杜 秋
(大連市市政設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,遼寧 大連116011)
大連市光明路延伸工程包含光明路延伸工程和東方路延伸線。工程位于大連市中心城區(qū)的東北區(qū)域,穿越大連市甘井子區(qū),距東側(cè)海岸線2 km。本工程是大連市“內(nèi)外兩環(huán)、五橫六縱”快速路網(wǎng)中內(nèi)環(huán)的組成部分,是繼東北路、東聯(lián)路之后的第三條南北向出入市通道,將打破大連市中心城區(qū)“C”形海灣的交通瓶頸,工程區(qū)域位置見圖1。
圖1 區(qū)域位置圖
(1)道路等級:光明路為城市快速路,東方路為城市主干路。
(2)斷面形式:光明路、東方路為雙向六車道,立交匝道為單向兩車道或單車道。
(3)設(shè)計速度:光明路、東方路為60 km/h,立交匝道為40 km/h 或30 km/h。
(4)車道寬度:3.5 m、3.75 m。
(5)凈空高度:跨現(xiàn)有及規(guī)劃路凈空≥5.0 m;跨沈大線按“雙層集裝箱運輸橋隧建筑限界”,橋下凈高≥8.3 m;跨南甘線預(yù)留電氣化條件,橋下凈高≥6.8 m。
(6)橋梁設(shè)計主體結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期:100 a。
(7)橋梁主體結(jié)構(gòu)安全等級:一級。
(8)汽車荷載:城-A 級。
(9)路面結(jié)構(gòu)計算荷載:BZZ-100 型標(biāo)準(zhǔn)車。
(10)環(huán)境類別:Ⅱ類。
(11)地震設(shè)防烈度及抗震設(shè)防措施等級:地震烈度7 度,抗震措施設(shè)防烈度8 度。
光明路主線為城市快速路,南起梭魚灣20 號路,順接大連灣海底隧道,北至G201 國道,路線全長6.952 km。紅線寬50~70 m,斷面為兩塊板,雙向6 車道。建設(shè)形式為道路、橋梁、隧道。全線設(shè)置四座互通立交,分別為東方路立交、中華路立交、振連路立交及G201 國道立交(見圖2)。
圖2 總體設(shè)計圖
光明路延伸工程橋梁結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,涉及上跨國道和城市主干路;上跨鐵路和輕軌;加寬橋等情況。
主線標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面分為兩種,一種是分幅的主線,單幅標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?2.75 m;另一種主線是全斷面形式,標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?5 m,見圖3、圖4。東方路立交和中華路立交主線以分幅式布置,振連路立交和201 國道立交主線以整幅布置。
圖3 主線分幅結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
圖4 主線整幅結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
主線跨徑布置以30 m 為標(biāo)準(zhǔn)跨徑,分幅橋梁單幅橋?qū)捪鄬^小,梁高以1.8 m 為主;整幅橋梁橋?qū)捪鄬^大,橫向墩柱間距較大,梁高以2.0 m 為主。
分幅橋采用5 箱,斜腹板與頂?shù)装宀捎么蟀霃綀A弧順接,外形更加美觀。腹板厚度0.45~0.65 m,頂?shù)装搴?.22 m。縱向采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)為主,主梁兩端采用預(yù)留槽口進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉;橫向支點間距相對較小,橫梁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
整幅橋采用8 箱,斜腹板與頂?shù)装宀捎么蟀霃綀A弧順接。整幅橋的腹板和頂?shù)装宄叽缗c分幅橋相同??v向采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)為主,主梁兩端采用預(yù)留槽口進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉;橫向支點間距相對較大,橫梁均采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)??v、橫向預(yù)應(yīng)力在端橫梁處存在沖突的可能,預(yù)應(yīng)力布置時應(yīng)相互避讓。
匝道橋標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面分為兩種,一種是單向單車道,橋?qū)?.0 m;另一種是單向雙車道,橋?qū)?.0 m。例如中華路C、D 匝道橋為單向雙車道,H 匝道橋為單向單車道,匝道結(jié)構(gòu)斷面圖見圖5。
圖5 匝道結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
匝道跨徑布置以30 m 和20 m 為標(biāo)準(zhǔn)跨徑,一般平面半徑小于120 m 的匝道以20 m 跨徑為主,平面半徑大于120 m 的匝道以20 m 跨徑為主。30 m跨徑梁高為1.8 m,20 m 跨徑梁高為1.6 m。匝道橋基本以單墩雙支座布置形式為主。
對于匝道橋跨徑大于20 m 的基本采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),小于20 m 均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。橫梁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。匝道橋主梁腹板與頂?shù)装宄叽缗c主橋相同
