大魏莊互通式立交主線橋設(shè)計分析

摘#8195;要 大魏莊互通式立交位于大廣高速公路與保津高速公路的交匯處，該立交為互通立交，包括大廣高速公路、保津高速公路和A、B、C、D、E、F、G、H共8條匝道。本文介紹主橋上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，為今后互通式立交安全、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計提供有益的參考。

關(guān)鍵詞 大魏莊；互通式立交；主線橋；橋梁設(shè)計

中圖分類號 U4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0199-01

1 概況

大魏莊互通式立交為雙向交通，主橋梁全長1 257.903 m。橋面全寬34.5 m，橫向布置為0.5 m，防撞護(hù)欄＋15.75 m行。橋梁設(shè)計基準(zhǔn)期為100年，設(shè)計車速為120 km/h，主線橋的橋面橫坡均為雙向橫坡2%。橋面鋪裝從下到上為80mmC40防水混凝土＋FYT-I橋面防水層＋100 mm瀝青混凝土?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為地面水平加速度峰值0.15 g；體系溫度按照升降溫25 ℃考慮，溫度梯度按規(guī)范JTG D60-2004取值。

2 主線橋總體布置

主線橋的平面線形為直線和半徑為7 600 m的右轉(zhuǎn)圓曲線組成，直圓點樁號為K45＋004.169?？v斷面由兩個豎曲線組成，豎曲線半徑均為

35#8198;000 m。橫斷面布置為雙幅橋，中分帶寬1 m，雙向橫坡均為2%。

全橋共52跨，分為16聯(lián)。分別跨越大魏莊互通G匝道橋，保津高速公路、大魏莊互通F匝道橋和H匝道橋，同時和互通的A、D和G匝道相連接。被交路是本橋布孔的控制點，本橋和保津高速的交點樁號為K45＋663.363，由于不能一跨跨過保津高速，本樁號成為本橋的主要布孔控制樁號。本橋和G、F、H匝道的交點樁號分別為：K45＋475.664、K45＋782.760、K45＋883.448，均為一跨跨過，中間不設(shè)墩。

本橋的跨徑布置如表1。

3 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 箱梁構(gòu)造

上部結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆施工的混凝土單箱多室連續(xù)箱梁，跨徑小于20 m的設(shè)計為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，大于等于20 m的為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。主線橋的上部結(jié)構(gòu)尺寸盡量做到一致。

箱梁采用直腹板的單箱多室結(jié)構(gòu)，頂、底面橫坡2%，腹板和大地垂直。箱梁頂板寬度按照道路設(shè)計寬度從1#8198;675 cm～3#8198;800 cm不等，箱梁的兩側(cè)翼緣寬度均為250 cm，直線變寬段翼緣寬度250 cm為沿道路設(shè)計線垂線的距離，圓曲線變寬段250 cm的翼緣寬度為沿箱梁邊緣線的垂線的偏移距離。

箱梁梁高均為150 cm，翼緣外側(cè)厚度15 cm，根部厚50 cm，邊中腹板厚均為50 cm，頂板厚25 cm，底板厚22 cm，頂板橫向倒角為60×25 cm，

底板橫向倒角為30×20 cm。每聯(lián)端橫隔梁寬150 cm，中橫隔梁為

200 cm，30 m及以上的中橫隔梁寬250 cm。橫隔梁處立面縱向倒角尺寸均為250×20 cm，平面倒角250×15 cm。

3.2 預(yù)應(yīng)力布置

如果一聯(lián)中的最大跨徑大于等于20 m，均設(shè)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束。中墩墩頂橫隔梁設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力鋼束，頂板不設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力鋼束。

縱向預(yù)應(yīng)力：為了方便施工，本橋設(shè)計均無須預(yù)留人洞和設(shè)置齒板，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束均為全聯(lián)通長鋼束，在過渡墩處兩端張拉?？v向預(yù)應(yīng)力采用大噸位群錨體系，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用4、5、9、10、12φs15.2 mm規(guī)格的鋼絞線束。大于5根的鋼束采用圓錨，小于等于5根的鋼束可采用扁錨。錨具均采用夾片式錨具。

中墩墩頂橫隔梁預(yù)應(yīng)力：箱梁中橫隔梁的預(yù)應(yīng)力鋼束規(guī)格為9、12、15φs15.2 mm規(guī)格的鋼絞線束，均采用圓形夾片式錨具，兩端張拉。

