永和大道跨線橋方案設(shè)計及施工概況

鄭 文

（中國恩菲工程技術(shù)有限公司廣州設(shè)計院，廣東廣州510640）

0 引言

永和大道跨線橋工程位于永和大道與永順大道交叉口，永和大道為蘿崗路網(wǎng)中重要的南北向交通性干道，將承擔開發(fā)區(qū)東區(qū)、永和開發(fā)區(qū)大量的南北向交通流，也是蘿崗中心區(qū)、開發(fā)區(qū)東區(qū)、科學城與北部地區(qū)聯(lián)系的重要通道。永順大道是東西向大動脈，是永和開發(fā)區(qū)與周邊地區(qū)聯(lián)系的重要通道，沿線廠房密集，交通出行量大。

交叉口目前為簡單的平面燈控交通組織方式。由于現(xiàn)狀交叉口流量較大，交通堵塞時有發(fā)生，交通延誤較大，另隨著永和隧道南北出口的通車，永和大道將承擔科學城與知識城聯(lián)系的重要通道，未來該路口將難以承受交通壓力，成為該片區(qū)的交通瓶頸。

根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)論永和大道與永順大道交叉口應(yīng)設(shè)置分離式立交提升交叉口通行能力。該交叉口立體交通首要保證永和大道南北向直行車流快速或按設(shè)計車速連續(xù)行駛，其它方向的交通流能相互銜接轉(zhuǎn)換即可。因此，該立交采取永和大道跨線橋跨越永順大道的型式，其它各流向交通則通過平面信號控制的方式轉(zhuǎn)換。

圖1 永和大道跨線橋場地現(xiàn)狀圖

根據(jù)道路實際條件，再通過道路等級、車道數(shù)，以及交叉口間距、道路坡度、車輛構(gòu)成比例等系數(shù)的折減計算，得到不同車道數(shù)量時道路可能通行能力飽和度（V/C），如表1所列。

1 場地現(xiàn)狀

表1 永和大道跨線橋可能通行能力計算表

現(xiàn)狀搖田河與永順大道平行并緊臨于其北側(cè)，永和大道在此處已修建跨越搖田河的永和大道橋（見圖1）。既有永和大道橋建于2003年，為1-30 m簡支T梁橋?，F(xiàn)狀交叉口用地限制較大，無設(shè)置大型立交條件。該方案的關(guān)鍵點在于如果利用既有的永和大道橋。

2 橋梁方案設(shè)計

2.1 設(shè)計車速及橋?qū)?/h3>

根據(jù)《永和大道改造工程可行性研究報告》中相關(guān)技術(shù)標準，永和大道的設(shè)計車速為50 km/h，但該橋位于直線及半徑為1100 m的圓曲線上，線形條件較好。根據(jù)方案設(shè)計專家評審意見，將該跨線橋設(shè)計車速調(diào)整為60 km/h，橋下輔道設(shè)計車速可按城市次干路I級，定為40 km/h。

根據(jù)交通流量預(yù)測，跨線橋雙向4車道飽和度偏高，但雙向6車道則富余量略大，根據(jù)該路大型車輛比例較大的特點，按雙向6車道建設(shè)較為適宜。

2.2 橋型及施工方案比選

因為受前后新莊路與永和大道相交路口、來安四街與永和大道相交路口限制，所以跨線橋縱坡采用4.5%。為了滿足分離式立交的功能要求，需保留既有永和大道橋作為輔道加以利用，新建跨線橋主橋需要連續(xù)跨過永順大道及既有永和大道橋。根據(jù)現(xiàn)狀實際情況，主橋跨徑擬采用（30+46+46+30）m，引橋采用25 m標準跨徑的小箱梁，主橋主墩斜交，與永順大道平行，其余橋墩正交布置。

跨線橋位于兩個城市主干路的交叉路口，城市景觀要求較高，主橋下部結(jié)構(gòu)擬采用花瓶墩，引橋采用樁柱式橋墩。上部結(jié)構(gòu)采用分幅設(shè)計，每幅寬度12.95 m，兩幅之間設(shè)10 cm的縫，由于永順大道交通繁忙，為了盡可能降低對永順大道交通的影響，方案設(shè)計階段主橋擬采用鋼箱梁，比較方案采用變截面連續(xù)梁。鋼箱梁采用工廠預(yù)制現(xiàn)場吊裝的方法施工，能很好地解決對永順大道交通及現(xiàn)狀永和大道橋的影響；比較方案主橋兩邊跨采用滿堂支架，跨永順大道及永和大道橋兩主跨采用貝雷架施工。兩方案優(yōu)缺點比較如表2所列。

表2 方案設(shè)計階段方案比選

方案設(shè)計專家評審會上，專家對主橋跨徑進行了肯定，但表示預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的比選方案在造價和后期養(yǎng)護方面明顯優(yōu)于鋼箱梁，建議采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)，但應(yīng)在下一階段設(shè)計中，針對既有永和大道橋段的施工條件進行主跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的形式和施工方式的比選。并且鑒于該路大型車輛較多，跨線橋縱坡4.5%偏大，建議適當降低，由此引起的跨線橋延長還可避免來安四街車輛強行上下橋的事故隱患。

故此，該跨線橋的方案基本確定下來，初步設(shè)計階段將跨線橋縱坡調(diào)整為3.5%。為了結(jié)構(gòu)施工設(shè)計方便，將主墩斜交改為正交，主跨跨徑適當調(diào)整為（32+48+48+32）m，北側(cè)引橋增加一跨。并主要就主橋的施工方案進行了比選，采用滿堂（貝雷）支架施工與懸臂澆筑法施工進行比選（見表3）。

