新場(chǎng)互通立交B匝道橋減跨設(shè)計(jì)方案分析

王 希 超

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng) 110166)

0 引言

新場(chǎng)互通位于沿河經(jīng)印江(木黃)至松桃高速公路李家寨隧道特長(zhǎng)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(shè)置形式為Y型樞紐互通(共設(shè)置A,B,C,D四條匝道)，該互通立交位于印江縣合水鎮(zhèn)新場(chǎng)村附近，主要為滿足印秀高速與本項(xiàng)目之間的交通轉(zhuǎn)換而設(shè)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(xiàng)目主線分幅路基左右線同寬，路基寬度為12.25 m，設(shè)計(jì)速度為60 km/h,最小平曲線半徑為230 m。原設(shè)計(jì)兩條匝道均采用橋梁跨越既有村通路、農(nóng)田，在跨越印江河附近設(shè)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(shè)計(jì)為(13×40+27+40+27+6×40) m，A匝道橋橋孔25×40 m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力T梁，變寬劇烈處為簡(jiǎn)支T梁，其余為連續(xù)T梁，橋臺(tái)高度7 m，橋臺(tái)為重力臺(tái)接樁基，由于A,B匝道橋設(shè)計(jì)方案相似，本文重點(diǎn)介紹B匝道橋。

李家寨特長(zhǎng)隧道出口端棄方約50萬(wàn)m3，而印江河谷附近為基本農(nóng)田，找不到棄渣場(chǎng)地可供利用，且河谷環(huán)保、水保要求高，遠(yuǎn)運(yùn)棄方代價(jià)非常大；利用棄渣進(jìn)行路基填筑既能節(jié)約棄土場(chǎng)臨時(shí)用地，對(duì)水土保持有利且能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，基于環(huán)保的要求和壓力，另外該段地形平緩，地質(zhì)條件較好，具備橋梁改路基的有利條件，隧道出渣強(qiáng)度較高，平均強(qiáng)度接近20 MPa，是填筑路基的很好填料，從經(jīng)濟(jì)效益性總體考慮，會(huì)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(zhì)

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(nóng)田及印江河。橋位處地質(zhì)覆蓋層從上而下分別為：素填土、碎石土、卵石土、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖，其中素填土、碎石土、卵石土覆蓋層厚度不等，中風(fēng)化泥巖屬于軟巖，F(xiàn)rk=11.2 MPa；Fa0=1 000 kPa。

2 B匝道橋減跨方案設(shè)計(jì)

在方案論證階段總體指導(dǎo)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(niǎo)匝道大樁號(hào)橋臺(tái)位于受沖刷側(cè)，河道易受沖刷向橋臺(tái)側(cè)演變，高速公路作為百年工程，橋梁安全應(yīng)留有一定空間，綜合各方意見(jiàn)采用橋梁減5跨方案，0號(hào)臺(tái)口到印江河堤距離分別為98 m，百年一遇設(shè)計(jì)水位620.8，減跨后橋臺(tái)放坡坡腳地面高程也遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)水位，減跨對(duì)過(guò)水?dāng)嗝鏌o(wú)影響。

B匝道橋臺(tái)設(shè)計(jì)線到地面線高度為21.1 m，橋臺(tái)形式采用座板式U型橋臺(tái)，臺(tái)身高度4.5 m，承臺(tái)厚度2 m，承臺(tái)設(shè)計(jì)為高樁承臺(tái)，承臺(tái)頂至原地面線17.5 m，樁基加強(qiáng)為2 m，先填筑路基再施工橋臺(tái)樁基，且在臺(tái)前預(yù)留一定寬度的反壓護(hù)道，錐坡盡量放緩，平臺(tái)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(shí)度均需要嚴(yán)格按照路基施工要求工藝進(jìn)行，且在路基沉降變形穩(wěn)定后，再施工橋臺(tái)樁基，施工過(guò)程和后期運(yùn)營(yíng)必須嚴(yán)格控制和加強(qiáng)監(jiān)控。

3 路基、錐坡施工工藝要求

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

2)對(duì)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(wú)縫鋼管制作，鋼花管成孔采用潛孔鉆風(fēng)動(dòng)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(zhǎng)度應(yīng)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(jí)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(yīng)注滿為止。

3)所有填料采用石方，填石路基應(yīng)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(shù)宜為15～20，每填高4 m進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)，能級(jí)3 000 kJ，保證填石路基的壓實(shí)度不小于96%。

4)在橋臺(tái)前錐坡前端設(shè)置一排衡重式路堤墻，保證填土穩(wěn)定，同時(shí)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(tái)前錐坡填料同樣采用石方，邊坡需進(jìn)行碼砌，碼砌石塊粒徑應(yīng)大于25 cm，石塊應(yīng)盡量規(guī)則，碼砌石塊應(yīng)盡量緊貼、密實(shí)、無(wú)明顯空洞、松動(dòng)現(xiàn)象。

6)填方兩側(cè)可用作棄土場(chǎng)，棄土前需清除覆蓋層，開(kāi)挖臺(tái)階，寬度不小于3 m，基底應(yīng)充分壓實(shí)，保證壓實(shí)度不小于90%。

7)路基填筑完成后，必須進(jìn)行長(zhǎng)期的位移和沉降監(jiān)測(cè)，要求連續(xù)兩個(gè)月的月沉降速率小于3 mm、月水平位移不大于2 mm進(jìn)行控制，滿足以上條件才能重新開(kāi)孔進(jìn)行樁基施工。

4 減跨方案造價(jià)估算對(duì)比

設(shè)計(jì)方案橋梁減掉5跨，同時(shí)為保證高填土路基填土安全，增加了清表土、填石方、強(qiáng)夯、注漿鋼花管、錐坡路基填筑、擋墻等工藝和處理，總的造價(jià)估算見(jiàn)表1，總體節(jié)約造價(jià)約976萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益較明顯。

表1 減跨方案造價(jià)分析估算對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)B匝道橋減跨設(shè)計(jì)方案分析，供以后相近橋梁設(shè)計(jì)提供一些借鑒:

1)地質(zhì)條件較好條件下，適當(dāng)突破橋臺(tái)填土高度，減少棄方，可顯著減少橋梁規(guī)模，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。

2)高填土橋臺(tái)下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需加強(qiáng)，提高結(jié)構(gòu)剛度以保證結(jié)構(gòu)安全，高樁承臺(tái)宜先填筑路基再開(kāi)挖施工承臺(tái)、樁基，可改善樁基受力。

3)高填土路基在河道附近地基應(yīng)做一定加強(qiáng)處理，臨河橋臺(tái)錐坡應(yīng)增加擋墻防護(hù)。