貴龍大道吳家莊特大橋總體設計

倪興旺+廖尚茂+于亮+杜新+曾凡根

摘 要：本文以貴龍大道吳家莊特大橋為例，通過對橋位、孔跨式樣、基礎類型、施工方案研究等的介紹，為今后在山區工程地質、地形條件復雜、區域交通干擾影響大等條件下，建設技術標準高、路線線形復雜的公路、市政橋梁提供一些參考。

關鍵詞：特大橋 建設 方案 總體設計

1.工程案例

貴龍大道工程是連接貴州省貴陽市和龍里縣的城市快速道路，東起龍里縣城金龍西路，西抵貴陽市行政區劃邊界，線路全長16.32km，其中龍里縣境10.2km，設計速度80km/h。

吳家莊特大橋是貴龍大道工程項目的主要控制性工程，區域內地形、地質復雜（有龍里縣龍架山國家森林公園、龍里林場，持力層主要為灰巖巖層和炭質頁巖，溶洞、裂隙發育，地下小煤窯分布廣泛，已形成局部采空區），交叉干擾道路多（有新建鐵路、既有鐵路、210國道、鄉村道路），管線分布復雜（有通信管線、國防光纜、灌溉及飲用管渠）等。如何將這些眾多交叉干擾的相互影響降到最低，真正實現“安全、適用、經濟、美觀”的目標，這要求我們對總體道路走向、線形確定、具體構件的設計、實施，都要做到全面把握、精心設計、標準規范。（如圖1所示）

2.總體設計

2 . 1橋梁總體方案

2.1.1平面線形

吳家莊特大橋平面位于直線、曲線上，圓曲線半徑分別為620m、410m，緩和曲線長度分別為130m、120m。在圓曲線R=620m和R=410m段設超高，最大超高分別為4.5%和5.5%，在緩和曲線段設超高漸變段。

2.1.2豎曲線及縱坡

吳家莊特大橋根據各坡段的具體情況設R=20000m、40000m、24000m的豎曲線，縱坡值2.95%～4.0%。

2.1.3橋跨布置

本橋分左、右兩幅修建，起、終點里程分別為K1+464和K2+664，左幅中心里程為K2+265，全橋長1200m，單幅橋面寬15.75m。孔跨式樣為17×40m+（68+90+68）m+4×40m；右幅中心里程為K2+245，孔跨式樣為15×40m+2×30m+（68+90+68）m+2×30m+6×40m。左、右幅孔跨對孔布置，30m梁跨為調跨。主橋分別跨越貴廣鐵路小高寨2號雙線隧道、東北環聯絡線五里坡左、右線單線隧道。

2 . 2主體結構的設計

2.2.1上部結構

（1）主橋上部結構采用變截面單箱單室預應力混凝土連續箱梁，箱梁頂寬15.75m，底寬9m，翼緣板寬3.375m，翼緣板端部厚20cm，根部厚60cm；箱梁梁高及底板厚度尺寸均按1.8次拋物線變化，跨中梁高2.8m，底板厚0.30m，根部梁高5.6m，底板厚0.8m，箱梁梁高方程為H=0.00392x1.8+2.8m，底板厚度方程為h=0.0007x1.8+0.30m；頂板厚30cm，中支點腹板厚90cm，邊支點腹板厚110cm，跨中腹板厚55cm，跨中腹板至中支點腹板采用線性變化（55cm-70cm-90cm），跨中至端支點腹板厚由55cm線性變化至110cm。

（2）引橋左（右）幅40m跨采用先簡支后連續預應力砼小箱梁，小箱梁梁高2.0m，中梁梁頂寬2.4m，邊梁梁頂寬2.85m；右幅30m跨采用簡支橋面連續預應力混凝土小箱梁小箱梁梁高1.6m中梁梁頂寬2.4m，邊梁梁頂寬2.85m。

（3）主橋梁部主梁縱橋向按全預應力混凝土設計，采用支架現澆分段施工。為滿足工期要求，加快梁部施工進度，盡量減少分段數量，全橋共分為7段，其中最大現澆段長度為88m；引橋小箱梁按A類預應力混凝土構件設計，現場預制架橋機架設。

2.2.2下部結構

（1）橋臺采用重力式U型橋臺，龍里端橋臺采用左、右幅分修，臺長8m，左幅臺高10.5m，右幅臺高8.5m；貴陽端橋臺采用左、右幅合修，臺長6m，臺高5.5m。橋臺基礎采用鉆孔樁基礎，樁基直徑1.25m。

