王思安

（上海千年城市規(guī)劃工程設(shè)計(jì)股份有限公司，上海市201108）

1 工程概況

北海市向海大道工程西起廉州灣，東至海景大道，全長(zhǎng)44.8 km。紅線70 m。全線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用城市主干路，設(shè)計(jì)車速為60 km/h。向海大道主線西段采用雙向8車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，東段主線采用雙向6車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，全線設(shè)置輔路10 m。

向海大道主線在樁號(hào)K7+346.6處與南北高速相交，根據(jù)總體設(shè)計(jì)，在此處設(shè)置1座互通式立交——南北高速樞紐立交。

南北高速現(xiàn)狀為雙向4車道，規(guī)劃改造為雙向6車道，本次設(shè)計(jì)按規(guī)劃考慮。

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）設(shè)計(jì)道路等級(jí)：向海大道，城市主干路，60 km/h；南北高速/銀灘大道，城市主干路，60 km/h；輔路：次干路 40 km/h；匝道：40 km/h（環(huán)形匝道），50 km/h（其他匝道）。

（2）凈空高度：主線、匝道不小于5.0 m；輔路不小于4.5 m；人行道不小于2.5 m。

（3）設(shè)計(jì)荷載：城-A 級(jí)[1]。

（4）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100 a。

（5）設(shè)計(jì)使用年限：100 a。

（6）設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)。

（7）環(huán)境類別：I類。

（8）防撞護(hù)欄設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：SB、SBm級(jí)。

（9）臺(tái)后填土高度：按9 m控制。

（10）新建橋梁地震基本烈度：6度。

HRD弱凝膠鉆井液具有無(wú)粘土相、弱凝膠特性、流變性獨(dú)特、強(qiáng)抑制性和保護(hù)儲(chǔ)層的特點(diǎn)[5]，鉆井液配方：鹽水（淡水）+0.1%QYHN+0.15%TSN+0.5-0.7%HVIS+1.5%HFLO+1%抑制劑HPA+1%潤(rùn)滑劑HLB+5%LHJ+0.05%殺菌劑HGD+10%暫堵劑QWY，鉆井液基本性能評(píng)價(jià)見表2。HRD鉆井液的抑制性能非常好，頁(yè)巖膨脹率很小，能夠抑制地層和鉆屑水化分散和膨脹，見表3～5。

（11）設(shè)防分類：南北高速樞紐立交內(nèi)橋梁，乙類。

3 總體設(shè)計(jì)

本立交工程內(nèi)橋梁主要有3類：（1）向海大道主線橋；（2）南北高速主線橋；（3）各匝道橋。

向海大道主線橋標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)挿譃?種，分別為34 m（單幅寬16 m）與56 m（單幅寬27 m）。工程起迄點(diǎn)樁號(hào)：K7+080.600～K7+614.600，共17孔橋梁，全長(zhǎng)534 m。標(biāo)準(zhǔn)跨徑30 m,通過調(diào)整箱梁的寬度適應(yīng)變寬需求。向海大道主線橋現(xiàn)澆混凝土橋梁總體布置見表1。

表1 向海大道主線橋現(xiàn)澆混凝土橋梁總體布置

下部結(jié)構(gòu)主要采用雙柱式花瓶墩，局部采用單邊立柱+雙柱式花瓶墩以滿足受力需求，樁基采用?1 200 mm灌注樁。

南北高速主線橋采用單跨的簡(jiǎn)支空心板結(jié)構(gòu)，其中南北高速主線1號(hào)橋標(biāo)準(zhǔn)寬為34 m（單幅寬16 m）；南北高速主線2號(hào)橋?yàn)樽儗挾葮蛄?，橋?qū)挒?37.927～38.426 m（單幅寬 13.338～13.128 m）。

匝道共包含8條匝道，所有匝道橋標(biāo)準(zhǔn)寬度為10 m。SW匝道及NE匝道采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22 m的鋼筋混凝土連續(xù)箱梁；ES匝道1號(hào)橋、WN匝道1號(hào)橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為25 m左右，梁高為1.6 m。匝道橋現(xiàn)澆混凝土橋梁總體布置見表2。其余匝道橋均采用單跨的簡(jiǎn)支空心板結(jié)構(gòu)。

