長沙黃花國際機(jī)場T3航站樓樓前高架橋方案選型及主要控制條件

曾代良

（湖南省機(jī)場管理集團(tuán) 湖南機(jī)場建設(shè)指揮部，湖南 長沙 410100）

0 引言

近幾年，國內(nèi)新建或改擴(kuò)建的4F級(jí)樞紐機(jī)場引入了綜合交通中心（Global Translator Community,GTC）的概念，其涵蓋了高鐵、地鐵、磁懸浮、公交車、大巴車、出租車、私家車、網(wǎng)約車等多種交通方式，航站樓樓前高架橋?qū)儆诤秸緟^(qū)配套交通中一個(gè)重要的組成部分。高架橋系統(tǒng)從使用功能的角度大致可劃分為上引橋、樓前高架橋（緊靠航站樓前車道邊）、下引橋三大部分。除了滿足正常的橋梁使用功能和確保結(jié)構(gòu)自身安全外，應(yīng)重視橋梁方案選型和主要控制條件的研究。

1 工程概況

長沙機(jī)場改擴(kuò)建工程本期主要建設(shè)內(nèi)容為：新建一條長3 600m、寬45m的第三跑道，新建50萬m2的T3航站樓，新建28.5萬m2的GTC及相應(yīng)配套工程。其中，新建T3航站樓前高架橋橋長1 206m，橋梁結(jié)構(gòu)寬9.0~52.5m，高架橋系統(tǒng)逆時(shí)針方向先后跨越長贛高鐵、磁懸浮、地鐵（6號(hào)線、10號(hào)線）、長瀏城際S2線、磁懸浮、長贛高鐵、市政隧道，橋下還設(shè)有地面道路和地面下穿結(jié)構(gòu)。

2 樓前高架橋方案選型

2.1 橋梁景觀設(shè)計(jì)

高架橋位于航站區(qū)，是國內(nèi)/國際旅客進(jìn)出航站樓的必經(jīng)之地，是航站樓的門戶工程，具有很高的景觀要求。景觀設(shè)計(jì)主要從以下三個(gè)方面考慮。

（1）做好橋梁自身結(jié)構(gòu)選型。上部結(jié)構(gòu)最好采用外形美觀的現(xiàn)澆混凝土魚腹箱梁，最好不用景觀效果差的裝配式混凝土小箱梁和T梁，不建議采用帶懸臂的混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，也不建議采用鋼箱梁。魚腹箱梁從下面看平面整體效果好，從側(cè)面看弧形整體懸臂可弱化建筑高度，使結(jié)構(gòu)顯得輕盈逸動(dòng)。箱梁弧形翼緣段建議采用整體式鋼模板，工廠精細(xì)化制作，尺寸更準(zhǔn)確，可更高質(zhì)量地達(dá)到最終成型效果。橋梁下部結(jié)構(gòu)最好采用美觀的方形墩（四周倒圓角），如果墩身橫向尺寸因受力需要設(shè)計(jì)得較寬，可豎向刻槽以避免大面積混凝土過于單調(diào)。不建議采用圓形橋墩。

（2）橋墩、梁體采用清水混凝土，控制好混凝土性能、鋼模板整體性及平整度，提升混凝土外觀質(zhì)量。

（3）做好后期綠化、亮化等設(shè)計(jì)，通常采用護(hù)欄外側(cè)種植花草、橋上裝燈亮化等手段。

航站樓前高架橋斷面見圖1，清水混凝土橋墩見圖2。

2.2 盡量降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度

航站樓前高架橋具有平面線形變化大、曲線半徑小、橋梁寬度變化大等特點(diǎn)，橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大。在進(jìn)行高架橋系統(tǒng)平面設(shè)計(jì)時(shí)，盡量采用圓順曲線過渡，避免轉(zhuǎn)90°直角彎或小半徑平曲線，盡量尋求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與線形美觀的平衡點(diǎn)。

2.3 橋梁跨徑選取

樓前高架橋橋面連接航站樓國內(nèi)/國際出發(fā)層，該層車道邊相對標(biāo)高在15m左右，扣除梁體建筑高度后橋墩高度在13m左右。從橋梁高跨比的美觀性和經(jīng)濟(jì)性來講，30m跨度較為合適。整個(gè)高架橋系統(tǒng)的主流跨徑控制在30m左右，受橋下障礙物控制的地方可適當(dāng)加大或減小橋梁跨徑。

圖1 航站樓前高架橋斷面（單位：cm）

圖2 清水混凝土橋墩

3 方案選型中的影響因素

3.1 地下構(gòu)筑物對橋梁結(jié)構(gòu)選型的影響

近年來，新建或改擴(kuò)建機(jī)場將高鐵、地鐵、磁懸浮等多種地下交通引入GTC（Global Translator Community），除此之外還有市政隧道及綜合管廊等多種地下構(gòu)筑物布設(shè)于航站區(qū)范圍內(nèi)。橋梁樁基礎(chǔ)在滿足自身跨徑需求的前提下，按照“能避則避”的原則盡量避開地下結(jié)構(gòu)。實(shí)在避不開，若橋梁樁基在平面與地下構(gòu)筑物沖突時(shí)可取消樁基，利用地下結(jié)構(gòu)的墻和柱作為支撐條件，在地下結(jié)構(gòu)物頂板之上設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以托起橋墩，采用該方式時(shí)一定要與地下結(jié)構(gòu)做好平面、豎向標(biāo)高及結(jié)構(gòu)傳力等幾個(gè)方面的準(zhǔn)確銜接，托梁結(jié)構(gòu)埋設(shè)于地面以下，需要特別注意混凝土耐久性及防水等問題。如地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件富裕，亦可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式，直接落于地下結(jié)構(gòu)頂板之上?？缭降叵陆Y(jié)構(gòu)方案平面見圖3（a）、立面見圖3（b），托梁轉(zhuǎn)換方案平面見圖4（a）、立面見圖4（b），擴(kuò)大基礎(chǔ)方案見圖5。

