傅振芳

（江蘇省交通技師學(xué)院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212028）

1 工程概況

江廣高速公路主線有共有57座橋梁，包括6座大橋、36座中橋、5座小橋，分別有預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋、空心板梁橋、系桿拱橋和傳統(tǒng)預(yù)制混凝土板橋，其中泰州引江河大橋?yàn)橄禇U拱橋結(jié)構(gòu)。

泰州引江河位于泰州市南引江路，近長(zhǎng)江口，全長(zhǎng)24km，河底寬80m，河底高程-3m～-3.5m，是一條引水、排澇、航運(yùn)等多目標(biāo)、多功能的綜合利用河道。泰州引江河大橋坐落在泰州市高港區(qū)，該橋跨越引江河，河口較寬，約170m，河道順直規(guī)整。原橋于1996年建成，原有引江河大橋跨徑布置為3×30+40+70（計(jì)算跨徑）+40+3×30m，主橋?yàn)橄鲁惺戒摴芑炷料禇U拱（如圖1），引橋?yàn)?0m/40m的T梁，路線與航道中心線交角80°，原橋采用斜橋正做。該橋采用樁柱式橋墩，橋臺(tái)為肋板式臺(tái)，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，橋梁全長(zhǎng)338.16m。

圖1 引江河大橋

為了滿(mǎn)足高速公路車(chē)流量的過(guò)快增加的需求，對(duì)現(xiàn)有道路的改造和擴(kuò)建施工迫在眉睫。通常橋梁拓寬都是采用直接拼寬的方案，而引江河大橋?yàn)橄禇U拱橋，橋梁結(jié)構(gòu)形式較為特殊，難以采用常規(guī)的直接拼寬方案，且大橋東側(cè)為引江河互通，相距較近。因此，橋梁拼寬方案除考慮本身橋梁結(jié)構(gòu)特殊性的要求外，同時(shí)需結(jié)合路線、互通的相關(guān)要求整體考慮。

2 橋梁拼接的設(shè)計(jì)思路

主線橋梁一般在橋梁兩側(cè)通過(guò)與原主線采用相同跨徑、結(jié)構(gòu)形式相同、路基寬度相同的方式進(jìn)行加寬拼接，對(duì)橋梁的下部結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)具體情況進(jìn)行選用[1]。橋梁能否加寬主要在于如何連接拼寬橋與原橋，通過(guò)對(duì)各大高速公路的擴(kuò)建項(xiàng)目考察，如京滬高速公路、滬陜高速高速公路、南京機(jī)場(chǎng)路等，借鑒各大高速公路擴(kuò)建成功的經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)過(guò)理論分析可知，可以嘗試通過(guò)截去原橋的局部翼緣，減小橋梁拼接后對(duì)原橋內(nèi)力影響。通過(guò)加強(qiáng)連接縫處的配筋來(lái)提高拼接處連接的可靠性，并減小新老橋之間的拼接梁距[2]?？紤]增加樁長(zhǎng)，預(yù)壓新建結(jié)構(gòu)，并延遲接縫澆筑時(shí)間，從而減少拼接新建部分的基礎(chǔ)沉降，參考以往項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，新老橋按差異沉降5mm進(jìn)行控制。為減少新老橋收縮徐變差異，拼接處采用補(bǔ)償收縮的鋼纖維混凝土，并延遲新老橋拼接放置時(shí)間，減小齡期差別。

本次主要根據(jù)路線及互通布設(shè)方案，方案一選取互通遠(yuǎn)離引江河，雙側(cè)平行拼寬13.25m方案；新建主橋與原有橋梁相距3.5m，為減小橋墩對(duì)水流的影響，并保證航道通行安全，拼寬橋梁平行于老橋并錯(cuò)墩布置，橋梁主跨跨徑采用與原橋相同，即計(jì)算跨徑 70m，維持原有通航凈空。同時(shí)受控于路線縱斷面、經(jīng)濟(jì)性及新老橋外觀的協(xié)調(diào)性，主橋采用與老橋類(lèi)似的下承式鋼管混凝土系桿拱橋進(jìn)行拼寬[3]。方案二選取互通位置不變，主橋拆除重建，引橋兩側(cè)拼寬方案?？紤]新橋需避開(kāi)老橋基礎(chǔ)，并滿(mǎn)足新通航要求，新建主橋采用90m跨徑，適當(dāng)調(diào)整兩側(cè)與主橋相接的引橋跨徑，選取鋼桁梁結(jié)構(gòu)，利用其低梁高，擬合原有縱斷面，充分利用原有引橋。方案三選取互通位置不變，由于互通相距較近，受控于路線指標(biāo)及車(chē)輛變道安全的影響，主橋引橋采用兩側(cè)平行拼寬17m方案。橋跨布置與方案一基本相同，僅寬度不同。

