南昌市朝陽大橋接線工程總體設計

鄧安泰

（南昌市城市規劃設計研究總院，江西 南昌 330038）

南昌市朝陽大橋接線工程總體設計

鄧安泰

（南昌市城市規劃設計研究總院，江西 南昌 330038）

朝陽大橋是南昌市九洲大道跨越贛江的一座大型橋梁工程，包括跨江主橋及東西側接線橋梁等，總長3.1 km。介紹朝陽大橋接線工程的工程概況、技術標準、立交方案、橋型方案構思及設計。

立交方案；預應力混凝土；箱梁；橋梁設計

1　工程概況

擬建朝陽大橋工程為“十橫十縱”干線性道路九洲大道快速路跨越贛江的交通聯系通道，其位于現有跨江大橋南昌大橋、生米大橋之間（距南昌大橋約2.5 km，距生米大橋約3.5 km），連接南昌市朝陽新城和紅角洲地區，東與朝陽新城的朝陽洲大道相接，西與紅角洲地區的前湖大道快速路相接。朝陽大橋的建設對推進南昌市“一江兩岸”規劃的總體實施，進一步加快朝陽新城、紅角洲地區的發展，改善南昌市的投資環境，拓展城市發展空間，優化城市布局，推進鄱陽湖生態經濟區建設，實施山江湖綜合開發戰略均有重大意義。

該工程設計范圍：起點樁號為K0+500，終點樁號為K3+618.186，全長3.118 km，包括跨江段主橋工程（江面范圍）、東側接線工程、西側接線工程、橋頭堡工程和管理用房工程等。具體規模見表1。

2　技術標準

（1）機動車荷載標準：城-A級。

（2）人群及非機動車荷載標準：按《城市橋梁設計規范》（CJJ 11-2011）中相應規定。

（3）設計車速：60 km/h。

（4）橋梁結構的設計安全等級：一級。

（5）設計基準期：100 a。

（6）耐久性設計環境條件：環境類別II類。

（7）相交道路的凈空要求：≥4.5 m。

（8）地震：地震基本烈度為6度，抗震措施符合7度要求。

表1　南昌市朝陽大橋工程建設規模

（9）風荷載按《公路橋梁抗風設計規范》（JTG/T D60-01-2004）計算，基本風速根據該規范基本風速表查得：

地表類別：A類；

基本風速（100 a一遇）：27.2 m/s；

施工階段設計風速（10 a一遇）：20.3 m/s。

（10）防撞欄桿等級：按照《公路交通安全設施設計細則》（JTG D81-2006）相關規定，該項目防撞護欄及中央分隔帶防撞等級為SS級。

其余按國家住建部和交通運輸部現行標準、規范、規程等執行。

3　東、西接線立交方案總體布置

3.1東側接線立交方案設計

根據南昌市相關規劃，依據交通量預測流向特征，結合周邊現狀地形、地物環境進行本次立交方案總體布置。

根據交通量主次與大小，在滿足基本交通功能的前提下，考慮朝陽大橋至九洲大道高架及沿江南大道交通連續、快速、順暢的快速路交通特征，同時以盡量減少占地為原則進行本方案總體布置：最上層為朝陽大橋主線層，主線過立交后與九洲大道高架快速路相連，主線兩側設置匝道與九洲大街對接；最下層為沿江南大道快速路直行道；中間層為各個轉向匝道；主要轉向方向設置定向匝道；非機動車道在橋頭分成兩股，一股順橋而下接堤頂游覽步道，一股跨沿江南大道主線后，繞行一周接地面輔道。

立交布置效果見圖1。

圖1　東側接線立交布置效果圖

該方案立交的交通功能完善，符合朝陽大橋、沿江南大道的規劃定位，立交等級較高，快慢分離，車流方向性強，通行能力大，服務水平高。朝陽大橋與沿江南大道間轉向采用高標準定向匝道，轉向交通連續順暢；朝陽大橋與九洲大街車流徑向連續對接，沿江南路東側輔道得以聯通，對周邊地塊交通服務功能好。朝陽大橋、沿江南大道工程施工時序可以較為獨立，沿江南大道線位、交通體系得以維持。

3.2西側接線立交方案設計

根據南昌市總體規劃、南昌市干線路網規劃，依據交通量預測分析及流向特征，結合周邊現狀地形、地物環境進行立交方案總體布置：考慮朝陽大橋與贛江南大道采用朝陽大橋上跨的完全分離式立交；與紅谷南大道立交考慮朝陽大橋設置一對上下平行匝道與紅谷南大道對接；與豐和南大道立交設置一座部分互通式立交。立交布置效果見圖2。

因朝陽大橋西連接線——九洲大道快速路前湖大道段的布設方式目前未確定，朝陽大橋西連接線主線近期跨過紅谷南大道后，在豐和南大道以東即以“跳水臺”的形式待遠期快速路銜接，故本次朝陽大橋西側接線工程在跨過贛江南大道后，在紅谷南大道之前設置一對上下匝道滿足紅谷南大道上下朝陽大橋需求，跨過紅谷南大道后，在豐和南大道之前設置一對上下匝道滿足豐和南大道上下朝陽大橋需求。該方案在朝陽大橋西側快速路接線布設方式未定的前提下，能較好地滿足西岸紅谷灘新區上下朝陽大橋的交通需求。