預(yù)應(yīng)力管道成孔采用鍍鋅金屬波紋管，設(shè)計計算考慮的孔道摩阻系數(shù)和偏差系數(shù)為：μ=0.25，k=0.001#8198;5。施工中須實測摩阻系數(shù)，修正鋼束張拉力和伸長量。

3.3 計算要點

上部結(jié)構(gòu)計算按照平面桿系理論，對箱梁進(jìn)行內(nèi)力和應(yīng)力分析計算；橋面板計算按單向板和懸臂板計算。

縱向計算按實際的橋面寬度，計算橫向車道數(shù)量，按車道荷載計算，根據(jù)規(guī)范橫向折減，考慮沖擊系數(shù)和1.15的橫向偏載系數(shù)，每聯(lián)不均勻沉降按5 mm考慮。橋面板按車輛荷載計算。

箱梁縱向按預(yù)應(yīng)力按A類構(gòu)件設(shè)計。

鋼筋混凝土箱梁縱向計算除滿足承載力要求外，最大計算裂縫寬度為0.2 mm。

4 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計

下部結(jié)構(gòu)左右幅分離，采用柱式橋墩，肋板式橋臺，鉆孔摩擦樁基礎(chǔ)。墩柱直徑均為160 cm，樁基直徑均為150 cm。分聯(lián)處過渡墩柱頂設(shè)普通鋼筋蓋梁，蓋梁寬260 cm，高150 cm。墩柱通過承臺和樁基連接，墩臺承臺厚度均為200 cm，每幅橋墩承臺間設(shè)系梁連接。承臺底面設(shè)C15混凝土墊層，墊層厚度20 cm，每邊比承臺和系梁尺寸大20 cm。

橋墩承臺頂面標(biāo)高為地面以下0.5 m，若實際地面高程與設(shè)計不符，須按實際地面為準(zhǔn)，調(diào)整墩高。橋臺承臺在原地面線以上，為降低橋臺土壓力，橋臺處須先填土，并壓實后，施工樁基和承臺，填土的壓實度不小于98%。

橋墩按集成剛度法進(jìn)行水平力分配，鉆孔樁按摩擦樁設(shè)計，樁身內(nèi)力按m法計算。

5 施工要點

5.1 施工順序

由于本橋規(guī)模較大，聯(lián)數(shù)較多（左右幅共32聯(lián)），與主線和匝道橋相接，必須注意箱梁的施工順序，保證每聯(lián)的交接處滿足縱向預(yù)應(yīng)力的張拉空間要求。

縱向預(yù)應(yīng)力鋼束規(guī)格最大為15-12，設(shè)計考慮采用內(nèi)卡式千斤頂，分聯(lián)處預(yù)留的張拉空間至少為90 cm。如果相鄰兩聯(lián)均為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，則設(shè)計考慮的封錨尺寸滿足張拉空間的要求，本橋所有預(yù)應(yīng)力箱梁都可以同時施工，但只有當(dāng)分聯(lián)處的所有預(yù)應(yīng)力張拉完畢，才可以封錨。

5.2 橋面系施工

1）在橋梁跨中、支點位置混凝土防撞護(hù)欄必須設(shè)置1 cm左右寬豎向斷縫。2）橋面鋪裝施工前，須清除箱梁頂面浮漿、油污，用清水沖洗干凈。3）箱梁施工時，注意預(yù)埋混凝土防水層內(nèi)的勾筋。

6 結(jié)語

在進(jìn)行大魏莊互通式立交主線橋設(shè)時要考慮的因素很多，互通式立交系統(tǒng)的特殊性決定了要將互通式立交的安全性納入到高速公路全線甚至是整個路網(wǎng)范圍內(nèi)去考慮，在保障安全的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)精益求精、節(jié)約投資的主導(dǎo)思想。

參考文獻(xiàn)

[1]交通部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）[S].人民交通出版社，2004.

[2]交通部規(guī)劃研究院.國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃.2004（WWW.chinahighway.com）

[3]郭忠印，方守恩.道路安全工程[M].人民交通出版社，2004.

[4]交通部.公路項目安全性評價指南(JTG/T B05-2004)[S].人民交通出版社，2004.

[5]楊少偉.道路立體交叉規(guī)劃與設(shè)計[M].人民交通出版社，2000.

[6]吳國雄，李方.互通式立體交叉設(shè)計范例[M].人民交通出版社，1997