1、浅谈城市高架桥下通道桥的设计摘要:城市高架桥下通道桥在设计时,往往要考虑各种管线的穿越方式。合肥市裕溪路下穿桥在设计时上部结构采用小箱梁,通过增设过桥吊架解决现状电力排管的过桥问题。下穿道路施工时开挖宽度 28m、深9.4m 的大型基坑工程,势必对高架桥保护成为难点。 关键词:城市高架桥;下穿桥;管线;吊架;灌注桩 Abstract: The city underpass bridge in the design, often have to consider all kinds of pipeline crossing mode. Hefei City Yuxi Road Underpass
2、 Bridge on the upper part of the box girder design structure, to solve the problem by adding a bridge hanger bridge current electric power pipe. The large foundation pit in road construction excavation width 28m, deep 9.4m, it will become the difficulty of the viaduct protection. Key words: city via
3、duct; underneath the bridge; pipeline; hanger; bored pile 中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号: 1.工程概述 合肥市铜陵路高架工程,起点位于规划秋浦河路口处,与规划北京路对接;终点接入规划铜陵北路,道路整体呈南北走向,全长 8.05km。裕溪路与铜陵路交口现状为裕溪路高架桥上跨铜陵路,而裕溪路高架是连接市中心和肥东的重要城市主干道。从经济合理性、道路景观等方面综合考虑,采用铜陵路下穿裕溪路的方案。 2. 主体结构方案设计 铜陵路以下穿的方式穿越裕溪路,可以采用桥梁或隧道的方式穿越。桥梁可采用桩板墙+简支箱梁结构型式,隧道可采
4、用整体框架结构型式。如图所示: 图 1 方案一 1-27.1m 简支小箱梁桥 图 2 方案二 2-12m 整体式闭合框架 方案一上部结构采用装配式预应力混凝土小箱梁,下部结构桥台采用桩基础和柱板式墙结构,优点是不占用中间行车道宽度,对道路交通无影响,同时施工速度较快;缺点是对于新建的市政管线需要预留孔洞或增加支撑结构,设计与施工难度较大。方案二采用双跨钢筋混凝土闭合框架结构,优点是整体受力较好,顶板以上覆土部分可以预留相应的市政管线空间;缺点是需做成双跨框架结构,为了不压缩行车道宽度,跨度较桥梁大些。 根据现场踏勘结果,现状存在 2 组 110kV 电力排管穿越裕溪路/铜陵路口,每组排管为 2
5、5150mm,排管尺寸为 1000mm400mm(宽高) 。其中北侧排管为空管群,南侧排管内穿设有 2 回 110kV 电缆及 2 回通信光缆(共 8 根线缆) ,管顶埋深约 1.4m。 由于现状 2 回 110kV 电缆为 110kV 和平站单端电源,如需迁改停电将造成变电站大范围停电,调度上无法实现。故对于南侧穿有现状电缆的排管,处理原则为就地保护,在土建施工的各个阶段中均对现状排管进行现场保护,尽量不改动排管管位及标高。 图 3 裕溪路与铜陵路交口现状电力管线位置示意图 如采用方案二,为了满足电力排管过路条件,结构上覆土厚度要求2m;如采用方案一,可将其纳入下穿通道桥上部结构范围之内,通
