城市快速路上跨高速公路方案研究

曹 牧

（華設(shè)設(shè)計集團股份有限公司，南京 210000）

隨著我國交通運輸建設(shè)的快速發(fā)展，城市道路網(wǎng)的建設(shè)完善是各級地方政府的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要工作內(nèi)容，為帶動地方經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮重要作用。南京地處長江下游，是長三角輻射帶的重要門戶城市，傳統(tǒng)的井字形城市道路設(shè)計帶來便捷的同時也帶來了交通堵塞，城市主干道與支線協(xié)調(diào)不足，地面交通混行及城市規(guī)劃問題降低了交通運行的效率[1-3]。因此，發(fā)展立體交通建設(shè)高架橋梁是緩解地面交通壓力的重要途徑，對現(xiàn)狀道路交通的重新組織規(guī)劃、注重環(huán)境保護及聯(lián)動核心商圈地塊等手段都是現(xiàn)代城市交通建設(shè)的重要因素[4-5]。以南京市某條重要的城市快速路為例，對跨越既有高速公路重要線路的橋梁設(shè)計方案進行多維度評價分析，為其他類似項目提供設(shè)計思路。

1 工程概況

1.1 路線狀況

該城市快速路是南京城市交通的重要組成，具有通道型道路的特征，城區(qū)附近實現(xiàn)城市組團便捷溝通；部分路段為老路改造，沿線城鎮(zhèn)化程度較高，受區(qū)域環(huán)境及施工條件限制。線路經(jīng)過生態(tài)廊道，附近自然風(fēng)景優(yōu)美，在方案選型中要注意尊重自然規(guī)律和人與自然平衡關(guān)系，愛護和保護自然，樹立建設(shè)“環(huán)境友好型”公路的發(fā)展理念。

其中樞紐式互通主線橋梁是城市快速路的重要節(jié)點工程，在此現(xiàn)狀只有高速公路與外界溝通，施工機械和建設(shè)材料進場會受到限制，需要處理好既有道路之間的關(guān)系，同時盡可能減少對既有高速公路運行通車的影響，保持與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。

1.2 既有道路狀況

既有高速公路作為本項目終點處的現(xiàn)狀道路，為推進地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展和緩解車輛過江壓力作出了重要貢獻，全線采用雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計時速120 km/h。對主線橋跨越重要線路進行充分調(diào)研，多次與業(yè)主溝通交流，征詢相關(guān)部門的意見，旨在為跨線橋的設(shè)計提供科學(xué)決策依據(jù)。經(jīng)與高速公路管理公司溝通，要求不能在中分帶設(shè)立橋墩，同時跨線橋梁施工方案應(yīng)盡可能減少對既有高速通行影響。

2 方案比選依據(jù)

跨線橋梁的方案比選要全面考慮建設(shè)項目所在地的周邊環(huán)境要求，既有線路的重要等級和通行要求等，服從區(qū)域交通發(fā)展和城市規(guī)劃的遠景，主要從以下幾個方面考慮。

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

主線橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要遵循安全性、適用性、經(jīng)濟性、美觀性和環(huán)保性的建設(shè)方針，不僅具有足夠的強度安全性，同時也兼顧經(jīng)濟性和綠色發(fā)展的設(shè)計理念。

2.2 施工周邊環(huán)境

既有高速公路作為市內(nèi)重要高速通道，要考慮在施工期間必須保障交通的通行，降低阻斷交通的時間，減少對現(xiàn)有車道的占用；由于高速設(shè)計車速為120 km/h，需考慮現(xiàn)場施工作業(yè)的安全性。

2.3 施工工期

施工工期是主線橋跨線設(shè)計方案的重要因素，不同的橋梁結(jié)構(gòu)對工期影響是很大的。采取切實可行的施工方案既可以保證施工進度，同時也能減少對下方重要通道的阻礙。

2.4 外觀造型

由于線路穿越重要生態(tài)保護區(qū)，橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要考慮景觀造型與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，打造項目與生態(tài)環(huán)境和諧共生的美好局面。

3 主線橋方案論證

樞紐式互通的主線橋梁上跨既有高速需要重點考慮以下幾點內(nèi)容，該高速公路作為南京市內(nèi)的重要交通動脈，承載了大量的地面交通，施工方案需要盡可能減少對車輛通行的影響[6]；合理確定橋梁結(jié)構(gòu)形式兼顧周圍景觀要求，兼顧施工過程的便捷性，保證有足夠的作業(yè)空間。

