大型樞紐機(jī)場(chǎng)滑行道橋總體設(shè)計(jì)

孟 憲 鋒

(中國(guó)民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100101)

1 概述

近些年航空業(yè)務(wù)量得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，受到飛機(jī)起降架次的約束，一些單跑道機(jī)場(chǎng)已經(jīng)難以適應(yīng)業(yè)務(wù)量的需求，建設(shè)第二跑道是增加機(jī)場(chǎng)發(fā)展空間的必要途徑。華中某樞紐機(jī)場(chǎng)的三期擴(kuò)建項(xiàng)目中要新建一座T3航站樓，并在T3航站樓東側(cè)新建第二跑道，并在T3航站樓前建設(shè)兩條聯(lián)絡(luò)滑行道連接第一、第二跑道，而該聯(lián)絡(luò)滑行道與機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)路、城際鐵路及軌道形成交叉，為避免陸側(cè)交通與滑行道上的飛機(jī)運(yùn)行發(fā)生干擾保證機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全，在陸側(cè)道路之上設(shè)置一滑行道橋是非常必要的解決方案。

2 建設(shè)條件及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

聯(lián)絡(luò)滑行道為兩條間距80 m的E類滑行道，E類滑行道道面寬度為23 m，兩側(cè)道肩寬度各為10.5 m。

進(jìn)場(chǎng)路主路為15.5 m寬的雙向八車道，兩側(cè)輔路均為11.5 m寬，進(jìn)場(chǎng)路總寬為124 m。城鐵隧道位于中間綠化帶下，為明挖箱涵結(jié)構(gòu)；地鐵隧道位于進(jìn)場(chǎng)方向主路地下，為雙洞盾構(gòu)結(jié)構(gòu)。

滑行道橋的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

1)滑行道橋活荷載：E類-B747-400，總重387 t；

2)橋下道路凈高：不小于5.0 m；

3)抗震設(shè)防烈度：6度；設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度值：0.05g；

4)橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年，設(shè)計(jì)使用年限100年；

5)橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)。

3 橋跨布置

兩座滑行道橋的橋跨設(shè)計(jì)主要考慮因素為所跨進(jìn)場(chǎng)路的斷面布置、城際鐵路及地下軌道交通的位置。進(jìn)場(chǎng)路主路為15.5 m寬的雙向八車道，兩側(cè)輔路均為11.5 m寬，進(jìn)場(chǎng)路總寬為108 m。城鐵隧道位于中間綠化帶下，為明挖箱涵結(jié)構(gòu)；地鐵隧道位于進(jìn)場(chǎng)路上行方向主路地下，為雙孔盾構(gòu)結(jié)構(gòu)。綜合考慮，兩座滑行道橋橋跨布置為(21+3×30+21)m五跨連續(xù)橋(見(jiàn)圖1)。

4 滑行道橋?qū)挾鹊拇_定

滑行道橋的結(jié)構(gòu)外形區(qū)別于傳統(tǒng)橋梁最大的特點(diǎn)就是橋?qū)挶容^寬，也是影響橋梁總體造價(jià)的主要因素。因此在滑行道橋的寬度選擇上非常重要，既要滿足其通行各類機(jī)型的安全運(yùn)行需要，也要考慮經(jīng)濟(jì)上的因素。理論上，飛機(jī)可以在滑行帶安全區(qū)域內(nèi)任意運(yùn)行，基于這個(gè)原因，美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)建議滑行道橋的寬度應(yīng)該覆蓋整個(gè)滑行道平整范圍，而不僅僅是滑行道的寬度。如果按照FAA的建議，那滑行道橋的寬度應(yīng)該不小于代表機(jī)型翼展寬度，這就會(huì)造成橋梁的造價(jià)大幅提高。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該在確保飛機(jī)運(yùn)行安全的情況下，盡量減小橋梁寬度。國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)是MH 5001—2013民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中6.9.11.2條規(guī)定“滑行道橋?qū)挾葢?yīng)不小于滑行道直線段道面加道肩的最小寬度，設(shè)置的全荷載承載寬度小于道面加道肩總寬度時(shí)，應(yīng)使用經(jīng)證實(shí)有效的方法限制飛機(jī)側(cè)向偏移。側(cè)移限制設(shè)施應(yīng)設(shè)在滑行道橋的邊緣，以防飛機(jī)滑出滑行道橋，且不應(yīng)損害飛機(jī)”。按照該標(biāo)準(zhǔn)的條文要求，滑行道橋的寬度一般為道面加道肩的總寬度，即E類滑行道橋的寬度應(yīng)不小于44 m，另外考慮到飛機(jī)運(yùn)行的安全，在兩側(cè)道肩之外各設(shè)置0.5 m寬度的隔離墩防止飛機(jī)滑出道肩，因此橋?qū)捁矠?5 m。

