論穆棱河眾興跨河大橋可行性研究

曹 爽

(哈爾濱交研交通工程有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150080)

論穆棱河眾興跨河大橋可行性研究

曹 爽

(哈爾濱交研交通工程有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150080)

當(dāng)前，市政府工作的總體思路是深入貫徹落實(shí)“四個全面”戰(zhàn)略布局，牢牢把握省實(shí)施“五大規(guī)劃”和建設(shè)“中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊”黑龍江陸海絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的戰(zhàn)略機(jī)遇，按照市委十二屆六次全會的戰(zhàn)略部署，以穩(wěn)中求進(jìn)為總基調(diào)，以轉(zhuǎn)型發(fā)展為主線，以改革創(chuàng)新為動力，堅(jiān)持轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)并重、提質(zhì)量增效益并重、惠民生促和諧并重，堅(jiān)定不移推進(jìn)“三大戰(zhàn)略”(兩個轉(zhuǎn)變、雙輪驅(qū)動、旅貿(mào)牽動)，做強(qiáng)做優(yōu)“四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”(兩黑一綠一藥)，推動全市經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展，全力開創(chuàng)雞西“轉(zhuǎn)型發(fā)展興市富民”新局面。

橋梁設(shè)計(jì)；可行性研究

1 項(xiàng)目必要性

以項(xiàng)目為實(shí)例，闡述設(shè)計(jì)的應(yīng)用。以規(guī)劃穆棱河眾興跨河大橋?yàn)槔こ贪瑑刹糠郑谝徊糠质撬督值缆罚诙糠帜吕夂颖娕d跨河大橋及其引道。南起興國西路，向北跨越穆棱河南岸堤防、建雞高速公路、穆棱河、穆棱河北岸堤防進(jìn)入城子河區(qū)，終點(diǎn)與方虎公路相連，規(guī)劃紅線寬度60.0 m，道路等級為城市主干路。

從地理位置上分析，本工程所在該道路是連接雞西主城區(qū)和衛(wèi)星城區(qū)城子河區(qū)的北部重要通道，是雞西市主骨架干線道路網(wǎng)的重要組成部分，在雞西市城市交通中發(fā)揮著極其重要的作用。鑒于城市的總體需求和民生的迫切需求，盡快完成與之匹配的城市道路系統(tǒng)就顯得更為迫切和重要，本工程的建設(shè)將大幅降低城區(qū)交通的壓力，完善該城市的市政道路網(wǎng)絡(luò)和市政公用設(shè)施提供良好條件。同時，可以改善主城區(qū)和城子河區(qū)的出行條件、提升招商引資環(huán)境，使沿線土地增值，為該地區(qū)帶來經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，推動沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對雞西市乃至黑龍江省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起巨大的推動作用，為城市的開發(fā)建設(shè)創(chuàng)造良好的預(yù)備條件，因此，本工程的建設(shè)是非常有必要的。

2 橋梁設(shè)計(jì)原則

橋梁設(shè)計(jì)立足于“安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、耐久適用、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)”的基本原則，針對本工程自然條件和周邊環(huán)境，因地制宜地進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在滿足水務(wù)、防洪和橋梁的交通使用功能的前提下，充分考慮橋梁結(jié)構(gòu)建筑的美觀要求，力求功能與景觀的和諧統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)體現(xiàn)科技含量和科技水平，并能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)施工集中、方便、快速、文明的特點(diǎn)。

確定橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則如下：

(1)橋梁形式的選擇應(yīng)遵循技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理和有利環(huán)保的原則，力求方便施工，便于養(yǎng)護(hù)維修。

(2)橋梁跨徑布置應(yīng)滿足橋下排洪、農(nóng)業(yè)灌溉、水利設(shè)施配套的要求。

(3)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合橋址地形、工程地質(zhì)、河道水文等條件，在滿足安全要求的前提下力求降低工程造價。

(4)橋梁需處理好橋面伸縮縫及橋面排水系統(tǒng)等附屬設(shè)施產(chǎn)品的應(yīng)用，以滿足運(yùn)營階段行車的平順、舒適、快速、安全的要求，降低橋梁運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

(5)橋梁結(jié)構(gòu)注意景觀效果，要考慮橋梁與所處的環(huán)境、地形，和諧統(tǒng)一。

3 橋梁工程設(shè)計(jì)

3.1 橋梁跨徑組合

因建雞高速公路為分幅斷面，雙幅分隔帶僅為0.5 m，其間設(shè)置不了橋墩，故只能采用一跨跨越的形式，最小跨徑為40 m。全橋盡可能統(tǒng)一采用40 m跨徑來跨越穆棱河南岸堤防、建雞高速穆棱河大橋、穆棱河及穆棱河北岸堤防，但跨越南岸堤防及北岸堤防時，如采用40 m跨徑，則橋墩侵入了堤防頂面或堤防邊坡，所以在此兩處各采用了4×35 m跨越。

擬建穆棱河大橋跨越穆棱河南堤、建雞高速、穆棱河主河道、穆棱河北堤，南北堤直線距離約1010 m，根據(jù)南北堤距離及臺后填土情況，橋梁全長為1128.16 m。全橋跨徑布置為4×35 m+21×40 m+4×35 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。

3.2 橋梁橫斷面設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方案比較

根據(jù)規(guī)劃要求，眾興跨河橋道路等級為城市主干路，斷面規(guī)劃為雙向六車道，車行道寬度為21.5 m，橋梁全寬26 m。

方案一、 先簡支后連續(xù)小箱梁+整體式橋墩

上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)小箱梁，35 m跨徑梁高1.8 m，40 m跨徑梁高2.0 m梁間距2.837 5 m，其中邊梁預(yù)制寬度2.85 m、中梁預(yù)制寬度2.40 m，翼緣板中間濕接縫寬度0.437 5 m。