3.1 方案一

采用中跨為52 m的連續(xù)鋼箱梁方案，一跨跨越既有高速，如圖1所示，橋梁施工對高速公路產(chǎn)生的影響如下：①為方便鋼箱梁吊裝需在既有高速中分帶處設(shè)立臨時支墩，封閉左右幅超車道3 d左右，征用緊急停車帶，以保證下方雙向六車道正常通行。②在鋼箱梁頂推施工期間，需在晚上車流量較小時候封閉半幅交通5~6 h，另外半幅供車輛通行，注意設(shè)置警示標(biāo)志。③在橋梁運營期間，每年需要對橋梁定期維修1次，每十年涂裝1次，期間需要關(guān)閉相關(guān)車道。

圖1 方案一橋型布置圖（cm）

3.2 方案二

采用中跨為52 m的懸澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁方案，如圖2所示，施工期間主要有以下影響：①拆除中跨合攏段掛籃期間，為確保安全，選擇于夜間交通量較小時段封閉左右幅超車道3 h，征用緊急停車道，保證6車道通行。②施工工期較長，防落網(wǎng)的采用使施工安全性稍有降低。③橋梁高程需考慮施工期間通行凈高，應(yīng)計入掛籃及防落網(wǎng)的高度1 m左右。

圖2 方案二橋型布置圖（cm）

3.3 綜合評價

該主線橋跨越的是既有重要高速公路，通過橋梁結(jié)構(gòu)、施工特點、項目周期及施工對既有線路影響等方面對2種方案進行評價。方案二經(jīng)濟性較好，工藝成熟，后期維護較少，但是考慮橋梁施工工期較長，對高速通行會有較大影響故未采用，最終選用方案一為推薦方案，具有結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異、外形美觀、施工周期短，以及對現(xiàn)有交通影響極小等優(yōu)點，具體方案比選見表1。

表1 方案比選

4 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面如圖3所示。

圖3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面圖（cm）

4.1 上部結(jié)構(gòu)

主線橋上部結(jié)構(gòu)采用（30+52+35）m的連續(xù)鋼箱梁一跨過線。箱梁為單箱雙室直腹板截面，采用正交異性板焊接結(jié)構(gòu)，梁高2.6 m，梁頂寬16.4 m，底寬11.4 m，兩側(cè)翼緣板寬2.5 m。

4.2 下部結(jié)構(gòu)

橋梁下部結(jié)構(gòu)采用經(jīng)濟性好的樁柱式橋墩，墩柱直徑為1.5 m，樁基為直徑1.6 m鉆孔灌注樁。若墩柱高大于7 m時需要設(shè)樁頂系梁，若高度大于12 m，根據(jù)受力需要設(shè)置柱間系梁，系梁高度盡量統(tǒng)一。

5 施工方案設(shè)計

為了盡量減少對既有高速公路車輛通行產(chǎn)生影響，加快施工進度，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，擬采用頂推施工法進行鋼箱梁架設(shè)。

首先完成鋼箱梁兩側(cè)橋墩的施工，根據(jù)條件在橋墩之間增設(shè)臨時支墩以便分擔(dān)梁體頂推過程中的彎矩內(nèi)力變化。在搭設(shè)完頂推平臺，需要對支架進行預(yù)壓，安裝臨時墩下滑道和橫向限位裝置，然后安裝中跨鋼箱梁及鋼導(dǎo)梁，注意保持滑道的清潔。根據(jù)施工情況進行導(dǎo)梁配重，將中跨鋼梁頂推到位后進行2個邊跨鋼箱梁拼裝施工。最后，拆除支架及臨時支墩等輔助措施，修補梁體表面破損漆面。

6 結(jié)束語

城市快速路是南京市交通規(guī)劃的一條重要道路，穿越生態(tài)區(qū)保護區(qū)，主線橋梁跨越既有高速公路等重要路段。通過分析既有高速的道路現(xiàn)狀和交通特點，對2種主線橋跨越方案進行對比分析，最終采用鋼箱梁橋結(jié)構(gòu)形式，不僅具有外形美觀、施工便捷等特點，而且對現(xiàn)行高速公路通行影響極小。據(jù)現(xiàn)場施工情況說明采用鋼箱梁一跨跨越的方案是合理可行的，這也為其他城市快速路主線橋梁的設(shè)計方案提供一些思路。