新場互通立交B匝道橋減跨設計方案分析

王 希 超

(遼寧省交通規劃設計院有限責任公司,遼寧 沈陽 110166)

0 引言

新場互通位于沿河經印江(木黃)至松桃高速公路李家寨隧道特長隧道(左線4.552 km，右線4.486 km)出口與擬建印秀高速相接，互通立交設置形式為Y型樞紐互通(共設置A,B,C,D四條匝道)，該互通立交位于印江縣合水鎮新場村附近，主要為滿足印秀高速與本項目之間的交通轉換而設置。A，B匝道是李家寨隧道出洞后的兩條互通主干線，路基寬度與本項目主線分幅路基左右線同寬，路基寬度為12.25 m，設計速度為60 km/h,最小平曲線半徑為230 m。原設計兩條匝道均采用橋梁跨越既有村通路、農田，在跨越印江河附近設置匝道橋分叉，其中A匝道橋接D匝道，B匝道橋接C匝道橋。

B匝道橋原橋型方案設計為(13×40+27+40+27+6×40) m，A匝道橋橋孔25×40 m，上部結構為預應力T梁，變寬劇烈處為簡支T梁，其余為連續T梁，橋臺高度7 m，橋臺為重力臺接樁基，由于A,B匝道橋設計方案相似，本文重點介紹B匝道橋。

李家寨特長隧道出口端棄方約50萬m3，而印江河谷附近為基本農田，找不到棄渣場地可供利用，且河谷環保、水保要求高，遠運棄方代價非常大；利用棄渣進行路基填筑既能節約棄土場臨時用地，對水土保持有利且能產生一定的經濟效益，基于環保的要求和壓力，另外該段地形平緩，地質條件較好，具備橋梁改路基的有利條件，隧道出渣強度較高，平均強度接近20 MPa，是填筑路基的很好填料，從經濟效益性總體考慮，會議確定縮減橋跨充分利用隧道洞渣的方案。

1 橋位地貌、地質

李家寨隧道出口至印江河邊，地形高程從高至低，整體坡度較為平緩，主要是上跨既有通向李家寨村的通村道路和農田及印江河。橋位處地質覆蓋層從上而下分別為：素填土、碎石土、卵石土、強風化泥巖、中風化泥巖，其中素填土、碎石土、卵石土覆蓋層厚度不等，中風化泥巖屬于軟巖，Frk=11.2 MPa；Fa0=1 000 kPa。

2 B匝道橋減跨方案設計

在方案論證階段總體指導思想是在保證橋梁安全和功能要求的前提下盡可能多減跨，盡量消化掉隧道棄方，由于河道在橋位處較曲折，河道基本為“幾”字形，易形成雍水沖刷，而B匝道大樁號橋臺位于受沖刷側，河道易受沖刷向橋臺側演變，高速公路作為百年工程，橋梁安全應留有一定空間，綜合各方意見采用橋梁減5跨方案，0號臺口到印江河堤距離分別為98 m，百年一遇設計水位620.8，減跨后橋臺放坡坡腳地面高程也遠高于設計水位，減跨對過水斷面無影響。

B匝道橋臺設計線到地面線高度為21.1 m，橋臺形式采用座板式U型橋臺，臺身高度4.5 m，承臺厚度2 m，承臺設計為高樁承臺，承臺頂至原地面線17.5 m，樁基加強為2 m，先填筑路基再施工橋臺樁基，且在臺前預留一定寬度的反壓護道，錐坡盡量放緩，平臺加寬至6 m。其中錐坡和路基一起逐層回填，施工工藝和路基一致，均參照主線路基施工要求，包括軟基的處理，逐層回填厚度及壓實度均需要嚴格按照路基施工要求工藝進行，且在路基沉降變形穩定后，再施工橋臺樁基，施工過程和后期運營必須嚴格控制和加強監控。

3 路基、錐坡施工工藝要求

1)進行路基填筑前，需清除覆蓋層表土，之后進行基底強夯,采用點夯法，能級3 000 kJ，分兩遍點夯，每點8擊～10擊，夯點采用6.4 m×6.4 m正方形布置。

2)對于基底是卵石層的情況，采用鋼花管注漿加固，豎向鋼花管采用φ89×4.5 mm的無縫鋼管制作，鋼花管成孔采用潛孔鉆風動成孔，孔徑要求為φ130 mm。注漿管采用間距為1.2 m正方形布置,長度應穿透卵石層，注漿范圍為路面正投影下的基底范圍，注漿材料采用P.O42.5級水泥配制的純水泥漿，一次注漿水泥∶水=1∶0.5，為常壓注漿；二次注漿水泥∶水=1∶0.7，注漿壓力5 MPa，在空洞和裂縫處應注滿為止。

3)所有填料采用石方，填石路基應分層攤鋪分層碾壓，填料可利用李家寨隧道棄渣，一般大粒徑的石塊置于下層，其間以小粒徑石塊填嵌，小粒徑石塊放在上面互相嵌緊，石渣最大粒徑小于25 cm，不均勻系數宜為15～20，每填高4 m進行強夯補強壓實，能級3 000 kJ，保證填石路基的壓實度不小于96%。

4)在橋臺前錐坡前端設置一排衡重式路堤墻，保證填土穩定，同時收坡以防填土侵入河道，墻高7 m，采用C20混凝土砌筑。

5)橋臺前錐坡填料同樣采用石方，邊坡需進行碼砌，碼砌石塊粒徑應大于25 cm，石塊應盡量規則，碼砌石塊應盡量緊貼、密實、無明顯空洞、松動現象。

6)填方兩側可用作棄土場，棄土前需清除覆蓋層，開挖臺階，寬度不小于3 m，基底應充分壓實，保證壓實度不小于90%。

7)路基填筑完成后，必須進行長期的位移和沉降監測，要求連續兩個月的月沉降速率小于3 mm、月水平位移不大于2 mm進行控制，滿足以上條件才能重新開孔進行樁基施工。

4 減跨方案造價估算對比

設計方案橋梁減掉5跨，同時為保證高填土路基填土安全，增加了清表土、填石方、強夯、注漿鋼花管、錐坡路基填筑、擋墻等工藝和處理，總的造價估算見表1，總體節約造價約976萬元，經濟效益較明顯。

表1 減跨方案造價分析估算對比

5 結語

通過對B匝道橋減跨設計方案分析，供以后相近橋梁設計提供一些借鑒:

1)地質條件較好條件下，適當突破橋臺填土高度，減少棄方，可顯著減少橋梁規模，具有一定的經濟性。

2)高填土橋臺下部結構設計需加強，提高結構剛度以保證結構安全，高樁承臺宜先填筑路基再開挖施工承臺、樁基，可改善樁基受力。

3)高填土路基在河道附近地基應做一定加強處理，臨河橋臺錐坡應增加擋墻防護。