環(huán)湖路二期半幅路半幅橋的設(shè)計(jì)

張 亞 利

(中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430064)

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環(huán)湖路二期半幅路半幅橋的設(shè)計(jì)

張 亞 利

(中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430064)

針對巫山新縣城環(huán)湖路二期市政道路沿三峽庫區(qū)滑坡體庫岸布置地形復(fù)雜的情況，道路橫斷面采用半幅路+半幅橋的布置形式，解決了該處沿山體邊坡庫岸修筑道路的問題，道路和邊坡的工程質(zhì)量及安全都得到了保證。

道路，半幅路，半幅橋，擋土墻

1 項(xiàng)目概況

巫山新縣城環(huán)湖路市政工程是巫山縣重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目之一，是巫山縣對外展示形象、提高旅游檔次的一條觀景大道，環(huán)湖路建成后將成為巫山新縣城水陸交通的黃金樞紐。

道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為城市主干道Ⅲ級，設(shè)計(jì)車速為30 km/h，設(shè)計(jì)荷載為城—A，道路交通設(shè)計(jì)年限為20年，道路全長4 620.51 m。道路分三期實(shí)施，其中二期大部分路段臨江一側(cè)(右幅)為半幅橋，道路中心線上設(shè)置衡重式擋土墻，左側(cè)為半幅路基。

2 建設(shè)自然條件

環(huán)湖路位于大寧河與長江交匯處，處于三峽庫區(qū)，沿線地形起伏較大，沖溝發(fā)育，多深溝陡坎，且穿越眾多滑坡及變形體。道路線形設(shè)計(jì)不但受地形、地質(zhì)等自然條件制約，而且還要考慮與其他道路、護(hù)岸、沖溝滑坡治理方案及沿線碼頭的銜接與結(jié)合。

環(huán)湖路二期線路左側(cè)為庫區(qū)地災(zāi)工程中的玉皇閣崩滑體段和三道溝大沖溝整治項(xiàng)目，右側(cè)臨大寧河，在道路里程K1+000跨過三道溝，跨越三道溝范圍約100 m，其余路段為庫岸已經(jīng)治理過的邊坡護(hù)砌。現(xiàn)地災(zāi)工程已施工完畢，為環(huán)湖路預(yù)留的平臺已開挖至道路的設(shè)計(jì)標(biāo)高附近，護(hù)坡的分級平臺預(yù)留了道路用地，但不夠路幅寬。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 道路概況

環(huán)湖路二期起止里程為K0+860～K1+260，全長400 m，其中起點(diǎn)至K1+123.688為直線段，K1+123.688至終點(diǎn)為曲線段，半徑R=500 m。道路縱向位于連續(xù)4個(gè)下坡段，最大坡度3%，最小坡度0.98%。

3.2 道路橫斷面

道路橫斷面布置為：7.5 m行車道+7.5 m行車道+4.5 m人行道(右側(cè))=19 m(橋梁段未記入人行道欄桿寬度0.25 m)。

環(huán)湖路一期也是右臨大寧河在護(hù)岸旁修建，庫岸整治預(yù)留環(huán)湖路的平臺較寬，通過在道路右側(cè)靠大寧河設(shè)樁板式擋土墻支擋防護(hù)，橫斷面可全幅路基填筑。

但環(huán)湖路二期沿線的地形條件較為復(fù)雜，由于玉皇閣崩滑體段和三道溝大沖溝兩處治理工程都在該段內(nèi)，導(dǎo)致庫岸治理預(yù)留的平臺不夠全幅路基填筑，約為道路一半的寬度，只能布置道路左半幅，道路右側(cè)既有邊坡護(hù)砌已經(jīng)定型，不能在其上填筑路基，只能采用半幅橋形式，而經(jīng)過三道溝處只能采用全幅橋梁跨越。

環(huán)湖路二期道路右半幅主要是橋梁(含全幅橋)，除去全幅橋段，二期橫斷面主要為左半幅路基+右半幅橋的組合斷面，左幅路基與右幅橋銜接處設(shè)衡重式擋土墻。半幅橋分布在三道溝全幅橋兩端，半幅橋和三道溝處的全幅橋合并一起為三道溝大橋。半幅路半幅橋橫斷面布置詳見圖1。

