外高橋K6倉(cāng)庫(kù)盤(pán)道橋設(shè)計(jì)

張俊勇

(中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司)

1 工程概況

K6 地塊物流倉(cāng)庫(kù)工程位于上海外高橋保稅物流園區(qū)內(nèi)，距離油管路卡口約250 m，北臨申亞路，東靠高漢路，南側(cè)和西側(cè)為申河路。上海外高橋保稅物流園區(qū)東靠外高橋港區(qū)三期，西北側(cè)距外環(huán)線(xiàn)浦東浦西接口外環(huán)隧道約2 km，南傍外環(huán)線(xiàn)環(huán)東大道，可由港華路、油管路快速進(jìn)入外環(huán)線(xiàn)，地理位置十分優(yōu)越。倉(cāng)庫(kù)外道路通過(guò)盤(pán)道和倉(cāng)庫(kù)各層樓面溝通。

2 盤(pán)道平面布置選型

根據(jù)倉(cāng)庫(kù)按盤(pán)道的具體布置原則。

(1)盤(pán)道功能應(yīng)能滿(mǎn)足大型集裝箱卡車(chē)進(jìn)出二至三層倉(cāng)庫(kù)和地面道路的要求。

(2)在盡量提高盤(pán)道路線(xiàn)的線(xiàn)型標(biāo)準(zhǔn)的情況下，應(yīng)盡量減少占地面積，縮短橋梁長(zhǎng)度，降低工程費(fèi)用。

據(jù)此盤(pán)道有上、下行盤(pán)道分開(kāi)布置和上下行盤(pán)道合并為一座盤(pán)道布置兩種平面方案。

總平面布置方案一，盤(pán)道分別設(shè)置上行、下行盤(pán)道各一座，為上行和下行單向雙車(chē)道布置。上行盤(pán)道由申河路連接上行至各層樓面。下行盤(pán)道分別連接各層樓面，下行連接至南側(cè)高漢路;

總平面布置二，盤(pán)道方案二設(shè)置盤(pán)道一座，車(chē)道設(shè)置為兩車(chē)道上行，一車(chē)道下行盤(pán)道由高漢路連接上行至各層樓面。

K6 倉(cāng)庫(kù)在外高橋物流園區(qū)內(nèi)，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)使用需求，倉(cāng)庫(kù)物流業(yè)務(wù)量較大，如采用每層倉(cāng)庫(kù)采用一個(gè)共用出入口的盤(pán)道方案，車(chē)輛在各層的雙向行駛引起的交叉行駛易導(dǎo)致建筑內(nèi)部交通不暢，勢(shì)必造成盤(pán)道、主進(jìn)出口的擁堵，甚至影響項(xiàng)目外部市政交通。如采用上下行盤(pán)道分開(kāi)布置的方案，則車(chē)輛在建筑內(nèi)通常采用單向通行的流線(xiàn)，車(chē)輛在建筑內(nèi)交通較為順暢，且避免了汽車(chē)雙向行駛?cè)菀讓?dǎo)致的交通堵塞等現(xiàn)象。

據(jù)上分析，K6 倉(cāng)庫(kù)最終選擇上下行盤(pán)道分開(kāi)布置的平面布置方案。

3 盤(pán)道的結(jié)構(gòu)形式比選

K6 倉(cāng)庫(kù)上下行盤(pán)道的主要行駛車(chē)輛為集裝箱車(chē)輛，荷載較大，且轉(zhuǎn)彎半徑小，溫度變化結(jié)構(gòu)受力較大。同時(shí)該結(jié)構(gòu)為3 層結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度較大，需滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)抗震水平受力的要求。根據(jù)該結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)提出兩個(gè)備選方案，方案一為整體帶縱橫隔梁的板;方案二為門(mén)式框架+分聯(lián)小箱梁。

盤(pán)道方案一整體性好，外觀(guān)美觀(guān)統(tǒng)一，建筑高度低，整個(gè)結(jié)構(gòu)整體受力，柱底彎矩較大;方案二盤(pán)道和框架受力分開(kāi)，橋和框架分離，結(jié)構(gòu)整體性較方案一柔度大，框架柱彎矩相對(duì)較小。

由于該結(jié)構(gòu)需要考慮抗震及汽車(chē)荷載沖擊力、離心力等荷載作用，既要滿(mǎn)足豎向受力要求，也要滿(mǎn)足水平向受力要求，方案一結(jié)構(gòu)整體受力，結(jié)構(gòu)受力特征不明確。故綜合考慮推薦盤(pán)道結(jié)構(gòu)方案采用方案二。

4 盤(pán)道橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 橫斷面設(shè)計(jì)