表2 匝道橋現(xiàn)澆混凝土橋梁總體布置

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 向海大道主線橋

向海大道主線橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁[2]，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30 m，梁高1.8 m。向海大道主線橋按雙幅布置，單幅橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度為16 m及27 m，部分孔跨存在變寬（16～27 m），道路平面為圓曲線（R=36 000 m）?，F(xiàn)澆箱梁均保持懸臂長(zhǎng)度不變，通過調(diào)整箱室結(jié)構(gòu)以適應(yīng)橋面線形的變化。

向海大道主線橋箱梁斷面均采用斜腹板斷面，如圖1所示。箱梁頂板通長(zhǎng)厚0.25m，在橫梁處設(shè)置0.3m×0.3m的加腋。箱梁底板在跨中處厚0.22m，腹板在跨中處厚0.40 m，在橫梁雙側(cè)一定范圍內(nèi)，底板厚度漸變?yōu)?.45 m，腹板厚度漸變?yōu)?.70 m。

圖1 主線橋箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：mm）

主線橋箱梁采用C50預(yù)應(yīng)力混凝土，在支點(diǎn)處設(shè)置橫梁，中橫梁厚度為2.2 m，邊橫梁厚度為1.6 m，橫梁均為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。

4.2 匝道現(xiàn)澆混凝土箱梁

匝道現(xiàn)澆連續(xù)梁標(biāo)準(zhǔn)寬度為10 m。SW、NE曲率半徑較?。≧=70 m），采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22 m的鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.6 m。其余匝道采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為25 m左右（最大跨徑25.5 m）的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.6 m。

箱梁斷面均采用斜腹板斷面，兩側(cè)挑臂長(zhǎng)度均為1.8 m，如圖2所示。挑臂端部厚0.22 m，根部厚0.45 m。頂板設(shè)置單向橫坡，頂?shù)装迤叫胁贾?。箱梁頂板?.22 m，與橫梁相交處設(shè)置0.3 m×0.3 m倒角；箱梁底板在跨中處厚0.22 m，腹板在跨中處厚0.40 m，在橫梁雙側(cè)一定范圍內(nèi)，底板厚度漸變?yōu)?.40 m，腹板厚度漸變?yōu)?.60 m。

圖2 匝道橋箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：mm）

箱梁在支點(diǎn)處設(shè)置橫梁，中橫梁厚度為2.0 m，邊橫梁厚度為1.0 m。

標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22 m的鋼筋混凝土連續(xù)箱梁由于匝道的曲線半徑較小，故在跨中處設(shè)橫隔板。

4.3 南北高速主線橋及部分單跨的匝道橋

上部結(jié)構(gòu)采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，跨徑為20 m，板梁梁高0.95 m。

4.4 下部結(jié)構(gòu)

向海大道主線橋單幅橋?qū)?6 m的標(biāo)準(zhǔn)段采用雙肢H型墩，變寬段根據(jù)受力需要增加邊立柱，如圖3所示。標(biāo)準(zhǔn)雙肢H型墩為雙柱式花瓶墩。單個(gè)立柱底橫橋向?qū)?.6 m；墩頂3 m范圍內(nèi)，以內(nèi)側(cè)R=4.804 m、外側(cè)R=4.713 m的圓弧向外展開至2.1 m；柱底中心距3.4 m，柱外間距5 m；柱頂支座中心線距4.5 m，柱外間距6.7 m。單個(gè)立柱順橋向?qū)挾葹?.8 m。2個(gè)橋墩立柱間設(shè)置系梁，系梁中心線處截面尺寸為1.2 m×1.4 m，在下緣設(shè)置圓弧曲線，半徑為5 m?；A(chǔ)采用承臺(tái)樁基礎(chǔ)，承臺(tái)尺寸為8.6 m（橫橋向）×5.4 m（順橋向）×2.0 m（厚），承臺(tái)下設(shè)置6根?1 200 mm鉆孔灌注樁。

匝道橋?qū)?0 m的標(biāo)準(zhǔn)橋墩采用獨(dú)柱式花瓶墩，如圖4所示。橋墩立柱橫橋向尺寸為：墩底處2.0 m，墩頂處2.5 m范圍內(nèi)，以R=4.542 m的圓弧向外展開至3.5 m；墩柱順橋向尺寸為1.6 m。墩身橫橋向設(shè)置0.2 m深凹槽，寬0.2～0.458 m（墩頂3 m范圍內(nèi)，以R=34.948m漸變）。墩柱下設(shè)5.4m×5.4m×2.0 m（厚）承臺(tái)+4×?1 200 mm鉆孔灌注樁。

