摘要:在路网建设的同时,在不断交情况下,如何实现新建道路、新建高速公路与原有高速公路的衔接与立体交叉,是当前高速公路建设中的一个重要课题。文章以平乐大道下穿环城高速公路立交桥为工程背景,主要从施工工艺、施工方法等方面介绍下穿既有高速公路立交桥施工技术,为今后类似的立交桥施工提供可靠依据。
关键词:平乐大道;下穿;立交桥;施工技术
一、工程概况
近年来,随着国民经济的持续、快速、稳定增长,我国高速公路建设发展迅猛,国家网络化高速公路发展的同时,绝大部分省、市的高速公路也正逐步形成网络,高速公路作为地区经济动脉和区域文明标志的作用已越来越被人们所认识。但在路网形成的同时,在不断交情况下,如何实现新建道路、新建高速公路与原有高速公路的衔接与立体交叉,是当前高速公路建设中的一个重要课题。
南宁市平乐大道工程是2008年南宁市重点城建项目,该项目的建设对完善南宁市城市道路交通以及广西出海大通道路网结构,加快北部湾(广西)经济区的发展具有十分重要的意义。环城高速公路立交桥是平乐大道与环城高速公路相交处的分离式立交桥(平乐大道下穿),为平乐大道全线重点、控制工程之一。
南宁市平乐大道(玉洞大道-银海大道)设计起点接规划的玉洞大道,往南跨过湘桂铁路和环城高速公路,与南北二级公路相交,全长7.762km。沿线主要城镇为良庆区良庆镇。沿线与它相交的主要道路有:湘桂铁路、环城高速公路、南北二级公路。
二、立交桥设计
平乐大道分离式立体交叉为平乐大道主线与环城高速公路交叉,考虑立交位置实际地形和主线的平纵面设计,设主线下穿分离式立体交叉,交叉处的中心桩号为K7+030。立交桥桥位处距玉洞收费站5公里左右,该处高速公路为直线段,高速公路路基宽为26m,路基填土高度约6m,该交叉位置处高速公路原设有通道。立交桥的汽车荷载等级为公路—Ⅰ级,桥面宽度与环城高速公路路基同宽。桥下道路的横断面为:3.5m人行道+5m非机动车道+2.5m侧分隔带+15.75m车行道+7m中央分隔带+15.75m车行道+2.5m侧分隔带+5m非机动车道+3.5m人行道,桥梁墩柱设在中央分隔带和侧分隔带内,行车道与非机动车道通过墩柱隔开。
立交桥上部构造采用4×20.9m后张装配式预应力混凝土简支箱梁;下部构造采用双幅双柱式桥墩、桩基础,桥台为埋置式桥台、桩基础;桩基础直径采用1.3m。桥型布置如图1.1所示。
根据国家地震局《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),路线走廊内地震动峰值加速度为0.05g(地震基本烈度≤Ⅵ度),地震动反应谱特征周期为0.35s,区域稳定性较好,对路基及构造物一般不构成威胁,桥梁设计按Ⅵ级采用简易设防。
三、施工方案比选
3.1方案一:原址半幅开挖施工方案
原址半幅开挖施工方案,主要是指在原高速公路上半幅双向通行,半幅施工,为先施工完桥,再开挖桥下的路基填土。具体做法为:a、改造环城高速公路双向通行,封闭A(往玉洞方向幅编A,往良庆方向幅编B)幅交通;b、做好基坑支护,挖除高速路A幅相应深度(盖梁及箱梁厚度);c、施工A幅桩柱、梁板及桥面系;恢复A幅通车;d、改造高速公路双向通行,封闭B幅交通;拆除基坑支护,挖除B幅相应深度(盖梁及箱梁厚度);e、施工B幅桩柱、梁板及桥面系。恢复高速公路正常通行;f、开挖主线(南宁市平乐大道)路槽土方;施工平乐大道主线路面及附属设施。
本设计方案结构轻巧,施工工艺简单,造价低,避免桥梁施工中大开挖半幅高速公路,确保高速公路行车安全。为保证桥下开挖后墩柱表面光滑,桩柱要采用钢护筒施工。
3.2方案二:新建便道半幅施工方案
新建便道半幅施工方案,主要是指在环城高速南侧新建临时通行便道,原高速路半幅单向通车,半幅施工,为先施工完桥,再开挖桥下的路基填土。具体步骤如下:
步骤一(如图3.2所示):
①修建临时通行便道(8m宽)及架设临时便道桥;
②环城高速公路三岸至玉洞方向车辆由临时便道通行,改造高速公路中央分隔带,玉洞至三岸改由(B)幅通行;
③封闭环城高速公路(A)幅;
④施工环城高速公路(A)幅桥梁下构及上构;
⑤施工环城高速公路(A)幅桥面系,恢复高速公路破损路面。
步骤二(如图3.3所示):
①恢复环城高速公路玉洞至三岸方向正常通行,三岸至玉洞方向保持临时便道通行,封闭环城高速公路(B)幅高速公路。
②施工环城高速公路(B)幅桥梁下构及上构。
③施工环城高速公路(B)幅桥面系,恢复高速公路破损路面。
步骤三:
①恢复环城高速公路双向通行。
②修复环城高速公路破损路面及中央分隔带。
③清理临时便道、拆除临时便道桥。
④开挖所建环城高速公路桥梁的桥下路基填土及拆除原通道。
⑤完善桥台防护工程、桥墩防撞工程等剩余桥梁附属构造。
⑥施工平乐大道该段路基工程及路面、排水等工程。
本方案确保施工过程中最大通行能力,但是由于需要新建临时便道,而且原高速公路两侧地形较高,造成工程量较大,工期长,造价较高。
综合比较,考虑到目前既有环城高速公路车流量不大,采用单幅双向交通可以基本满足通行要求,因此推荐采用方案一(原址半幅开挖施工方案)作为平乐大道下穿既有环城高速公路立交桥施工方案。
四、结论
平乐大道下穿既环城有高速公路立交桥施工方案主要有两种,通过对两种施工方案的综合比较,推荐采用方案一(原址半幅开挖施工方案)作为该桥的施工方案。此方案技术先进,控制简便,缩短工期,为既有高速公路与新建公路的立体交叉提供了一种新思路,取得了良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004。
[2]中华人民共和国行业标准《城市道路设计规范》CJJ37-90。
[3]马骅:半幅开挖快速顶进技术在下穿重载高速公路箱型桥施工中的应用,公路交通科技(应用技术版),2007-06-15
[4]李井超:城市下穿式立交桥U型槽结构的优化设计和研究,合肥工业大学 硕士学位论文,2010-04-01
[5]郭国忠:下穿重载高速公路箱型桥施工技术研究,河北工业大学硕士学位论文,2007-09-01