由于盤(pán)道轉(zhuǎn)彎半徑較小，為確保行駛安全，單車(chē)道加寬按5 m 寬設(shè)計(jì)，兩側(cè)各設(shè)0.5 m 防撞欄桿，邊緣設(shè)0.5 m 路緣帶，盤(pán)道總寬12 m。

4.2 上部結(jié)構(gòu)

橋梁上部結(jié)構(gòu)分以下三種結(jié)構(gòu):預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，普通等寬鋼筋混凝土箱梁，異型變寬鋼筋混凝土箱梁。

(1)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。

盤(pán)道簡(jiǎn)支跨為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。箱梁為等高單箱雙室，梁高為2.0 m。箱梁底寬9.55 m，頂寬13.55 m，腹板厚0.65 m。

為了滿(mǎn)足倉(cāng)庫(kù)框架梁的預(yù)應(yīng)力張拉空間以及自身的張拉空間要求，箱梁與倉(cāng)庫(kù)連接一端設(shè)懸臂與倉(cāng)庫(kù)連接，該部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，等兩端預(yù)應(yīng)力張拉完畢后再后澆筑該部分混凝土。

(2)普通等寬鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。

盤(pán)道連續(xù)跨為普通等寬鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。箱梁為等高單箱雙室，梁高為1.5 m。箱梁底寬9 m，頂寬12 m，腹板厚0.6 m。兩側(cè)翼緣懸臂長(zhǎng)1.5 m，懸臂根部高0.4 m，懸臂端高0.2 m?？缰刑幵O(shè)橫隔梁，除端部支點(diǎn)處橫梁寬度為1.2 m 外，中支點(diǎn)處橫梁寬度都為1.5 m，部分橫梁因受力需要加寬至2.0 m。每跨跨中都設(shè)厚0.3 m 的橫隔板，增強(qiáng)曲線(xiàn)箱梁的抗扭性能。箱梁最小中心半徑為31 m，為改善箱梁抗扭性能，減小扭跨，中間墩分別采用固結(jié)墩和雙柱雙支座，邊墩采用雙柱雙支座。

聯(lián)與聯(lián)之間設(shè)伸縮縫，伸縮縫參考SPF－60 型伸縮縫。

4.3 下部結(jié)構(gòu)

為改善箱梁抗扭性能，減小扭跨，底層盤(pán)道每聯(lián)設(shè)置一個(gè)獨(dú)柱固結(jié)墩，一個(gè)采用雙柱雙支座墩，邊墩采用雙柱雙支座，以改善箱梁的受力。為了釋放溫度作用內(nèi)力，釋放部分立柱位移約束，減小溫度作用。二層盤(pán)道每聯(lián)中間墩內(nèi)側(cè)立柱采用固結(jié)墩，外側(cè)立柱采用支座支承。為有效控制沉降，橋梁下部基礎(chǔ)采用PHC－600－B 型樁基，樁長(zhǎng)60 m，樁基持力層均選用⑤3－3 灰色粉質(zhì)粘土層或⑤3－4 層灰色粉質(zhì)粘土夾粉砂層。

5 盤(pán)道結(jié)構(gòu)計(jì)算

5.1 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)荷載:公路－Ⅰ級(jí)。

支座沉降:考慮端支點(diǎn)沉降7.5 mm，中支點(diǎn)沉降5 mm。

溫度作用:橋面升降溫按規(guī)范考慮。箱梁整體升溫30 ℃，降溫20 ℃。

抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):地震基本烈度6 度，按7 度設(shè)防。地震采用反應(yīng)譜方法。

施工方法:搭支架現(xiàn)澆，滿(mǎn)堂支架整體一次落架。

5.2 主要計(jì)算結(jié)果

上、下部結(jié)構(gòu)主要驗(yàn)算承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。盤(pán)道主要計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖1～圖3。

6 結(jié) 語(yǔ)

本工程上下行盤(pán)道橋雖然規(guī)模較小，但與常規(guī)公路橋梁相比，此類(lèi)小半徑曲線(xiàn)盤(pán)道橋結(jié)構(gòu)形式較復(fù)雜，設(shè)計(jì)難點(diǎn)較多。設(shè)計(jì)思路和方法能給類(lèi)似工程設(shè)計(jì)人員提供一些借鑒與參考。

圖1 下層盤(pán)道基本組合計(jì)算彎矩圖

圖2 上層盤(pán)道基本組合計(jì)算彎矩圖

圖3 盤(pán)道地震工況計(jì)算結(jié)果示意圖

［1］上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院.橋梁設(shè)計(jì)工程師手冊(cè)［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［2］邵旭東，程翔云，李立峰.橋梁設(shè)計(jì)與計(jì)算［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［3］林碧香.多層物流倉(cāng)庫(kù)建筑設(shè)計(jì)［J］.水運(yùn)工程，2008，(10).