通過與業(yè)主及管養(yǎng)部門溝通，該跨線橋施工時永順大道交通可以疏導(dǎo)限行，甚至可以封閉讓車輛繞行，結(jié)合上述比選及業(yè)主意見，該跨線橋推薦采用滿堂（貝雷）支架法施工。

表3 初步設(shè)計施工工藝比選一覽表

根據(jù)方案設(shè)計專家組意見，初步設(shè)計之前安排了第三方檢測單位對既有永和大道橋進行了檢測，以確定整個方案是否可行。根據(jù)最終檢測報告，既有永和大道橋健康狀況良好，能滿足改造后分離式立交的功能要求。

2.3 實施方案

由于該跨線橋景觀要求較高，初步設(shè)計評審中業(yè)主提出引橋樁柱式橋墩與主橋花瓶墩不協(xié)調(diào)，不如花瓶墩美觀，主橋采用斜腹板大箱梁與引橋小箱梁風格也不統(tǒng)一，為了整個橋型形式統(tǒng)一，建議將引橋上部結(jié)構(gòu)改為連續(xù)大箱梁、下部結(jié)構(gòu)改為花瓶墩，專家也同意業(yè)主意見。

同時初步設(shè)計專家組意見提出為了地面交通左轉(zhuǎn)彎行車軌跡順暢，永順大道行車視覺效果更好，主橋分左右兩幅錯墩布置合理。施工圖中將左幅主橋跨徑調(diào)整（33.5+48+48+30.5）m，右幅主橋跨徑調(diào)整為（30.5+48+48+33.5）m，左右幅兩側(cè)引橋均為3×25 m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，引橋橋墩左右幅對齊。

主橋箱梁立面采用變截面單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.5 m～2.7 m，支點附近腹板寬采用0.5 m～0.8 m，跨中腹板寬采用0.5 m（見圖2、圖3）；兩側(cè)引橋采用等截面單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高為1.5 m，支點附近腹板寬采用0.45 m～0.65 m，跨中腹板寬采用0.45 m。主橋及引橋懸臂長3 m，頂板厚采用0.26 m、底板厚采用0.25 m，腹板采用斜腹板，斜率為4：1。

3 施工概況

3.1 施工方案及難點

圖2 永和大道跨線橋主橋立面圖（單位：cm）

圖3 永和大道跨線橋橫斷面圖（單位：cm）

該橋主橋采用滿堂（貝雷）支架法施工，引橋采用滿堂支架法施工?？缬理槾蟮兰皳u田河處采用貝雷支架，另外兩孔采取滿堂支架法施工。跨搖田河處貝雷支架不允許搭設(shè)在既有橋的T梁上，由于貝雷支架跨度較大，施工時必須控制好貝雷支架的撓度，并做好支架的基礎(chǔ)處理。在跨永順大道處需對向各留2車道的空間，施工時不阻斷永順大道的交通，便于永順大道對向行駛的車輛通過。

滿堂支架及跨永順大道貝雷架均有比較成熟的施工經(jīng)驗，該項施工的難點在于跨既有永和大道橋的大跨度貝雷架。為了不影響既有永和大道橋，避開既有橋的基礎(chǔ)，設(shè)計單位根據(jù)實測地形及既有永和大道橋的竣工圖通過初步驗算提出一個施工方案（見圖4），以供施工單位參考。

圖4 跨永和大道橋貝雷架施工方案圖（單位：cm）

施工單位施工過程中須保護好既有橋的橋臺，需要監(jiān)測施工過程中橋臺頂撓度，必要時可進行臨時加固處理。

3.2 施工安全措施

施工單位通過反復(fù)論證最終采用了設(shè)計單位建議的施工方案，并做了優(yōu)化及改進，將整個貝雷架高度降低，標高略高于現(xiàn)狀橋面標高，貝雷架采用雙層，每層貝雷架下玄桿采用雙層玄桿進行加強。施工前組織了兩輪專家評審及驗收，確保此處貝雷架設(shè)計安全。

施工過程中對貝雷架、貝雷架上支架及既有橋梁進行實時監(jiān)控，一旦實際發(fā)生位移大于理論計算值的80%就發(fā)出預(yù)警，通過組織專家現(xiàn)場會審確保安全后再繼續(xù)施工。整個施工過程中僅在貝雷架上支架預(yù)壓時出現(xiàn)預(yù)警，通過現(xiàn)場專家會審發(fā)現(xiàn)堆載方式與理論計算方式有差別，調(diào)整堆載方式后繼續(xù)堆載，最終完成支架預(yù)壓。

4 結(jié)語

目前永和大道跨線橋已經(jīng)順利成橋，即將通車。主橋跨既有橋梁的大跨度貝雷架施工是該橋的一個難點，是該橋成功與否的關(guān)鍵點。最終在各單位的高度重視及共同努力下，整個施工過程較為順利，對既有永和大道橋也完全沒有破壞，成功將該跨線橋建成。國內(nèi)橋梁施工中這么大跨徑的貝雷支架較為少見，希望通過對本文的介紹及該橋的成功，能對同類型的橋梁設(shè)計提供一些參考。

[1]JTG D60-2004，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].

[2]JTGD62-2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S].

[3]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].