（2）引橋采用圓形樁柱式橋墩，根據不同墩高采用墩徑如下：H<15m時，d=1.5m；15m≤H<30m時，d=1.7m；H≥30m時，d=2.0m。橋墩基礎采用鉆孔樁基礎，樁徑分別為1.7m、1.9m和2.2m。當墩高H<5m時，樁頂不設橫系梁，當H≥5m時，除樁頂設橫系梁外，橋墩之間按10m左右間距設橫系梁。

（3）主橋橋墩采用矩形實體墩，基礎采用鉆孔樁基礎，樁徑為1.8m。

3.安全防護措施

3 . 1橋隧加強設計

吳家莊特大橋與新建貴廣高鐵小高寨2號、貴陽樞紐東北環鐵路五里坡左右線隧道存在施工期間相互干擾問題，針對項目不同的施工先后問題，做了如下安全防護措施：

（1）先橋后隧，即在主橋樁基施工中先施工臨近隧道橋墩樁基礎后施工隧道。為減少隧道施工對橋梁樁基礎影響，在跨道路路線中線前后各60m范圍，隧道采用非爆破開挖，加強隧道初期支護、超前支護二次襯砌及監控量測，控制圍巖收斂變形，最大限度減少對橋梁樁基的擾動。同時考慮樁底置入隧道仰拱底以下1.5～2.0m，加密橋墩樁基礎受影響段箍筋并提高其規格，且在隧道頂10m以下范圍采用鋼護筒跟進并與樁基澆筑在一起。所有成樁均應進行檢測。

（2）先隧后橋，即在主橋樁基施工中先施工隧道后施工橋墩樁基礎。樁基采用旋錐鉆成孔，盡量減少樁周基巖擾動。加強隧道襯砌結構監控量測，要求對建成的鐵路隧道二次襯砌振動速度控制在5cm/s以內，確保隧道襯砌不出現裂損現象。同時樁底置入隧道仰拱底以下1.5～2.0m，所有成樁均應進行檢測，確保橋、隧結構安全。

3.2 210國道改移endprint

因地形條件限制，主橋連續梁部分設于挖方內，其梁體所需空間及橋墩基礎邊坡的開挖對210國道有較大影響，需對其進行局部改移，改移后道路安全距離及相關參數均滿足規范要求。

3 . 3 主橋橋墩基坑邊坡處理

由于主橋橋墩基坑處覆蓋土層較厚，邊坡開挖高度較高（最高達17m），為確保邊坡穩定以及橋墩安全，同時考慮邊坡頂附近改移道路正常運營，故對基坑邊坡作漿砌片石護坡、錨桿框架梁護坡、錨噴網、并進行綠化等處理措施。

3 . 4緩沖平臺及防護

由于本橋上跨鐵路隧道，局部地段距鐵路隧道洞門較近，為防止汽車墜落、滾入鐵路界限，故在公路橋左側橋下局部地段設置緩沖平臺及M10漿砌片石擋護，確保鐵路運營安全。

3 . 5國防光纜、通信光纜、小煤窯采空區

（1）針對K1+950～K2+220段為小煤窯采空區問題，首先在現場勘測階段對小煤窯的分布進行詳細的調查，收集全面、完整的資料，結合先進的勘探技術，確定出采空區的分布影響范圍，最后在道路路線方案中采取合理的線形避開該區域，減少項目總投資的情況下也確保了項目的安全。

（2）針對國防光纜、通信光纜問題，盡可能在橋跨布置時跨越該設施，并預留足夠的安全距離，避免施工過程中對其造成損壞。若確實不能跨越的地方，與相關主管部門溝通聯系，做好相關的改移工作，確保施工和運營期間安全運行。

3 . 6 臨時防護棚架

本橋在4號墩附近上跨210國道，在7號、25號墩上跨鄉村道路，架設橋梁及橋面設施施工中，為保證橋下210國道正常通車及行人安全，在此段路段上方設防護棚架，橋梁施工完畢后，予以拆除。

4.結語

隨著經濟的迅速發展和城市化腳步的加快，交通行業呈現蓬勃發展的趨勢，橋梁作為現代交通運輸通道的重要組成部分，對整個行業的發展起著至關重要的作用；希望通過對貴龍大道吳家莊特大橋的橋位、孔跨式樣、基礎類型、施工方案研究等的設計介紹，為在山區工程地質、地形條件復雜、區域交通干擾影響大等條件下，建設技術標準高、路線線形復雜的公路、市政橋梁提供一些參考。

參考文獻：

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