橋墩采用雙柱式墩身+大懸臂蓋梁，橋梁墩身與蓋梁結(jié)合墩身整體收窄，空間更加緊湊，墩身線形美觀，受力合理。

方案二、 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土等高連續(xù)箱梁+應(yīng)力砼大懸臂蓋梁。

上部結(jié)構(gòu)采用魚腹式連續(xù)箱梁，梁底線形較好，視覺建筑高度較小，箱梁整體性好，行車舒適性好。下部結(jié)構(gòu)采用花瓶形柱式墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

方案比較：

方案方案一方案二先簡支后連續(xù)小箱梁+整體式橋墩現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土等高連續(xù)箱梁+柱式墩特點(diǎn)1、上部結(jié)構(gòu)為通用結(jié)構(gòu)，安全可靠。2、橋梁墩身與蓋梁結(jié)合，墩身線形美觀。3、蓋梁采用預(yù)應(yīng)力，懸挑較大，下部結(jié)構(gòu)視覺感覺更加緊湊。4、經(jīng)濟(jì)、美觀。1、上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆等高箱梁，上部結(jié)構(gòu)整體性加強(qiáng)。2、梁底線形采用魚腹式，斷面整體較為美觀，梁高的突兀感較小。3、橋墩采用花瓶形布置，墩身線形優(yōu)美。4、整體較為美觀。施工方法1、上部結(jié)構(gòu)場地預(yù)制，逐孔吊裝，現(xiàn)澆橋面系。2、橋墩滿堂支架澆筑。1、上部結(jié)構(gòu)滿堂支架現(xiàn)澆。2、橋墩現(xiàn)場澆筑。施工周期短長造價5800元/m27500/m2

小箱梁梁高比較低，工廠化制作程度高，運(yùn)輸、吊裝方便，對地面交通影響較小，工程造價低，施工周期短；現(xiàn)澆等高箱梁梁高稍高，上部結(jié)構(gòu)整體性比較好，梁底線形采用魚腹式，斷面整體較為美觀，梁高的突兀感較小，但是現(xiàn)澆箱梁需要搭設(shè)滿堂支架施工，根據(jù)地勘報(bào)告，本場地穆棱河北側(cè)存在采空區(qū)，可能對滿堂支架施工有一定影響，而且現(xiàn)澆箱梁造價比小箱梁要高，施工周期比較長，故推薦采用方案一，即先簡支后連續(xù)小箱梁方案。

3.3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)上部結(jié)構(gòu)

采用35 m和40 m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)小箱梁，35 m梁高1.8 m，40 m梁高2.0 m。

(2)下部結(jié)構(gòu)

橋墩采用雙柱式墩身+預(yù)應(yīng)力砼大懸臂蓋梁。

橋臺采用肋板式橋臺，為減少臺后沉降對行車的影響，臺后設(shè)置8m長搭板，橋臺兩側(cè)與橋頭引道接順。

(3)橋梁基礎(chǔ)

工程中常用的橋梁樁基礎(chǔ)形式有鋼筋混凝土預(yù)制方樁、PHC管樁以及鉆孔灌注樁。

對于打入樁，其樁為預(yù)制，具有樁身質(zhì)量有保證，施工速度較快，管理容易，即使是小型工程，造價也不會很高，且施工操作便捷、容易控制等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)為：①噪音大，有振動等建筑公害；②長樁必須有接頭部分，易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

鉆孔灌注樁具有振動及噪音小，對周邊環(huán)境影響小，可以做成大直徑樁，而無需樁接頭，樁長度的調(diào)節(jié)較容易。其缺點(diǎn)為：①樁整體質(zhì)量較難控制；②泥漿排放較難處理好，易產(chǎn)生環(huán)境污染；③小直徑樁施工質(zhì)量更難以控制； ④樁身的質(zhì)量可靠性較預(yù)制樁小。

考慮到施工工藝的成熟性、成樁的難易程度、質(zhì)量保證措施等問題，本設(shè)計(jì)擬推薦采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)方案。

4 結(jié) 論

根據(jù)個體實(shí)例闡述一個理論，設(shè)計(jì)是從無到有的創(chuàng)造性過程，一般來說，先有構(gòu)思然后再付諸于實(shí)際。對于橋梁設(shè)計(jì)，同樣應(yīng)該先有一個總體的設(shè)想，再進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)和細(xì)部的設(shè)計(jì)。論文在總結(jié)工程設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)之上提煉出橋梁概念設(shè)計(jì)的定義。作為具體設(shè)計(jì)的先導(dǎo)，橋梁概念設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是對橋梁構(gòu)思的總體把握，其可行性建立在經(jīng)驗(yàn)積累、定性分析和合理估算的基礎(chǔ)之上。論文借鑒工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)展成熟的設(shè)計(jì)程序，創(chuàng)造性地提出了能夠貫穿橋梁設(shè)計(jì)過程始終的概念設(shè)計(jì)新思路——橋梁的產(chǎn)品化概念設(shè)計(jì)。由傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)過程入手，分析出包含在橋梁工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)和施工以及環(huán)境對工程的影響等因素，是橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)用到真實(shí)案例時，讓橋梁設(shè)計(jì)者能把更多的因素，作為考量內(nèi)容，加入到設(shè)計(jì)理念中，是橋梁更貼近設(shè)計(jì)原則，更加接近完美。

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1008-3383(2017)09-0105-02

2017-03-11