SI-1 徐州高铁站前高架初步设计说明.doc

徐州高铁站区站前广场及配套设施站前高架工程 说 明 第 17 页 共 17 页 1 概述1.1任务背景1.1徐州是苏北最大城市，江苏第二大城市。京沪铁路、陇海铁路在此交汇，京杭大运河傍城而过贯穿徐州南北，北滨微山湖。公路四通八达，北通京津，南达沪宁，西接兰新，东抵海滨，为我国重要水陆交通枢纽和东西、南北经济联系的重要“十字路口”。徐州高铁客站是京沪高速铁路沿线5 个主客站之一，位于徐州市主城区东部，京福高速以西，城东大道以南，站中心里程桩号为DK688+660。站区距离正在规划建设的徐州新区仅3 公里，距离徐州市老城区仅6 公里，距离城东新区2.5 公里，距离金山桥开发区1.5 公里。本项目的建设可以强化京沪高速铁路客运站区交通集疏功能，并能够有效地提升徐州市的窗口形象。本次拟建的徐州高铁站区站前广场及配套设施站前高架场地位于徐州市东郊京沪高铁徐州高铁站区内，徐州东站站房西侧，原为大湖采石场场地。拟建站前高架工程围绕西广场地下空间的南侧、东侧及北侧而建，西至站前路，东接站房，南至站南路，北至站北路。本项目的建设将完善高铁站区的交通网络，加强高铁站区与外围路网的联系，提升高铁站区交通集疏功能。我院受徐州市铁路建设办公室的委托，承担了站前高架的初步设计工作。高架桥梁总长约976.5m，接线长约219.5m。上部结构为等高度预应力和普通钢筋砼连续箱梁，下部结构采用桩基础。1.2 对站前高架方案专家评审意见的执行情况2009年8月至10月份，我院进行了站前高架的方案设计。2009年9月24日，徐州市铁路建设办公室在徐州召开京沪高速铁路徐州站站前高架方案评审会。根据审查会议专家意见，我们对方案进行了进一步的优化设计工作。1) 对选定的平面设计方案一进行了进一步优化，考虑了近期和远期两个方案：近期方案设置一个可活动的分隔带，待远期车流量大时，将此可活动分隔带拆除，按远期方案设置两个分隔带，交通组织形成行车一行一停模式，以增大通行能力。2) 调整相关规划标高，将将连接站南路的匝道纵坡调整为4%，同时调整下穿铁路的道路纵坡至3.4%左右。3) 对高架墩柱设计提供矩形和圆形两种方案进行设计比较。4) 高架桥墩的装饰进行初步的初步考虑，具体装饰方案需广场景观设计方案确定后才能进一步的进行有针对性的景观设计。1.3工程分期建设的计划安排跟工程主体结构一次实施完成，不做分期建设。桥面交通组织有近期和远期两种方式：桥面上设置一个可活动的宽3.5m分隔带（近期）和两个可活动的宽2m分隔带（远期）。1.4任务依据1.京沪高铁徐州站交通组织研究.pdf（江苏省交通规划设计院）2. 1：1000电子地形图3. 徐州东站站房初步设计（中铁第四勘察设计院）4.京沪高速铁路徐州站站前高架方案专家评审意见5.徐州高铁站区站前广场及配套设施(站前高架)岩土工程勘察报告(详细勘察)1.5采用的规范和规程1. 公路工程技术标准(JTG BO1-2003)2. 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)3. 公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)4. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)5. 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)6. 钢筋焊接网混凝土结构技术规程(JGJ 114-2003)7. 公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)8. 公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)9. 市政公用工程设计文件编制深度规定10.公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）11.市政工程勘察规范（CJJ56-94）12.公路桥梁抗震设计细则 (JTG/T B02-01-2008)13.城市道路设计规范(CJJ37-90)14.公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)15.公路工程质量检验评定标准(JTG F80 1-2004)16.公路沥青路面设计规范(JTG D050-2006)17.城市桥梁工程施工质量验收规范(CJJ2-2008)18.城镇道路工程施工质量验收规范(CJJ1-2008)1.6技术标准1. 汽车荷载等级：公路-级 人群荷载：1.153=3.45kN/2. 桥梁宽度： 主线 27.5mAD匝道 8.59.2m3.设计行车速度：30km/h4. 地震基本烈度：度(地震动峰值加速度0.10g)5. 坐标系：1954年北京坐标系6. 高程系：1956黄海高程系7.环境类别：I类环境8.设计基准期：100年9.设计安全等级：二级10.桥梁抗震设防类别：B类2 项目自然地理概况2.1地形地貌及气象条件拟建建筑场地为徐州东郊的低山丘陵区，地势总体为西北高，东南低。建筑场地地貌单元为山麓斜坡地貌单元。目前场地正在进行爆破整平处理，地面标高最大值49.50m，地面标高最小值37.50，地表相对高差约12m。徐州地区属于半湿润、暖温带季风型气候，受东南季风影响较大，年日照时数为2284至2495小时，日照率52至57，年气温14，年均无霜期200至220天，年平均气温14，四季分明。年平均降雨量839.4mm，降雨主要集中在每年的79月份，最大年降水量1297mm，最小年降水量500.6mm。