3.3 三道溝大橋

三道溝大橋有約140 m位于圓曲線上，其余在直線段上，縱斷面有4段連續(xù)下坡，橋下凈空無嚴(yán)格限制，有山區(qū)公路橋梁的特點(diǎn)。上部若選用空心板和小箱梁在架梁時(shí)一片梁四個(gè)支點(diǎn)不易調(diào)平，易造成支座脫空，受力不均勻的情況。結(jié)合山區(qū)橋梁的特點(diǎn)，優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑裝配式T梁，而對于50 m跨徑T梁，由于現(xiàn)場條件受限，交通運(yùn)輸、場地預(yù)制條件均較差，大型機(jī)具進(jìn)入困難，50 m T梁單片重150多噸，架設(shè)設(shè)備要求較高，運(yùn)輸及安裝過程中的變形不易控制，最初設(shè)計(jì)全幅橋段擬采用2-50 m T梁，后因上述原因放棄。

根據(jù)三道溝地形及周邊滑坡整治的實(shí)際狀況，結(jié)合當(dāng)?shù)貥蛄菏┕さ乃胶徒?jīng)驗(yàn)，三道溝大橋半幅橋選用30 m T梁，全幅橋選用了20 m和30 m T梁組合。三道溝大橋上部結(jié)構(gòu)布置為2-30 m+(1-20 m+2-30 m+1-20 m)+7-30 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支T梁，下部為樁柱式墩臺，橋梁起止里程為K0+887.64～K1+264.04。在K0+950～K1+050段跨越三道溝設(shè)置全幅橋，對應(yīng)孔跨布置為1-20 m+2-30 m+1-20 m，在K0+887.64～K0+950及K1+050～K1+264.04段設(shè)置右單幅橋，對應(yīng)孔跨布置分別為2-30 m和7-30 m，三道溝大橋全長376.4 m，其中半幅橋總長為276.4 m。全橋共分為四聯(lián)，分別在0號臺、2號墩、4號墩、7號墩及11號臺處設(shè)置80型伸縮縫一道。

半幅橋下部墩臺均為樁柱式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)為嵌巖樁，樁底高程在160 m以上采用人工挖孔，160 m以下采用沖擊鉆孔的工藝成孔。半幅橋左側(cè)橋墩樁頂距離原地面約4 m～8 m，現(xiàn)場施工場地狹窄，從地面開挖至樁頂標(biāo)高，開挖、支護(hù)工程量很大，也存在較大安全隱患，并且施工設(shè)備也難進(jìn)場，另外該處的樁基礎(chǔ)距路中心的擋土墻很近，開挖會(huì)擾動(dòng)擋土墻基底。針對這個(gè)實(shí)際問題，設(shè)計(jì)采用樁柱同徑，均為1.3 m，施工時(shí)樁柱可以一次澆筑成型，相當(dāng)于提高了施工的孔口標(biāo)高，與樁接蓋梁相似，樁基礎(chǔ)施工時(shí)只開挖到蓋梁底左右，減小了開挖風(fēng)險(xiǎn)，也保證了左半幅路基擋土墻基底不被擾動(dòng)。現(xiàn)場樁基礎(chǔ)實(shí)際施工中，也是先平整場地至蓋梁底，一次澆筑樁柱。

3.4 半幅路擋土墻

左半幅道路設(shè)計(jì)一方面要保證路基安全可靠，另一方面也要保證與半幅橋銜接穩(wěn)定可靠，并且不影響右半幅橋安全，因此需要在路與橋分界處設(shè)置擋土墻。擋土墻選型宜優(yōu)先選路肩墻，路肩擋土墻因可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地需要，而道路中線距最近的橋墩邊界不足1 m，正符合本項(xiàng)目對擋土墻的要求。山區(qū)地形的陡坡路基的路肩墻多選用衡重式擋土墻，本項(xiàng)目半幅路設(shè)計(jì)也采用衡重式擋土墻。

在設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)，斷面形式不宜變化過多，以免造成施工困難，根據(jù)地形地質(zhì)條件，只設(shè)兩種斷面形式，即墻高分為4 m和6 m兩種。衡重式擋土墻的斷面尺寸為：上墻與下墻的比例為4∶6，衡重臺寬度為0.5 m和0.8 m，墻頂寬約0.35 m，上墻俯斜坡度1∶0.5，下墻仰斜坡度為1∶0.25，墻面直立。擋土墻頂面以下0.465 m范圍內(nèi)為C25鋼筋混凝土，其余為C25片石混凝土。

左半幅道路的難點(diǎn)主要是擋土墻的施工，由于擋土墻位于道路中心處，必須先完成擋土墻才能進(jìn)行路基填筑，而擋土墻的施工又與右半幅橋施工相關(guān)聯(lián)。

