城市快速路上跨高速公路方案研究

曹 牧

（華設設計集團股份有限公司，南京 210000）

隨著我國交通運輸建設的快速發展，城市道路網的建設完善是各級地方政府的基礎設施建設的重要工作內容，為帶動地方經濟發展發揮重要作用。南京地處長江下游，是長三角輻射帶的重要門戶城市，傳統的井字形城市道路設計帶來便捷的同時也帶來了交通堵塞，城市主干道與支線協調不足，地面交通混行及城市規劃問題降低了交通運行的效率[1-3]。因此，發展立體交通建設高架橋梁是緩解地面交通壓力的重要途徑，對現狀道路交通的重新組織規劃、注重環境保護及聯動核心商圈地塊等手段都是現代城市交通建設的重要因素[4-5]。以南京市某條重要的城市快速路為例，對跨越既有高速公路重要線路的橋梁設計方案進行多維度評價分析，為其他類似項目提供設計思路。

1 工程概況

1.1 路線狀況

該城市快速路是南京城市交通的重要組成，具有通道型道路的特征，城區附近實現城市組團便捷溝通；部分路段為老路改造，沿線城鎮化程度較高，受區域環境及施工條件限制。線路經過生態廊道，附近自然風景優美，在方案選型中要注意尊重自然規律和人與自然平衡關系，愛護和保護自然，樹立建設“環境友好型”公路的發展理念。

其中樞紐式互通主線橋梁是城市快速路的重要節點工程，在此現狀只有高速公路與外界溝通，施工機械和建設材料進場會受到限制，需要處理好既有道路之間的關系，同時盡可能減少對既有高速公路運行通車的影響，保持與周圍環境協調。

1.2 既有道路狀況

既有高速公路作為本項目終點處的現狀道路，為推進地區經濟的發展和緩解車輛過江壓力作出了重要貢獻，全線采用雙向6車道高速公路標準建設，設計時速120 km/h。對主線橋跨越重要線路進行充分調研，多次與業主溝通交流，征詢相關部門的意見，旨在為跨線橋的設計提供科學決策依據。經與高速公路管理公司溝通，要求不能在中分帶設立橋墩，同時跨線橋梁施工方案應盡可能減少對既有高速通行影響。

2 方案比選依據

跨線橋梁的方案比選要全面考慮建設項目所在地的周邊環境要求，既有線路的重要等級和通行要求等，服從區域交通發展和城市規劃的遠景，主要從以下幾個方面考慮。

2.1 橋梁結構設計

主線橋梁的結構設計需要遵循安全性、適用性、經濟性、美觀性和環保性的建設方針，不僅具有足夠的強度安全性，同時也兼顧經濟性和綠色發展的設計理念。

2.2 施工周邊環境

既有高速公路作為市內重要高速通道，要考慮在施工期間必須保障交通的通行，降低阻斷交通的時間，減少對現有車道的占用；由于高速設計車速為120 km/h，需考慮現場施工作業的安全性。

2.3 施工工期

施工工期是主線橋跨線設計方案的重要因素，不同的橋梁結構對工期影響是很大的。采取切實可行的施工方案既可以保證施工進度，同時也能減少對下方重要通道的阻礙。

2.4 外觀造型

由于線路穿越重要生態保護區，橋梁結構的設計需要考慮景觀造型與周邊環境協調統一，打造項目與生態環境和諧共生的美好局面。

3 主線橋方案論證

樞紐式互通的主線橋梁上跨既有高速需要重點考慮以下幾點內容，該高速公路作為南京市內的重要交通動脈，承載了大量的地面交通，施工方案需要盡可能減少對車輛通行的影響[6]；合理確定橋梁結構形式兼顧周圍景觀要求，兼顧施工過程的便捷性，保證有足夠的作業空間。

3.1 方案一

采用中跨為52 m的連續鋼箱梁方案，一跨跨越既有高速，如圖1所示，橋梁施工對高速公路產生的影響如下：①為方便鋼箱梁吊裝需在既有高速中分帶處設立臨時支墩，封閉左右幅超車道3 d左右，征用緊急停車帶，以保證下方雙向六車道正常通行。②在鋼箱梁頂推施工期間，需在晚上車流量較小時候封閉半幅交通5~6 h，另外半幅供車輛通行，注意設置警示標志。③在橋梁運營期間，每年需要對橋梁定期維修1次，每十年涂裝1次，期間需要關閉相關車道。

圖1 方案一橋型布置圖（cm）

3.2 方案二

采用中跨為52 m的懸澆預應力砼連續梁方案，如圖2所示，施工期間主要有以下影響：①拆除中跨合攏段掛籃期間，為確保安全，選擇于夜間交通量較小時段封閉左右幅超車道3 h，征用緊急停車道，保證6車道通行。②施工工期較長，防落網的采用使施工安全性稍有降低。③橋梁高程需考慮施工期間通行凈高，應計入掛籃及防落網的高度1 m左右。

圖2 方案二橋型布置圖（cm）

3.3 綜合評價

該主線橋跨越的是既有重要高速公路，通過橋梁結構、施工特點、項目周期及施工對既有線路影響等方面對2種方案進行評價。方案二經濟性較好，工藝成熟，后期維護較少，但是考慮橋梁施工工期較長，對高速通行會有較大影響故未采用，最終選用方案一為推薦方案，具有結構性能優異、外形美觀、施工周期短，以及對現有交通影響極小等優點，具體方案比選見表1。

表1 方案比選

4 橋梁結構設計

橋梁結構設計斷面如圖3所示。

圖3 橋梁結構設計斷面圖（cm）

4.1 上部結構

主線橋上部結構采用（30+52+35）m的連續鋼箱梁一跨過線。箱梁為單箱雙室直腹板截面，采用正交異性板焊接結構，梁高2.6 m，梁頂寬16.4 m，底寬11.4 m，兩側翼緣板寬2.5 m。

4.2 下部結構

橋梁下部結構采用經濟性好的樁柱式橋墩，墩柱直徑為1.5 m，樁基為直徑1.6 m鉆孔灌注樁。若墩柱高大于7 m時需要設樁頂系梁，若高度大于12 m，根據受力需要設置柱間系梁，系梁高度盡量統一。

5 施工方案設計

為了盡量減少對既有高速公路車輛通行產生影響，加快施工進度，避免對周圍環境產生污染，擬采用頂推施工法進行鋼箱梁架設。

首先完成鋼箱梁兩側橋墩的施工，根據條件在橋墩之間增設臨時支墩以便分擔梁體頂推過程中的彎矩內力變化。在搭設完頂推平臺，需要對支架進行預壓，安裝臨時墩下滑道和橫向限位裝置，然后安裝中跨鋼箱梁及鋼導梁，注意保持滑道的清潔。根據施工情況進行導梁配重，將中跨鋼梁頂推到位后進行2個邊跨鋼箱梁拼裝施工。最后，拆除支架及臨時支墩等輔助措施，修補梁體表面破損漆面。

6 結束語

城市快速路是南京市交通規劃的一條重要道路，穿越生態區保護區，主線橋梁跨越既有高速公路等重要路段。通過分析既有高速的道路現狀和交通特點，對2種主線橋跨越方案進行對比分析，最終采用鋼箱梁橋結構形式，不僅具有外形美觀、施工便捷等特點，而且對現行高速公路通行影響極小。據現場施工情況說明采用鋼箱梁一跨跨越的方案是合理可行的，這也為其他城市快速路主線橋梁的設計方案提供一些思路。