多種橋型組合在新324 國道提升改造工程中的應用

■莊志龍

（廈門市政集團有限公司，廈門 361000）

隨著城市建設的不斷發展，高架橋不僅需滿足道路快速通行要求，同時也成為主要城市景觀。 城市橋梁建設過程中， 尤其是當建設用地受到限制時，橋梁選型變得尤為重要。 安全、經濟、適用，美觀是橋梁選型的四大基本原則， 除滿足以上原則外，橋梁選型還應結合現場情況因地制宜，做到施工方便、快捷，確保施工工期。 本研究以廈門市新324國道提升改造工程為背景， 總結了本項目橋梁選型的一些經驗， 以期對同類項目建設起到拋磚引玉的作用。

1 項目背景

新324 國道廈門段全長52.2 km，共分5 段，其中縱二線及同安段已開工建設， 坂頭立交以西段、坂頭立交以東段、翔安段三段需要提升。 項目地理位置見圖1。

圖1 項目地理位置圖

提升改造項目路線總長26.5 km， 道路等級為一級公路兼城市快速路標準。 項目擬采用長高架型式，實現主線快速通行。 項目新建高架橋4 座（雙向6 車道），其中含新建預制小箱梁、組合鋼板梁及現澆梁共16.2 km（福建省內規模最大的組合梁）。 本項目具有以下特點：（1）路線里程長、受限因素多。 擬建項目為舊路提升改造，經過多處基本農田區、互通區并跨越多處現狀構造物、河道、交叉道路等。 （2）現狀道路交通流量大，需確保不中斷交通，橋梁架設施工場地受限，施工交通組織難度大。 （3）項目沿線城鎮化水平高，穿越20 個村莊及3 處工業區，施工難度大、干擾多。（4）項目工期緊，建設工期要求為1 年。

2 橋梁總體方案選型

本項目橋梁長度大，施工受限因素多。 采用單一橋型無法滿足保障工期、 交通通行等方面要求，因此應按因地制宜原則，選擇橋梁總體方案為多橋型組合方案。 具體段落橋型選擇原則如下：（1）坂頭立交以西段：道路緊鄰村莊、基本農田及企業紅線，施工場地受限，交通組織困難，結合工期及造價因素，橋梁方案下部結構采用現澆，上部一般路段采用預制小箱梁、跨路口和用地受限段采用組合鋼板梁。 （2）坂頭立交以東段：跨路口、非標準跨等特殊節點占比多（40%），同時考慮橋梁規模較小、交通導改空間大，橋梁方案采用整體現澆為宜。 （3）翔安段：現狀交通量小、交通導改空間大，結合工期及造價因素，橋梁方案下部采用現澆，上部一般路段采用預制小箱梁、跨路口和非標準跨采用現澆。 標準段落橋梁施工橫斷面布置見圖2。

圖2 橋梁標準橫斷面

為保證施工工期、提高標準化施工、減小工程造價、并響應國家低碳環保理念，應重點考慮橋型的合理布置。 在橋梁方案初稿的基礎上結合實際建設條件，進一步優化橋型布置方案。 主要考慮在互通區內用地條件較好段落以及無法布置標準跨徑段落調整為現澆箱梁； 采用30 m 和35 m 兩種標準跨徑的預制小箱梁組合使用， 可有效避讓現狀構筑物，提高預制小箱梁的適用段落。 具體變化情況見表1。

表1 橋型組合優化對比表

從表1 可知，優化橋型組合后，可節約橋梁造價約1.2 億元，優化4%的橋梁造價。

在項目建設的前期方案研究中，應結合實際情況對橋型方案進行充分論證。 在滿足項目工期要求的情況下，盡量節約工程造價，減小對現狀交通的影響，以發揮最大的經濟和社會效益。

3 橋型上部結構方案

本項目橋梁工程具有規模大、 工期短的特點，上部結構方案選擇對項目建設影響極為重要，故需進行上部結構方案比選。

3.1 預制拼裝小箱梁

本項目長高架中標準段長度較長，采用預制小箱梁可提高預制率、經濟性好，且能適應變寬，協調性較好。 針對本項目橋梁雙向6 車道的特點（橋寬27 m），對小箱梁進行了計算分析，優化了原標準圖中的配束方式。 同時為了增加橋型美觀，原標準圖中三道橫隔梁優化為一道。 本項目小箱梁橫向分布系數見表2。

表2 小箱梁橫向分布系數表

3.2 現澆箱梁

本項目在施工場地不受限且無法布置標準跨徑段落采用現澆箱梁，施工中滿布支架的各施工部分可獨立進行，較為機動靈活，有利于全線的施工組織合理安排。 由于設計、施工技術成熟，不需要太多的機械設備， 對設備的要求低， 造價普遍較低，質量容易保證，對地形的適應性強，各種地形均可適用。

3.3 組合鋼板梁

本項目在上跨現狀結構物及用地受限段采用組合鋼板梁。 施工時工字鋼梁與混凝土橋面板分開鋪設，可大幅減輕吊裝荷載。 組合鋼板梁雖然造價較高但解決了施工過程中場地受限、吊裝困難等問題，達到了減少工期和保證交通通行的目的。

方案研究階段針對組合鋼板梁進行了計算分析，優化了組合鋼板梁的構造，如減少了同跨徑布置的鋼板梁高度，取消了小縱梁的設置等。 具體計算結果見圖3。

圖3 組合鋼板梁鋼梁下緣最大應力

本項目選定預制小箱梁、現澆箱梁、組合鋼板梁3 種橋梁上部形式，并按照因地制宜的原則選用不同的橋型組合， 充分發揮各橋型優勢做到最經濟、最高效。 具體原則為：在現場具備吊裝條件、施工單位實力較強、 能大面積開展預制工作的路段，優先選擇預制小箱梁；在跨路口、非標準跨等特殊節點占比多的路段選擇現澆箱梁； 在跨徑較大、用地受限、吊裝工作困難的路段，選擇組合鋼板梁。 上部結構各方案比選見表3。

表3 橋梁上部結構方案

4 橋梁下部方案

根據橋梁總體選型結果，本項目上部結構采用組合鋼板梁、預制小箱梁及現澆箱梁形式，對應下部結構采用大懸臂蓋梁+雙柱墩、雙柱花瓶墩+頂系梁（表4）。

表4 橋梁上下部結構采用組合

根據工程建設經驗，蓋梁和橋墩可采用現澆施工和預制施工兩種工法，兩種工法各具特點，需結合本項目實際情況進行充分論證比選（表5）。

表5 預制橋型下部結構工藝比選

由于本項目存在用地受限、工期緊、橋梁規模大、交通導改難度大等諸多限制因素，因此下部結構選用“鋼筋籠工廠預制、現場澆筑”施工方案可減少預制量、減小大型構件的運輸及吊裝、降低對現狀交通的影響、保障工期，且本方案較全預制方案可節約投資約4 500 萬元。

5 結語

本研究以新324 國道提升改造工程為背景，對橋梁總體方案、上部方案、下部方案等方面進行分析。 本著因地制宜原則，充分考慮工程實施難度、工程進度、節約投資等因素，本項目采用多種橋型組合方案，充分發揮各橋型優勢，合理選擇上部結構形式及下部結構施工工法。 在用地受限，工期緊迫等多種限制條下，保障施工期間交通通行、節約投資、響應國家低碳環保理念。