6、过增设过桥吊架,调整湿接缝宽度,从两片小箱梁之间通过。为了满足净空要求,方案二下穿铜陵路道路中线处控制标高较方案一低约 1m,这样主线下穿距离过长,造成下穿通道汇水面积过大,对过路管线的影响范围也更大。综合比选,采用方案一下穿通道桥型式穿越裕溪路。 3. 下穿通道桥设计 通道结构采用单跨 27.1m 装配式预应力混凝土小箱梁结合桩板墙式桥台形式,沿铜陵路线位方向总长度为 79.4m。根据裕溪路横断面布置情况,结构分两段设计,中间设缝宽 2cm。每段长度 39.69m。上部小箱梁梁高 1.8m,横向中心间距为 3.3m,单片小箱梁预制宽度 2.4m,湿接缝宽度 0.9-1.16m。 现状排管设有
7、砼包封,自身结构相对安全稳定,故结构设计以保持排管管位为主。由于现状管位与桥梁中线不平行,排管位置两侧小箱梁设计为与管位平行放置,构造上取消横隔板,并全部采用钢纤维混凝土。悬臂上预留螺栓孔装设吊架,以承受排管及线缆荷载。现状排管吊架完成后,在排管下部封板处理,避免排管暴露在外。 桥台采用桩基础柱板式墙与加筋土结构;桩径 1.5m,中心距 2.5m,桩顶设联系梁;梁上采用 1.21.5m 矩形柱,柱间距 2.5m,柱间设挡土板,板厚 25cm;柱顶现浇台帽,墙后设 C15 混凝土基础及加筋土结构。桥梁两侧下穿通道之路堑开挖深度大于 3m 段采用柱板式挡墙;靠近通道桥至开挖深度 4.5m 段采用直
8、径 1.2m 钻孔咬合桩,开挖深度 4.5m 至 3m段采用直径 1.2 米钻孔灌注桩与直径 0.6 米高压旋喷桩支护。 4. 高架桥保护方案设计 下穿通道桥在裕溪路与铜陵路交口两高架桥墩之间穿过,与高架桥形成 89。夹角。根据场地地质情况,可采用明挖法施工。结合施工期间交通疏解要求,施工期间道路可局部封闭。裕溪路高架是连接市中心和肥东的重要城市主干道,在其下面施工宽 28m、深 9.4m 的大型基坑工程,势必对高架桥的保护成为重要的课题和难点。 经调查,裕溪路高架桥上部结构为 60m 跨现浇预应力混凝土连续箱梁,下部结构为 2 根 1.8x2.0m 矩形墩;基础为 7.5x12x2.5m 钢
9、筋混凝土承台,每承台下采用 6 根直径为 1.8 m 钻孔灌注桩,桩长 50m。 从图 3 可以看出,承台距离下穿桥桥台最小距离:西侧 6m,东侧8m。该处基坑开挖最大深度为 9.4m。采用如下两种方案进行比选: 方案一:放坡开挖+土钉墙支护。为确保基坑施工期间现状承台不发生偏压,基坑开挖过程中将现状承台全部暴露出来,承台处开挖深度为4m,采用 1:1 放坡+挂网喷砼的支护形式,承台底至基坑底按照 1:0.5 的坡度开挖,设置 6 道土钉;承台之外标准段基坑采用两级放坡的形式开挖,地面下 2.6m 范围内采用 1:1 放坡开挖,设置 2 道土钉防护,2.6m 以下至基底采用 1:0.5 放坡开
10、挖,设 7 道土钉,竖向间距 1m。以上所有土钉均成梅花型布置,钻孔直径 100mm。土钉采用 20 螺纹钢筋,L=5m。土钉墙面层为 100mm 厚 C20 喷射砼,砼内设一层 8200200mm 钢筋网。图 4 方案一 放坡开挖+土钉墙支护 方案二:放坡开挖+灌注桩支护。承台开挖方式同方案一,承台底至基坑底先开挖 1m 深度,然后增设双排灌注桩。外侧采用 900mm 灌注桩,间距 1.8m,桩顶设冠梁;内侧采用 900mm 灌注桩,间距 5.4m;内外侧桩采用钢筋混凝土斜撑连接成整体。从基坑安全、造价等方面综合比选,采用方案二灌注桩支护方式。 图 5 方案二 放坡开挖+灌注桩支护 5. 结束语 通过对采用铜陵路下穿裕溪路通道方案进行综合比选之后,采用下穿桥小箱梁结构,成功解决了现状管线过桥的问题。该下穿桥基坑施工过程比较顺利,从施工监测数据看,高架桥受到的影响也很小。 参考文献: 1王亮生. 城市高架桥下深基坑工程的施工J.中国市政工程.2007(07) 2周指示,张鲲.浅谈合肥市二环东路下穿桥的设计J.中小企业管理与科技(上月刊).2011(12) 3彭定新,吴立鹏,余玲. 下穿通道深基坑支护工程的设计与施工J.城市道桥与防洪. 2007(01)