東方路立交主線左幅橋、主線右幅橋、C 匝道橋、G 匝道橋均上跨甘井子站內(nèi)9 條線路,跨線橋均采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。東方路立交跨鐵橋梁各跨徑布置、梁高、梁寬及斷面形式詳細(xì)情況見表1。
表1 東方路立交跨鐵橋梁表
主線跨鐵橋考慮與主線順接,均采用與主線相同斷面形式,另外還考慮斜腹板再變截面施工難度較大,因此采用等梁高形式。匝道橋由于跨徑較大不適合等梁高,若采用變梁高斜截面在支點處底板會變得較窄,不利于支座布置,且穩(wěn)定性差,因此采用直腹板斷面形式。
東方路立交上部結(jié)構(gòu)采用支架現(xiàn)澆施工。跨鐵路部分搭設(shè)門式支架維持鐵路通車,支架臨時支墩內(nèi)側(cè)距鐵路中線的凈距不小于3.5 m,支架縱梁底至軌面凈高不小于6.0 m,東方路跨鐵結(jié)構(gòu)斷面見圖6。
圖6 東方路跨鐵結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
201 國道立交上跨沈大線公鐵立交橋由主線橋、A 匝道橋、D 匝道橋三座橋組成,均上跨沈大線,2 條線路。主線跨鐵采用預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),匝道跨鐵采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)。主線橋、A 匝道橋、D 匝道橋三座橋各跨徑布置、梁高、梁寬及斷面形式詳細(xì)情況見表2。
表2 201 國道立交跨鐵橋梁表
主橋跨沈大鐵路結(jié)構(gòu)采用(2×45)m 變高度直腹板箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土T 構(gòu)。采用平行鐵路支架現(xiàn)澆、轉(zhuǎn)體施工,轉(zhuǎn)體跨度為(40+40)m,轉(zhuǎn)體總重量6 500 t,橋墩為花瓶形實體墩。跨鐵匝道橋與標(biāo)準(zhǔn)匝道相同斷面,結(jié)構(gòu)為鋼箱梁, 國道立交跨鐵主線、跨鐵匝道結(jié)構(gòu)斷面見圖7 與圖8。
圖7 201 國道立交跨鐵主線結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
圖8 201 國道立交跨鐵匝道結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
由于哈大線運營任務(wù)繁重,為施工階段最小程度的影響哈大線,主線采用轉(zhuǎn)體施工。A、D 匝道橋鋼箱梁采用現(xiàn)場拼接后吊裝施工。
東方路立交橋在上跨梭魚灣20 號路處采用簡支鋼箱梁結(jié)構(gòu),201 國道立交在跨越大連輕軌3 號線和振興路處均采用連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)。上跨現(xiàn)有及規(guī)劃路凈空≥5.0 m,上跨輕軌凈空≥7.9 m,見表3。
表3 跨線橋梁表
鋼箱梁梁高盡量順接主線其他跨梁高,對于上跨梭魚灣20 號路左、右幅的主線橋,由于跨徑稍大,與主線其他梁高相同,受力無法滿足,因此對本跨橋梁梁高進(jìn)行了加高。
跨輕軌處需對輕軌進(jìn)行先防護(hù)后再進(jìn)行現(xiàn)場拼接吊裝施工(見圖9、圖10)。
圖9 上跨梭漁灣20 路結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
圖10 上跨振興路結(jié)構(gòu)斷面圖(單位:cm)
為保證振連路A、E 匝道加減速車道段長度,需對振連路橋梁左右側(cè)進(jìn)行加寬改造,左側(cè)加寬寬度為1.5~4.4 m,右側(cè)加寬寬度為1.5~4.3 m,橋梁跨徑為20 m(見圖11)。
圖11 振連路立交橋梁左側(cè)加寬橫斷面圖(單位:cm)
加寬結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,采用直腹板箱梁斷面,單箱單室截面形式,箱梁較窄處為混凝土實心結(jié)構(gòu)。先切割原橋防撞墻及部分懸臂,加寬橋與原橋間設(shè)置縱縫,結(jié)構(gòu)間不進(jìn)行連接。
主線及匝道橋橋墩均為花瓶墩,主線采用雙墩或三墩,匝道均采用獨柱墩,橋墩采用矩形截面倒圓角,橫橋向采用曲線形成的擴(kuò)大墩帽。
基礎(chǔ)為承臺接樁基形式,承臺下設(shè)兩根樁基的,樁基直徑為1.5 m 的鉆孔灌注樁;承臺下設(shè)一根樁基的,樁基直徑2.2 m 鉆孔灌注樁。工程區(qū)域基礎(chǔ)較好,局部開孔即可見巖,樁基均為嵌巖樁。
根據(jù)環(huán)評報告要求,在部分橋段設(shè)置全封閉聲屏障或者單列式聲屏障;在鐵路限界外延10 m 范圍內(nèi)設(shè)置防落網(wǎng);橋梁跨越鐵路范圍的路燈及泄水管根鐵路規(guī)范及相應(yīng)鐵路局規(guī)定進(jìn)行設(shè)置;中央分隔護(hù)欄和防撞墻分別設(shè)在橋梁分隔帶上和橋面兩側(cè);伸縮縫采用梳齒板伸縮縫;支座采用JPZ(NS)耐蝕型盆式橡膠支座,支座防腐采用拷釉處理。
光明路延伸工程是大連市第一個PPP 工程,是投資規(guī)模最大的基礎(chǔ)設(shè)施工程。其中橋梁工程建設(shè)條件復(fù)雜,上跨構(gòu)筑物種類較多,除滿足交通功能的同時,還考慮了城市用地及城市管線問題、結(jié)構(gòu)整體外觀形式、橋梁高度等綜合因素。
光明路延伸工程已完了初步設(shè)計評審和施工圖外審,項目正在施工中。本工程中確定的橋型結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)合理,并且盡可能地減少了對橋下既有構(gòu)筑物的影響,可供同類型工程借鑒。