4 難點(diǎn)問題

4.1 擋土墻與橋的接縫

因環(huán)湖路未設(shè)中央分隔帶，采用半幅路半幅橋的斷面因路基與橋梁的沉降不一致，擋土墻與橋銜接處路面易出現(xiàn)裂縫；另一方面，擋土墻與梁板為剛性相接，需預(yù)留伸縮縫，防止產(chǎn)生溫度應(yīng)力作用。

對于沉降，擋土墻基底的地質(zhì)條件和地基處理很關(guān)鍵，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，環(huán)湖路二期路中擋土墻的基底地質(zhì)條件較好，為強(qiáng)、中風(fēng)化巖層或碎石土(承載力為350 kPa)，其沉降相對土質(zhì)、砂層等地質(zhì)層小。地基開挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格驗(yàn)槽，開挖至設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)底標(biāo)高以后，基礎(chǔ)地基進(jìn)行夯實(shí)，基坑開挖后盡快檢驗(yàn)后澆基礎(chǔ)混凝土，不得暴露太久。

對于伸縮縫，擋土墻與右幅橋之間沿道路中線設(shè)2 cm縱縫，該縫在瀝青鋪裝層下，縱縫處路面鋪裝做柔性搭接處理，擋土墻頂與橋面鋪裝頂面在同一水平面，先沿路中線鋪一層1 m寬的路用纖維網(wǎng)，再鋪裝瀝青混凝土。接縫設(shè)計(jì)見圖2。

經(jīng)過幾年的運(yùn)行，環(huán)湖路二期道路中線處路面并未出現(xiàn)明顯的裂縫，較為穩(wěn)定。

4.2 施工工序的銜接

二期工程所涉及的路線僅為400 m，但全線主要是構(gòu)筑物，作業(yè)條件施工難度大、工期緊。對施工流水作業(yè)的銜接要求高，必須做到上一道工序結(jié)束立即進(jìn)入下一道工序的緊湊作業(yè)。在施工中避免設(shè)備閑置，已經(jīng)具備作業(yè)條件的工作面應(yīng)及時(shí)開展工作。

路中心沿線布置的衡重式擋土墻距離半幅橋左側(cè)樁基不到1 m，兩個(gè)工作面存在交叉作業(yè)不能同時(shí)施工。擋土墻應(yīng)在左側(cè)樁基、墩柱完成后再施工；擋土墻施工完成后，左幅路基可回填成形；左半幅路基的形成可以保證橋梁施工過程中材料、設(shè)備等運(yùn)輸通暢，改善作業(yè)條件，加快建設(shè)進(jìn)度。因此，施工時(shí)應(yīng)優(yōu)先施工半幅橋左側(cè)的樁基礎(chǔ)，以便較早完成擋土墻施工，進(jìn)而形成左幅路基，改善施工作業(yè)條件，先期完成擋土墻也能提前消除一定的沉降量，減少后續(xù)沉降影響。環(huán)湖路二期工程在施工時(shí)，施工單位基本按上述流程進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)和實(shí)施。

5 結(jié)語

環(huán)湖路二期工程于2009年完工，目前運(yùn)營良好。山區(qū)地形的市政道路有很多特殊性，與平原地區(qū)相比有很大區(qū)別，本文僅就該項(xiàng)目中半幅路半幅橋設(shè)計(jì)中遇到的一些實(shí)際問題，提出了一些解決方法。該項(xiàng)目的建設(shè)對類似工程有一定的借鑒意義。

[1]倪 全，宋連林，饒 中.裝配式T梁連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì).公路，2008(7):198-201.

[2]陳四德，李章喜.山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)探討.中外公路，2006，26(1):125-127.

The half-road and half-bridge design of Phase Ⅱ Lake Road

Zhang Yali

(WuhanDesignInstituteLimitedCompany,ChinaCoalScienceandIndustryGroup,Wuhan430064,China)

According to the complex terrain of municipal road along Three Gorges Reservoir area landslides bank layout of Wushan new county Phase Ⅱ Lake Road, this road cross section using half-road and half-bridge arrangement type, solved the problems of the area along mountain slope bank construction of road, the engineering quality and safety of road and slope were guaranteed.

road, half-road, half-bridge, retaining wall

1009-6825(2015)18-0132-03

2015-04-18

張亞利(1975- )，男，高級工程師

U412

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