安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司(安徽,合肥230000)
某国道上跨高速,交叉角度81.2°,交叉处国道位于市政段,桥梁宽度62m,分三幅建设;高速处于路基渐变段,宽度约53m,中分带宽3m,路基填土高约2.6m。该国道同时跨越国家燃气管网,管网距高速路基边缘约60m。
项目采取预制小箱梁、现浇箱梁、钢箱梁三种方案进行多方面比选。
一:预制小箱梁
桥跨布置:主跨采用30+2x35+30预制小箱梁,交叉角度8.8°,引桥采用25m预制小箱梁跨越。高速中分带设置桥墩,考虑交安规范要求,中分带桥墩采用0.8x1.6m矩形墩,桩基直径为2m。
方案一桥梁立面图
方案一桥梁断面图
施工方案:桥梁位于互通匝道变速车道范围内,考虑保通需要,两侧分别新建三车道保通匝道。桥梁采用架桥机架设。
施工阶段主要分为:封闭两侧硬路肩,修建施工保通匝道和桥梁引桥→封闭右幅内侧三车道和左幅的超车道,修建中分带桥墩和中分带桥墩两侧护栏升级改造→封闭右幅车道,架设右幅桥梁→封闭左幅车道,架设左幅桥梁→高速恢复正常通行,完成桥梁桥面系施工。
二:现浇箱梁
桥跨布置:主跨采用(55+85+55)m预应力砼悬浇梁,桥梁交叉角度0°。高速中分带不设置桥墩,采用一孔跨越方案,跨径布置同时满足管道规范要求。
方案二桥梁立面图
方案二桥梁断面图
施工方案:采用悬臂浇筑法施工,施工期间高速正常通行。
主要施工阶段包括:施工主墩→浇筑主墩墩顶0#块并设置墩顶临时固结→挂篮悬臂对称浇筑主梁→施工过渡墩→利用支架施工边跨现浇段→边跨合龙→拆除边跨临时支架、主墩临时固结及托架等,完成体系转换→中跨合龙→完成桥面及其他工程→继续施工引桥其他工程施工,全桥贯通。
三:钢箱梁
桥跨布置:主跨采用2x70m钢箱梁,桥梁交叉角度0°。高速中分带不设置桥墩,采用一孔跨越方案,跨径布置同时满足管道规范要求。
方案三桥梁立面图
方案三桥梁断面图
施工方案:采用顶推法施工。钢箱梁在工厂进行加工后,分节段运送至桥址现场,在现场用龙门吊起吊至拼装平台后进行焊接拼装,拼装完成后顶推至设计桥位,最后整体落梁完成钢箱梁顶推施工。
施工阶段主要分为:封闭左右幅超车道(直至顶推结束)→中分带临时墩和辅助墩施工→上部钢箱梁顶推施工→临时墩和辅助墩拆除→隔离栅和边坡恢复。
四:方案比选
方案 | 方案一:预制小箱梁 | 方案二:(55+85+55)m连续梁 | 方案三:2x70m钢箱梁 | |
结构形式 | 主桥采用(30+2x35+30)m组合箱梁,下部采用柱式墩,桩基础 | 主桥采用(55+85+55)m连续梁桥,主梁采用变截面预应力混凝土连续梁,主墩实体墩、群桩基础。 | 主桥采用2x70m钢箱梁,主梁采用等截面钢箱梁,主墩采用双柱花瓶墩、群桩基础。 | |
建设适应性 | 主跨2-35m满足跨越G4001合肥绕城高速需求,中分带落墩。 | 主跨85m满足跨越G4001合肥绕城高速需求,中分带不落墩。 | 满足跨越G4001合肥绕城高速需求,中分带不落墩。 | |
施工 | 施工 | 采用架桥机架设施工 | 采用双悬臂浇筑法施工 | 采用顶推法施工 |
施工 | 施工难度最低,技术成熟 | 施工难度较低,技术成熟 | 施工难度较高,技术较成熟 | |
施工期间对高速公路的影响 | 既有高速中分带落墩,施工时需要封闭车道,对高速公路正常通行影响较大 | 主墩位于既有高速路基边坡外侧,施工期间对高速公路正常通行几乎无影响 | 既有高速公路中分带需架设辅助墩,需封闭中分带两侧行车道,对高速公路正常通行影响较大 | |
高速公路车道封闭时间 | 1、右幅三个车道+左幅超车道:60天 2、右幅车道全封闭:5天 3、左幅车道全封闭:6天 | 不封闭车道 | 封闭左右幅超车道75天 | |
保通车道 | 两侧各设置三车道保通道路 | 无 | 无 | |
主桥桥梁施工总时长 | 4个月 | 2年 | 4个月 | |
维护难易 | 常规养护,养护成本低 | 常规养护,养护成本低 | 钢结构耐腐蚀性较差,后期涂装养护成本较高 | |
景观效果 | 湿接缝多,景观效果一般 | 整体断面,景观效果较好 | 景观效果较好 | |
主桥单价 | 4300元/每平米 | 10000元/每平米 | 13000元/每平米 | |
主桥建安费 | 6466万元(含保通匝道) | 12090万元 | 11284万元 |
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