混凝土,臺后設(shè)置50 cm厚級配碎石反濾層,并應(yīng)設(shè)置封水層及排水盲溝。
(3)施工方案
橋梁采用預(yù)制吊裝施工方案,對繞城高速通行基本無影響,橋梁下部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工。橋梁上部結(jié)構(gòu)施工順序:主梁預(yù)制→架梁→澆筑橫隔板→翼緣板濕接縫→澆筑橋面現(xiàn)澆層→附屬設(shè)施→澆筑瀝青混凝土鋪裝→成橋。
該方案施工技術(shù)成熟簡單,成橋后橋墩位于繞城高速中分帶上,不影響繞城高速正常交通,且工期較短,工程費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)。
2.2.2 方案二
車行地下通道下穿繞場高速,起點(diǎn)樁號K4+366,終點(diǎn)樁號K4+421,全長55 m。地道結(jié)構(gòu)寬度為31.6 m,單室凈寬度為14.6 m,其中每側(cè)機(jī)動車行道凈寬度為11.5 m,每側(cè)人行道為2.5 m??v向采用單向坡,為0.5%,地道平面位于直線段上。
(1)箱型通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地道采用閉合框架結(jié)構(gòu)形式,單箱雙室。閉合框架結(jié)構(gòu)頂板厚度為100 cm,側(cè)墻和底板厚度為80 cm,底板厚度為120 cm,其中結(jié)構(gòu)厚度為0.8 m。閉合框架上梗腋設(shè)100m×40 cm的倒角,下梗腋設(shè)30 m×30 cm的倒角??蚣茏钚艨詹恍∮?.5 m。地道內(nèi)設(shè)機(jī)動車道,設(shè)置1.5%單向橫坡??v向間隔12.0 m設(shè)沉降縫,縫寬2 cm。
(2)施工方案
a.明挖現(xiàn)澆方案
傳統(tǒng)地下通道施工方案在繞城高速上進(jìn)行明挖,挖開一個(gè)渠,在渠中搭設(shè)模板,架設(shè)鋼筋,現(xiàn)場澆筑成形后再回復(fù)道路原樣。
該方案工期較長,施工過程中需修建臨時(shí)轉(zhuǎn)換道,對繞城高速交通有較大影響,工程費(fèi)用也較高。
b.預(yù)制頂推方案
采用箱涵全斷面雙重置換工藝,其核心是采用矩形工具式鋼管來支撐外部荷載。先將箱涵斷面按一定模數(shù)劃分為若干個(gè)小斷面,采用頂管法頂進(jìn)鋼管,置換出土體,然后頂進(jìn)預(yù)制箱涵置換出鋼管,最后處理后續(xù)結(jié)構(gòu),完成箱涵施工。
該方案施工工序復(fù)雜,工期較長,工程費(fèi)用較高,但對繞城高速交通無影響。
現(xiàn)將節(jié)點(diǎn)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較匯總于表1。
表1 節(jié)點(diǎn)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表
經(jīng)測算,方案一工程造價(jià)較方案二(明挖現(xiàn)澆方案)節(jié)省約1 200萬元(其中構(gòu)筑物造價(jià)節(jié)省約400萬元,開挖土石方造價(jià)節(jié)省約600萬元,交通轉(zhuǎn)換施工措施費(fèi)節(jié)省約200萬元),工期節(jié)省約3個(gè)月,而且不影響繞城高速的正常通行;較方案二(預(yù)制頂推方案)節(jié)省約1 800萬元(其中構(gòu)筑物造價(jià)節(jié)省約1 200萬元,開挖土石方造價(jià)節(jié)省約600萬元),工期節(jié)省約6個(gè)月。
根據(jù)以上方案比選論證,并綜合考慮與周邊用地的銜接、對繞城高速現(xiàn)狀交通帶來的影響、施工周期、工程費(fèi)用等多方面因素,本次節(jié)點(diǎn)方案設(shè)計(jì)采用橋梁上跨(方案一)作為推薦方案。該方案最終獲得市交委評審?fù)ㄟ^。