圖2　西側接線立交布置圖及效果圖

4　東、西接線橋梁結構總體設計

4.1總體設計原則

（1）在滿足安全、適用、經濟的原則要求下，應力求使橋型結構先進、外形美觀、富有現代氣息，與景觀相協調。

（2）橋型應做到受力明確、結構合理、滿足抗震需要、施工方便、造價節省、行車舒適、噪聲低，對環境影響小。

4.2橋型方案比較及推薦方案

4.2.1上部箱梁方案

東、西側接線工程橋梁分主線橋和匝道橋，多為彎、坡、異形橋，中等跨徑。本設計按國內常規做法，采用等截面鋼筋混凝土或預應力混凝土箱梁結構。箱梁因其抗扭剛度大，整體受力性能好，外觀整潔而成為國內外廣泛采用的立交橋梁結構形式。箱梁常用的斷面形式有直腹板和斜腹板。該橋外腹板采用直腹板，理由如下：（1）主橋采用的是直腹式波形鋼腹板，接線工程橋梁外觀與主橋盡量統一；（2）箱梁橫向受力更簡單、明確；（3）施工方便，特別是對彎、坡、異形橋，不論是制模、放樣還是骨架及預應力束布置更加方便，易于控制，有利于加快施工進度。圖3為箱梁斷面示意圖。

橋梁上部結構采用普通鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土連續箱梁，橋梁跨徑為22～40 m，梁高為1.8～2.5 m。

圖3　箱梁斷面示意圖

4.2.2下部橋墩方案

城市橋梁的橋墩布置和形式好壞，直接影響交通和美觀，應力求形式優美，構造輕盈，線條明快，各部分形狀尺寸符合結構受力的規律，比例適度具有強勁穩定的安全感，與周邊環境、文化相協調。

結合上部結構，箱梁橫向主要為雙支點受力特點，同時橋下盡量通透。該橋橋墩擬定直柱式橋墩和花瓶式橋墩予以比較。

（1）直柱式橋墩（見圖4）

圖4　直柱式橋墩

一個支點下布置一個橋墩，截面可采用圓形或方形，不設蓋梁，外形簡單，傳力路徑直接明了，施工也簡便。由于該立交規模宏大，橋墩多，有墩柱林立感覺，局部會阻擋視線和干擾景觀。

（2）花瓶式橋墩（見圖5）

圖5　花瓶式橋墩

異形橋墩。獨墩，簡潔挺拔，墩頂采用圓弧曲線，逐漸放大成花瓶形。由于提高了墩身的重心，顯得輕巧，同時滿足了橫橋向設雙支座的需要，占地少，也減少了對視線的阻擋和對景觀的干擾。

推薦采用花瓶式橋墩。

岸上墩柱采用方柱墩，美觀起見，四周切R15 cm倒角，對較寬的花瓶式橋墩中間鏤空。

水中橋墩，為減少對水流的阻礙，墩柱采用圓柱墩。

在受橋下交通等限制的路段，設門架墩，為統一，墩柱為方柱。橋下凈空限制處，不設橫梁，柱頂直接支承箱梁橫梁。

4.3結構計算

橋梁上部結構縱向采用MIDAS/Civil 2010版和橋梁博士3.0版。普通鋼筋混凝土連續箱梁按強度及裂縫控制，預應力混凝土連續箱梁按A類構件進行計算。普通鋼筋混凝土箱梁采用C40混凝土，預應力混凝土箱梁采用C50混凝土。普通鋼筋主筋采用HRB400鋼筋，抗拉設計強度設計值為330 MPa，預應力鋼筋采用《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T 5224-2003）標準,高強低松弛鋼絞線，松馳系數為0.3，其彈性模量為1.95×105MPa，fpk= 1 860 MPa，張拉控制應力為1 395 MPa，管道摩阻系數μ=0.25，偏差系數k=0.001 5，錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值(一端)為6 mm。

計算時采用的主要荷載如下：結構自重、活載、橋面荷載、混凝土收縮徐變、溫度、基礎沉降等。有關參數如下：

基礎不均勻沉降：0.5 cm；

箱梁整體升降溫：±25℃；

豎向日照溫差：T1=14℃,T2=5.5℃，豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5；

相對濕度：80%；

混凝土加載齡期：7 d；

樁基均為嵌巖樁，按m法計算，進入微風化粉砂質泥巖不小于2 m。

5　東、西接線橋梁主要施工方法

箱梁采用滿堂支架現澆施工。下部結構，基樁為鉆孔灌注樁，可采用反循環鉆孔或旋挖法成孔，墩、臺采用搭支架現澆施工。施工流程：在地面處埋設鋼護筒進行鉆孔樁施工→立模澆筑承臺及橋墩、橋臺混凝土→搭設滿堂支架，澆筑上部主梁混凝土→張拉主梁預應力，完成上部主體結構→施工橋面鋪裝、欄桿、燈具等附屬設施。

橋梁滿堂支架要求預壓。為避免支架下沉，橋梁邊線外1 m圍合范圍的地面清表后，用C20混凝土硬化，平均厚20 cm。

6　結語

朝陽大橋主橋為國內第一座主梁采用波形鋼腹板混凝土組合箱梁的多塔斜拉橋，主橋整體上呈現很強的序列感和韻律感，接線工程橋梁結合主橋的結構形式選擇合理的設計方案，讓接線橋梁和主橋整體上與兩岸景觀結合融洽協調一致。2012年10月18日，朝陽大橋舉行了開工典禮，標志著朝陽大橋的建設正式啟動，經過2年多的建設，已于2015年5月18日建成通車，極大地緩解了跨江通道的交通瓶頸，減緩了南昌大橋、生米大橋、八一大橋的交通壓力。

U448.17

B

1009-7716（2016）04-0089-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.028

2015-12-14

鄧安泰（1974-），男，江西瑞昌人，高級工程師，從事市政橋隧工程設計工作。