另外，應(yīng)該考慮滑行道橋上運(yùn)行的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣對(duì)橋下陸側(cè)交通車輛或者行人的吹襲危險(xiǎn)。研究證明，以32 km/h的速度運(yùn)行的飛機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣會(huì)對(duì)橋下車輛產(chǎn)生影響，當(dāng)飛機(jī)超過(guò)48 km/h的速度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣將會(huì)吹起地面松散石子，對(duì)車輛和人員造成傷害。因此在對(duì)滑行道橋?qū)挾仍O(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到保護(hù)橋下車輛和行人被飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣吹襲的可能。通常考慮到增加橋?qū)挼慕?jīng)濟(jì)因素，在滑行道橋范圍以外設(shè)置防止噴氣吹襲的防護(hù)板設(shè)施，其寬度延伸至代表機(jī)型翼展端部，寬度為10 m(見(jiàn)圖2)。

5 橋型選擇

滑行道橋的橋型結(jié)構(gòu)主要為梁式橋和涵式地道橋，橋型選擇應(yīng)考慮橋跨布置以及地質(zhì)條件因素，例如，如果橋跨要求在20 m以上時(shí)，優(yōu)先選擇具有跨越能力的梁式結(jié)構(gòu)；如果地下水位較高時(shí)，優(yōu)先選擇具有封閉性能的涵式地道橋結(jié)構(gòu)。

本工程滑行道橋需要跨越的地面、地下障礙物復(fù)雜，跨徑要求大，且地質(zhì)條件良好，其下是30多米的不透水黏土層，因此采用了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，此類橋型具有良好的通透性和美觀效果，橋下空間成為進(jìn)出航站區(qū)的主要通道，實(shí)現(xiàn)了功能與景觀的良好統(tǒng)一。

6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.1 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

橋跨、橋型確定以后，滑行道橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與一般橋梁基本類似，由于沒(méi)有專門的滑行道橋設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)時(shí)一般是參照現(xiàn)行的JTG D60—2015公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范,JTG D62—2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范及JTG D63—2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范等規(guī)范執(zhí)行。

考慮到滑行道橋移動(dòng)荷載非常大，為保證上部結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，采用了單箱15室的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。頂板厚度為28 cm，底板厚度為25 cm，腹板厚度為50 cm，翼緣寬度200 cm，每個(gè)箱室寬度不宜大于250 cm(見(jiàn)圖3)。

6.2 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

滑行道橋橋墩采用薄壁式墩，橫橋方向呈花瓶式外形。橫橋向布置為4個(gè)橋墩，間距為11.3 m，每個(gè)橋墩布置兩個(gè)支座。墩底寬3.0 m，墩頂寬5.5 m，變化段高度為4.5 m，呈曲線變化。墩厚為1.5 m。每個(gè)橋墩下設(shè)置一個(gè)2.0 m厚承臺(tái)；下接4根1.5 m直徑的樁基礎(chǔ)。

橋臺(tái)采用一字墻，厚度為1.5 m，基礎(chǔ)均為22根直徑1.2 m的樁基礎(chǔ)(見(jiàn)圖2)。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著航空業(yè)務(wù)量的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)主要樞紐機(jī)場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入雙跑道、多跑道的建設(shè)高峰期，兩跑道或多跑道之間的聯(lián)絡(luò)滑行道也是同期必需建設(shè)的主要設(shè)施，為解決聯(lián)絡(luò)滑行道與地面道路交通之間的平面交叉問(wèn)題，采用滑行道橋已經(jīng)成為了首選方案。

本文介紹了某樞紐機(jī)場(chǎng)滑行道橋的總體設(shè)計(jì)方案，從橋梁的功能定位、橋跨布置、橋?qū)挻_定、橋型選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面論述了設(shè)計(jì)要點(diǎn)和解決方案，為類似工程的設(shè)計(jì)提供了經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

該橋已經(jīng)投入了運(yùn)營(yíng)，每天有大量航班的飛機(jī)從橋上通過(guò)，形成了橋上飛機(jī)滑行，橋下汽車川流不息的一大景觀。