3.2 地面道路及地表構(gòu)筑物對橋梁結(jié)構(gòu)選型的影響

航站區(qū)高架橋下有地面道路，道路可布設(shè)于橋梁墩柱之間，橋下凈高應(yīng)大于地面道路建筑限界高度，墩柱之間的凈距應(yīng)大于地面道路建筑限界寬度。航站區(qū)地表有通風(fēng)井出口及通道出入口等外露構(gòu)筑物，地表構(gòu)筑物應(yīng)避開橋梁墩臺(tái)。地面道路如有隧道，隧道結(jié)構(gòu)與橋墩結(jié)構(gòu)實(shí)在無法避開時(shí)，可采用隧道結(jié)構(gòu)與橋墩結(jié)構(gòu)共建的形式，來滿足雙方的結(jié)構(gòu)要求。

3.3 基坑支護(hù)方式對橋梁基礎(chǔ)選型的影響

長沙黃花國際機(jī)場航站區(qū)GTC所有地下結(jié)構(gòu)都位于同一個(gè)大基坑內(nèi)，基坑支護(hù)方式通常采用圍護(hù)樁垂直支護(hù)和放坡錨噴支護(hù)兩種。在設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)查明基坑支護(hù)方式，若基坑采用圍護(hù)樁支護(hù)，橋梁結(jié)構(gòu)樁要避開基坑支護(hù)樁；若基坑采用放坡錨噴支護(hù)，橋梁樁基位于回填區(qū)域范圍內(nèi)，樁基穿過的部分高度并非原狀壓實(shí)土，而是后期的回填土，在計(jì)算樁基長度時(shí)需考慮回填土沉降對樁基產(chǎn)生的負(fù)摩阻影響，有條件時(shí)樁端最好伸入結(jié)構(gòu)底板底面以下一定深度。

3.4 橋面排水設(shè)施

圖3 跨越地下結(jié)構(gòu)方案

圖4 托梁轉(zhuǎn)換方案

航站樓前高架橋橋面較寬，雨季時(shí)橋面匯水、航站樓頂棚流水、橋面雨棚流下的雨水，幾者疊加需要通過橋梁排水設(shè)施排走的雨水流量較大，并且與航站樓并行段通常橋面縱坡為平坡，對排水不利，故橋梁排水設(shè)施的泄水能力必須考慮充分。在滿足排水功能的情況下，建議采用不銹鋼排水溝，與橋面瀝青混凝土形成色調(diào)反差，對整體橋面進(jìn)行點(diǎn)綴，航拍橋面系統(tǒng)時(shí)能顯得比較靈動(dòng)，對航站樓前高架橋整體景觀效果有較大提升。

圖5 擴(kuò)大基礎(chǔ)方案

3.5 橋梁伸縮縫的選型

高架橋系統(tǒng)具有橋?qū)捵兓?、彎道半徑小、縱坡大等特點(diǎn)，因此最好采用具有多向變位功能的伸縮裝置，能適應(yīng)橋梁的縱向伸縮、橫向扭轉(zhuǎn)及縱向翹曲等多向變位需求，也能確保行車舒適性。

3.6 橋梁上相關(guān)預(yù)埋件的統(tǒng)籌考慮

航站樓前高架橋上的各種設(shè)施比較多，如標(biāo)志桿、智慧交通桿、雨棚、廣告牌、信息指示牌等。這些設(shè)施通常是由多部門管理，設(shè)計(jì)和施工期間若缺乏充分的溝通協(xié)調(diào)，會(huì)造成各種預(yù)埋件平面或豎向位置沖突。最佳方式是由一個(gè)部門統(tǒng)籌管理所有預(yù)埋件相關(guān)工作，設(shè)計(jì)和施工單位全過程參與各種預(yù)埋件預(yù)留安裝工作。

3.7 現(xiàn)澆箱梁支架地基處理

現(xiàn)澆箱梁采用滿堂支架施工，航站區(qū)橋下范圍基本為后期回填土，受工期、土體沉降等影響，回填土地基需要經(jīng)加固處理后才能作為現(xiàn)澆支架的搭設(shè)平臺(tái)，支架必須保證有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。支架應(yīng)設(shè)置施工預(yù)拱度并采取預(yù)壓等措施以消除地基沉降引起的非彈性變形，預(yù)防因過大的支架變形和支點(diǎn)沉陷造成主梁開裂，保證支架安全。

4 結(jié)語

本文的研討基于從長沙黃花國際機(jī)場T3航站樓樓前高架橋工程方案選型，到對控制條件的逐一把控，再到項(xiàng)目開工建設(shè)，全過程的管理和協(xié)調(diào)工作。隨著我國民用航空事業(yè)發(fā)展，航站樓及樓前高架橋建設(shè)工程也會(huì)越來越多，應(yīng)高度重視航站樓樓前高架橋的方案選型，全面深入研究樓前高架橋的主要受控條件，確保方案的合理性及可實(shí)施性，滿足項(xiàng)目使用功能和景觀需求雙重目標(biāo)。