蘇州市北環(huán)快速路西延工程高架橋梁總體設計

宋慶華

（悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司，江蘇蘇州 215123）

1 工程概況

蘇州市北環(huán)快速路西延（辛莊立交—建林路）工程位于蘇州市內(nèi)環(huán)線的西北角，是內(nèi)環(huán)線的放射線，東起辛莊立交西側(cè)寒山橋，向西沿鹿山路延伸至太湖大道，全長約7.7 km，其中高架橋長約7.2 km，沿線共設6對出入口，其中5對為上下高架道路的平行匝道?？焖俾分骶€采用雙向6車道。

2 高架橋梁總體布置

高架橋按樁號增加方向由西向東沿線為鹿山路，跨越多條相交道路，經(jīng)新區(qū)第二污水廠跨越馬運河，向東接寒山橋老橋西引橋。寒山橋老橋西引橋為7孔20 m空心板梁，其中5孔空心板梁拆除，保留2孔空心板梁。相交道路長江路設置下穿通道一座。

主線高架橋標準段寬度為26 m，在匝道出入口處變寬為35.5 m或45 m。上部結(jié)構(gòu)以現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁為主，標準跨徑為3×32 m；跨越相交道路處采用30 m+45 m+30 m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁；跨越長江路處采用40 m+60 m+40 m變截面連續(xù)箱梁；在匝道出入口段采用4×24 m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁；因脫水機房暫時無法拆遷，采用2孔30 m預制組合小箱梁，架橋機施工；跨越馬運河段采用25 m+45 m+30 m連續(xù)箱梁（滿足等外30 t級航道要求）；箱梁與保留的2×20 m寒山橋老橋西引橋銜接段采用3×15.531 m預制空心板。匝道寬度為8 m，跨徑主要有2聯(lián)2×32 m，3×34 m等。標準段及匝道出入口段橋梁橫斷面如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 標準段橫斷面（單位：cm）

圖2 匝道出入口段橫斷面（單位：cm）

圖3 匝道出入口段橫斷面（單位：cm）

因相交道路長江路交通量較大，設置下穿通道，橋梁跨徑為40 m+60 m+40 m變截面連續(xù)箱梁，箱梁跨中及邊跨端部梁高為2 m，橋墩支點處梁高為3.5 m。橋墩支點處橫斷面如圖4所示。

圖4 60 m跨橋墩支點處橫斷面（單位：cm）

在脫水機房處，采用預制組合小箱梁，預制梁高1.8 m，吊裝重量707.7 kN。采用架橋機施工。橋梁橫斷面如圖5所示。

圖5 30 m小箱梁橫斷面(單位：cm)

匝道橋?qū)? m，橋墩橫斷面如圖6、圖7所示。

圖 6匝道過渡墩橫斷面（單位：cm）

圖 7匝道中間墩橫斷面（單位：cm）

3 技術(shù)標準

橋?qū)挘焊呒軜蛑骶€全寬有26 m、35.5 m、45 m三種類型；匝道寬度為8 m。

荷載等級：城-A級。

橋下凈空：高架橋橋下凈空不小于5 m。

抗震設防：地震動峰值加速度0.05 g。

4 高架橋梁設計要點

上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，在相交道路路口設置通行孔，主線箱梁采用4.5 m大懸臂斜腹板箱梁，除縱向預應力鋼束外，箱梁頂板設置橫向預應力鋼束。鋼束采用Φs15.20鋼絞線，抗拉強度標準值fpk=1 860 MPa，設計中考慮設置廣告牌荷載，廣告牌荷載按每側(cè)3 kN/m計算。

跨越相交道路處跨徑30 m+45 m+30 m箱梁及40 m+60 m+40 m變截面連續(xù)箱梁因跨徑較大，縱向預應力鋼束在梁端錨固，縱向鋼束要注意在梁端平彎，以避讓端橫梁鋼束錨頭，其余標準段連續(xù)梁縱向鋼束上彎到梁頂錨固。因此，相交道路處箱梁需要先施工。

箱梁計算采用橋梁博士V3.2軟件計算，計算時考慮翼板剪力滯效應，并應根據(jù)跨徑及橋?qū)挼牟煌紤]活載內(nèi)力增大系數(shù)。

在金楓路樞紐立交處考慮遠期匝道拼接方案。具體方法是：部分主線箱梁翼板加厚10 cm，翼板端部由20 cm加厚至30 cm，箱梁橫向預應力錨固端位置向內(nèi)側(cè)縮短至距端部1 m，遠期考慮設置縱向型鋼伸縮縫，如圖8所示。

圖8 遠期匝道拼接方案（單位：cm）

下部結(jié)構(gòu)橋墩采用鋼筋混凝土柱式橋墩，為了減小對地面道路的影響，橋墩立柱間距盡可能小，為5.2 m，兩立柱外緣距離為7 m，位于地面道路中央分隔帶中。大部分鉆孔灌注樁（直徑1.5 m）為摩擦樁，有部分鉆孔樁為嵌巖樁，對于嵌巖樁橋墩均進行了補充勘察，樁基嵌巖深度按1 d控制。

5 長江路下穿通道設計

長江路下穿通道全長共445 m，其中暗埋段長65 m，采用鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)，其余敞開段采用“U”形槽結(jié)構(gòu)。基坑支護根據(jù)深度不同，分別采用了網(wǎng)噴放坡、重力式擋土墻以及鉆孔樁+鋼管內(nèi)支撐體系，最深段采用了兩道鋼支撐。下穿通道暗埋段箱涵先于連續(xù)梁施工，箱梁支架作用于箱涵頂板路面上。暗埋段及敞開段橫斷面如圖9、圖10所示。

圖9 暗埋段斷面（單位：cm）

圖10 敞開段斷面（單位：cm）

6 經(jīng)濟指標

上部結(jié)構(gòu)主要箱梁經(jīng)濟指標見表1。

表1 上部結(jié)構(gòu)主要箱梁經(jīng)濟指標表

7 結(jié)語

蘇州市北環(huán)快速路西延工程高架橋梁采用大懸臂斜腹板預應力混凝土連續(xù)箱梁，滿堂支架現(xiàn)澆施工，特殊地段采用預制小箱梁，架橋機施工，相交道路根據(jù)交通量大小設置下穿通道。該設計可適應城市快速路高架橋整體美觀要求，是城市高架橋的常用方法，值得借鑒參考（見圖11、圖12）。

圖11 竣工后的高架橋主線

圖12 竣工后的長江路下穿通道