圖3 主線橋橋墩橫斷面圖（單位：mm）

圖4 匝道橋橋墩橫斷面圖（單位：mm）

5 施工要點(diǎn)

5.1 注意事項(xiàng)

（1）橋梁平縱線形以道路專業(yè)設(shè)計(jì)施工圖為準(zhǔn)。尤其是上部箱梁頂標(biāo)高應(yīng)按道路專業(yè)縱斷面施工圖確定，有需要時(shí)應(yīng)按縱斷面設(shè)置預(yù)拱度。

（2）加強(qiáng)對(duì)地下現(xiàn)有保留管線的保護(hù)與監(jiān)控。

（3）承臺(tái)混凝土澆筑應(yīng)注意水化熱影響，內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃以下，并采取一定措施避免產(chǎn)生裂縫。

5.2 支架施工

（1）混凝土連續(xù)箱梁采用就地支架現(xiàn)澆?，F(xiàn)澆支架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，縱、橫、斜構(gòu)件結(jié)合緊密，有良好的整體性和穩(wěn)定性。混凝土澆筑前，應(yīng)采取措施，消除支架的非彈性變形。支架必須落在堅(jiān)實(shí)的地基上，對(duì)不均勻地基必須進(jìn)行地基處理，以防止結(jié)構(gòu)因支架沉降過大或不均勻沉降而產(chǎn)生附加內(nèi)力和出現(xiàn)裂縫[3]。支架處地面應(yīng)保持排水通暢。

（2）澆筑上部混凝土箱梁之前，施工單位應(yīng)采取措施對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,支架、模板的變形值必須滿足規(guī)范要求。預(yù)壓荷載分級(jí)加載，并觀測(cè)其變形和沉降。每級(jí)持荷時(shí)間不小于30 min，最后1級(jí)為1 h，然后穩(wěn)定48～72 h。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，確定支架的施工預(yù)拋高值，以消除施工中因支架變形而造成的箱梁線形和標(biāo)高誤差。

5.3 混凝土澆筑施工

（1）澆筑混凝土前應(yīng)對(duì)支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行檢查，模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢應(yīng)清理干凈，并對(duì)混凝土進(jìn)行入模前的檢查。

（2）由于箱梁現(xiàn)澆混凝土數(shù)量大，允許分層分段澆筑。一般可分2層，第1層至頂板下緣線?；⌒瘟旱牡装寮疤舯蹜?yīng)一次澆筑。

（3）預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁澆筑混凝土前，對(duì)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行檢查，防止預(yù)應(yīng)力管道由于漏氣、破裂而爆漿，從而影響穿束。在燒焊鋼筋時(shí)，注意勿傷及管道，振搗混凝土?xí)r，振搗器不能碰及管道。澆筑時(shí)應(yīng)尤其注意錨下混凝土必須密實(shí)，并保證錨墊板位置和傾角正確，管道與錨墊板應(yīng)保持垂直。

（4）連續(xù)梁施工人孔縱向位置應(yīng)設(shè)在連續(xù)梁彎矩較小處（一般為0.21L，L為中跨跨徑），橫向位置應(yīng)布置在兩腹板間的中點(diǎn)處。

（5）由于有縱坡，所以在立箱梁模板時(shí)，注意箱梁的橫梁要保持鉛垂。

5.4 落架及拆模的要求

支架上應(yīng)設(shè)置落架設(shè)備，落架須待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以及鋼束張拉完成并灌漿后。為了不使主梁處于局部受力狀態(tài)，支架拆除須從跨中向支座循環(huán)進(jìn)行，且對(duì)稱均勻落架。同時(shí)，分段施工澆筑時(shí)，其相鄰一孔的支架，不得在箱梁合龍前拆除。

6 結(jié) 語(yǔ)

向海大道南北高速樞紐立交橋在設(shè)計(jì)中綜合考慮工程經(jīng)濟(jì)性、可行性以及景觀性，預(yù)計(jì)于2021年建成通車，建成后將成為向海大道重要的交通樞紐，為改善北海市的交通環(huán)境作出貢獻(xiàn)。