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談待擴(kuò)建高速公路路改橋設(shè)計(jì)施工方案

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談待擴(kuò)建高速公路路改橋設(shè)計(jì)施工方案

摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市路網(wǎng)的日驅(qū)完善,原有道路對(duì)局部地區(qū)發(fā)展的限制作用顯現(xiàn),新建道路工程下穿已有道路的問題愈加突出,所面臨的工程技術(shù)問題也變得多樣化。現(xiàn)以某新建公路下穿已有高速公路為例,對(duì)下穿待擴(kuò)建高速公路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性,以及可行性研究,并給出一種較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,為類似的工程項(xiàng)目提供借鑒。

關(guān)鍵詞:路改橋;下穿;改線

1項(xiàng)目概況

某新建公路為整體式路基,寬度21.5m,雙向四車道,設(shè)計(jì)速度為80km/h;已有高速公路路基寬度為26m,雙向四車道,設(shè)計(jì)速度為100km/h,近期有擴(kuò)建成雙向八車道計(jì)劃,擴(kuò)建后路基寬度為42m;新建公路與已有高速相交,交角為85°。新建公路先后與高鐵、已有高速相交(見圖1)。根據(jù)與高鐵溝通結(jié)果,不同意地方道路上跨的方案,考慮到兩條被交道路設(shè)計(jì)線間距僅78m,設(shè)計(jì)高差僅5m左右,故采用下穿高速的方案。

2幾種可行的方案

2.1方案一

利用附近已有跨高速通道,將新建道路暫時(shí)改線至通道,待高速公路擴(kuò)建時(shí),再建設(shè)跨線橋。在該方案中,通過修建臨時(shí)通行道的方法滿足新建道路的通行需求;同時(shí),延緩跨線橋的施工時(shí)間,不影響原有高速公路的運(yùn)營(yíng),施工風(fēng)險(xiǎn)較小。(1)在該方案中,要求新建橋梁附近有可以暫時(shí)替代跨線橋的通道,該通道在凈空方面滿足新建道路的要求。同時(shí),需要周圍環(huán)境具有修建臨時(shí)道路的條件。(2)修建的臨時(shí)道路后期需要拆除,造成較大浪費(fèi)。

2.2方案二

施工期間將已有高速四車道通過修建臨時(shí)道路的方式全部改線至旁邊,跨線橋左右幅同時(shí)施工,施工完成后恢復(fù)原來路線。(1)該方案施工風(fēng)險(xiǎn)小,但是造價(jià)受周邊建設(shè)環(huán)境的影響較大。在該項(xiàng)目中,高速路兩邊為山體和村莊,土方開挖和拆遷量較大。(2)修建的臨時(shí)道路后期需要拆除,造成較大浪費(fèi)。

2.3方案三

采用箱涵頂進(jìn)的方式施工通道。在該方案施工過程中,不影響已有高速的正常通行。同時(shí),也存在以下缺點(diǎn):(1)涵頂與高速公路路面間距離較小,施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)較高。(2)頂進(jìn)施工工序較多,工藝復(fù)雜,造價(jià)高。

2.4方案四

在原高速兩側(cè)拼寬路基,將高速四車道全部引向左側(cè),施工右幅橋梁,待右幅橋梁施工完成后,將四車道導(dǎo)到右幅,施工左幅橋梁。在該方案中,對(duì)已有高速公路兩側(cè)路基進(jìn)行永久性拼接。待高速擴(kuò)建時(shí),這部分路基可以直接利用,避免了不必要的資源浪費(fèi)。該項(xiàng)目,最后采用方案四為改線方案。

3半幅開挖施工的安全性問題

在該方案中,跨線橋處為半幅通行,半幅施工。在施工過程中的支護(hù)安全問題尤為突出,跨線橋的結(jié)構(gòu)形式、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件等都會(huì)對(duì)該方案的可行性造成一定的影響。

3.1橋跨形式為1跨柱式臺(tái)+臺(tái)后填筑輕質(zhì)土

該橋跨布置適用于地質(zhì)條件較好的路段,其施工支護(hù)方案分為臺(tái)前擋墻支護(hù)及中央分隔帶縱向支護(hù)兩種。臺(tái)前擋墻支護(hù)方案,其基坑開挖深度較小,為6~7m,開挖時(shí)間短,可以邊開挖邊打錨桿支護(hù),但是需要多進(jìn)行一次交通轉(zhuǎn)換,避免上部通行,下部臺(tái)前開挖。該方案需要考慮擋墻和錨桿對(duì)臺(tái)后填土的長(zhǎng)期影響;中央分隔帶縱向支護(hù)的開挖深度較大,為8~9m,支護(hù)時(shí)間長(zhǎng),支護(hù)費(fèi)用高,但是臺(tái)后填滿輕質(zhì)土,從長(zhǎng)期來看橋臺(tái)較穩(wěn)定(見圖2)。圖3為臺(tái)前擋墻支護(hù)設(shè)計(jì)圖。 

3.2橋跨形式為3跨柱式臺(tái)+臺(tái)后放坡

該方案可避免垂直下挖的安全問題,不受地質(zhì)條件的影響,行車視距好,且為后期下穿道路的擴(kuò)建留有空間。圖4為三跨橋梁立面圖。

4改線過程中的其他問題

(1)在該項(xiàng)目中,距離跨線橋100m左右,有一座原有13m空心板小橋。由于小橋在路線中心線處有50cm的空隙,為了避免該空隙位于過渡段路面處,影響行車安全,車道需要在經(jīng)過該小橋之前過渡完成。此外,由于該橋拼寬后的寬度是固定的,車道在過渡到半幅路基后的橫斷面布置受到小橋?qū)挾鹊南拗?。?)在改線拼寬過程中,往往需要對(duì)原有橋梁進(jìn)行頂升換支座、加鋪整體化層等施工操作。對(duì)其中的施工過程需要充分考慮其可實(shí)施性。在該項(xiàng)目中,先把兩側(cè)的拼寬橋施工完成,左幅新老橋臨時(shí)拼接后再進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換,將四車道轉(zhuǎn)到左幅,施工右幅。待右幅施工完成后,將車道導(dǎo)到右幅,拆除左幅橋梁的臨時(shí)拼接,對(duì)左幅橋梁進(jìn)行頂升,加鋪,永久拼接等。該項(xiàng)目的拼寬橋橋?qū)挒?m,不能滿足外側(cè)兩車道的寬度需求,故需拆除原有橋梁外側(cè)護(hù)欄,占用部分原有硬路肩。

5結(jié)語

下穿方案的選擇有多種,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及建設(shè)條件進(jìn)行選擇。采用半幅施工半幅通行的方案,其支護(hù)要求較高,可以通過調(diào)整跨線橋的結(jié)構(gòu)、橋跨等辦法予以解決。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,推薦使用3跨橋梁作為跨線橋的結(jié)構(gòu)形式。在該改線方案中,被下穿道路的原有橋梁位置對(duì)于整個(gè)改線長(zhǎng)度的影響較大,對(duì)工程造價(jià)控制起著關(guān)鍵作用。原有橋梁的修復(fù)、加固等需要結(jié)合整個(gè)改線方案進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì),充分考慮時(shí)間及空間的制約因素,保證工程順利完成。

作者:王杰 黃欽桃 劉銘煒 單位:廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司