3 工程方案比選

3.1 下承式鋼管混凝土系桿拱方案

跨徑布置為（3×30+40）+70（計(jì)算跨徑）+(40+3×30)m，單幅橋梁凈寬13.25m，橋梁全長(zhǎng)339.86m。主橋外形與老橋基本是一致的，其采用下承式鋼管砼系桿拱的上部結(jié)構(gòu)。拱肋采用圓形截面，鋼管直徑Φ90cm，壁厚16mm；系桿采用工字形斷面，高2.3m，寬0.95m，拱腳處漸變?yōu)?.2m，腹板厚度為0.35m，在拱腳段漸變?yōu)楦?.9m的實(shí)心矩形斷面；橫梁間距5.0m，采用矩形截面，上鋪高0.30m鋼筋混凝土空心板作為行車(chē)道板；吊桿采用平行鋼絲索，順橋間距同中橫梁，均為5.0m。引橋采用30/40m的T梁，梁高分別為1.8m和2.5m，單幅設(shè)置6片，梁間距2.25m。主墩采用雙柱式墩，2.5m厚承臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。為減少對(duì)水上通航的影響，主橋采用系桿設(shè)勁型骨架，與拱肋鋼管整體吊裝浮運(yùn)施工，引橋采用預(yù)制安裝法施工[4]。

3.2 鋼桁梁方案

跨徑布置為（3×30+27.2/31.63）+90（計(jì)算跨徑）+(31.63/27.2+3×30)m，單幅橋梁凈寬19m，橋梁全長(zhǎng)336.13m。主橋上部結(jié)構(gòu)為90m(計(jì)算跨徑)鋼桁梁，每幅橋由兩片桁架組成，桁架高11m，節(jié)點(diǎn)之間長(zhǎng)度8m，主桁間距21.5m。主桁上下弦桿均采用箱形截面，截面寬度400mm，高度均為720mm，工廠焊接，在工地通過(guò)高強(qiáng)螺栓在節(jié)點(diǎn)內(nèi)拼接。鋼桁梁中的腹桿都采用焊接H形截面，端部斜桿為了增加面內(nèi)外剛度采用箱形截面。橋面系為聯(lián)合梁，由下部縱橫梁體系的鋼梁和上部的橋面板組合而成[5]。橋面板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，板厚 15cm，與縱、橫梁相交處帶肋，板厚增至 25～30cm，通過(guò)剪力釘與橫梁、縱梁相連。引橋采用30m/27.2m/31.63m的T梁，梁高分別為1.8m，單幅設(shè)置10片，梁間距2.05m。主墩采用雙柱式墩，承臺(tái)厚2.5m，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。主橋采用拖拉法施工，引橋采用預(yù)制安裝法施工。

3.3 70m下承式鋼管混凝土系桿拱方案

跨徑布置為（3×30+40）+70（計(jì)算跨徑）+(40+3×30)m，單幅橋梁凈寬16m，橋梁全長(zhǎng)340.06m。主橋上部結(jié)構(gòu)采用下承式啞鈴型鋼管混凝土系桿拱，計(jì)算跨徑70m，拱軸線按二次拋物線變化，矢跨比為1/5，矢高14m。拱肋采用鋼管直徑為Φ80cm，壁厚14m，高2m的高啞鈴型截面；系桿采用高2.2m，寬1.4m，腹板厚0.3m的箱型截面，在拱腳段漸變?yōu)楦?.05m的實(shí)心矩形斷面；行車(chē)道板采用高0.3m的鋼筋混凝土空心板，其下側(cè)的橫梁間距5.0m，主要采用矩形截面；吊桿采用平行鋼絲索，順橋間距同中橫梁，均為5.0m。引橋采用30/40m的T梁，梁高分別為1.8m和2.5m，單幅設(shè)置8片，梁間距2.10m[6]。主墩采用雙柱式墩，2.5m厚承臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。為減少對(duì)水上通航的影響，主橋采用系桿設(shè)勁型骨架，與拱肋鋼管整體吊裝浮運(yùn)施工，引橋采用預(yù)制安裝法施工。

3.4 三種拼接方案的對(duì)比

結(jié)合引江河大橋三種拼接方案的具體情況，從施工方法、施工難度、對(duì)航道影響、總工期、美觀性、全壽命周期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行對(duì)比分析，具體情況見(jiàn)表1。

表1 拼接方案的對(duì)比

總工期 較短 較長(zhǎng) 較短美觀性 較好，與原有橋梁協(xié)調(diào)一致 拆除新建，景觀較好 較好，與原有橋梁協(xié)調(diào)一致全壽命周期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù) 略小，相對(duì)簡(jiǎn)單 略大，難度略大 略小，相對(duì)簡(jiǎn)單比選結(jié)果 結(jié)合互通形式推薦 比較 比較

經(jīng)對(duì)比引江河大橋路段的主橋拆除重建、單側(cè)拼寬、雙側(cè)按路線指標(biāo)分離拼寬、雙側(cè)按平行式漸變分離拼寬、互通移位拼寬的多種處理方式的比選論證，最終推薦方案一雙側(cè)平行拼寬13.25m方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

橋梁加寬設(shè)計(jì)遵循路橋同寬的原則，最大限度地利用老橋，可以減少工程造價(jià)。在對(duì)特殊結(jié)構(gòu)橋梁進(jìn)行拼寬設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)，同時(shí)需結(jié)合路線、互通的相關(guān)要求進(jìn)行整體考慮，提出多個(gè)技術(shù)可行的技術(shù)方案，并進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、美觀效果等多方面的綜合評(píng)價(jià)，最終確定合理的設(shè)計(jì)方案。