主导风向东北风，最大堆雪厚度25cm，最大冻土厚度24cm。气候特点是：四季分明，光照充足，雨量适中，雨热同期。四季之中春、秋季短，冬、夏季长，春季天气多变，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒潮频袭。2.2基岩及地质构造本区地处华北地台鲁西台背斜东南部，贾汪复式向斜的东南翼，拟建工程场地地层属“华北地层鲁西分区徐宿小区”，区内的基岩为单斜地层，由寒武系上统崮山组(3g)、寒武系中统张夏组上段(2z2)灰岩组成，场地中部有一北东东-南西西向断层(F66)穿过，为前第四系断裂（见下图）。 场地基岩地质构造图(1：50000)2.3岩土层结构与类型场地北部为基岩出露区，南部高架G27、G66孔以南及引道部分被第四系覆盖，上部为第四系全新统(Q4)一般粘性土，下部为上更新统(Q3)老粘性土，下伏基岩为寒武系上统崮山组(3g)、寒武系中统张夏组上段(2z2)灰岩组成。()土层部分：根据本次勘探揭露，场地内岩土层自上而下分述如下：-1碎石本层为爆破平整场地的碎石为主，松散，大小不一，极不均匀，厚度0.40-5.00m，平均1.19m；层底标高38.09-42.07m，平均40.33m；层底埋深0.40-5.00m，平均1.19m。-2杂填土本层为平整场地的碎石土、爆破开挖的碎石及原有路基填土等，内夹含较多块石、石子、素填土。主要分布于场地中南部，厚度0.50-5.00m，平均2.31m；层底标高37.04-41.67m，平均38.97m；层底埋深0.50-5.00m，平均2.31m。粘土棕红色，褐黄色，可塑，局部硬塑，有光泽，干强度高，韧性高，主要分布于场地南部覆盖区，厚度1.20-3.00m，平均1.57m；层底标高34.91-38.25m，平均36.31m；层底埋深1.20-3.00m，平均1.57m。粘土褐黄色，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。厚度1.20-2.90m，平均2.07m；层底标高33.11-36.66m，平均34.56m；层底埋深2.50-4.50m，平均3.50m。粘土黄褐色棕红色，硬塑，含铁锰结核，局部土质较干，粉粒稍多，搅动易散，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高，厚度0.40-3.00m，平均1.84m；层底标高30.53-41.32m，平均35.41m；层底埋深0.40-7.00m，平均3.81m。 ()基岩部分：由寒武系崮山组(3g) 层、薄-中层泥质条带灰岩、中统张夏组上段(2z2)层厚层鲕粒灰岩夹豹皮状灰岩组成，岩层走向NE，倾向NW，倾角78左右。分述如下：薄层泥质条带灰岩灰色，隐晶质结构，薄层状构造，微风化，为较硬岩，岩体较破碎，层理发育，该层岩溶发育程度一般，局部可见溶孔、溶槽等溶蚀现象，岩体基本质量等级为级。薄-中厚层灰岩灰色，隐晶质-微晶结构，薄-中厚层状构造，微风化，为较硬岩，岩体较破碎，该层可见明显溶蚀现象，为沿裂隙发育扩大化的岩溶孔洞，被硬塑状粘土夹碎石所充填，岩体基本质量等级为级。薄层泥质条带灰岩灰色，隐晶质结构，薄层状构造，微风化，为较硬岩，岩体较破碎，该层岩溶发育程度一般，可见溶孔、溶槽等溶蚀现象，岩体基本质量等级为级。厚层鲕粒灰岩夹豹皮状灰岩灰色，微晶-细晶结构，厚层状-块状构造，微风化，为较硬岩，岩体较完整，裂隙较发育，该层岩溶裂较发育，可见明显的岩溶孔洞，基本均被硬塑状粘土夹碎石所充填，但仍有仅个别孔出现较大空洞(G53孔7.0-15.5m为纵向裂隙，其中7.0-9.0m为空洞，9.0-15.5m充填粘土)，岩体基本质量等级为级。-1、-1、-1、-1粘土夹碎石：为各基岩层内岩溶裂隙、溶洞充填物，主要为棕红色硬塑状粘土，夹有岩溶化灰岩残块。2.4水文地质条件根据本次勘探揭露，勘探深度范围内拟建场地南部第四系覆盖区存在层含水层，地下水为孔隙潜水，水量较小，初见水位埋深1.65-2.40m，平均2.09m，初见水位标高32.65-33.84，平均33.21m。稳定水位埋深1.65-2.95m，平均2.45m，稳定水位标高32.40-33.60，平均32.84m。主要接受大气降水的补给，以自然蒸发为主要排泄途径，受外界气侯影响较大，随丰、枯水季节水位有所变化，本区地下水位年变化幅度约为1.02.0m。本次勘察未揭露到基岩水。根据区域水文地质资料，本区基岩地下水水位埋深较大，(大于30m)，以岩溶裂隙水为主，补给来源主要是区外岩溶地下水的侧向迳流补给，主要消耗于人工开采，受季节性降水的影响不大。本次勘察在场地南部G41、G75钻孔内采取2组潜水试样，根据水样分析结果，地下水类型为ClHCO3-Ca和SO4Cl-Ca型水，该场地内地下水对混凝土具微腐蚀性，长期浸水条件下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，干湿交替条件下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。根据本区建筑经验该场地地下水位以上的土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。3 方案设计概述根据徐州市铁路办的委托，我院于2009年8月份进行了站前高架的方案设计。1) 周边路网概况a.外围道路网络：高铁客站衔接徐州市各个区域主要通过城东大道、和平路、金城北路、站前路四条主干路，其中，西部老城区与东部城东新区通过东西向的城东大道、和平路进出高铁站区；北部金山桥片区与南部徐州新区主要利用南北向的金城北路、站前路进出高铁站区；西北部九里山片区与西南部铜山新区也可通过这四条道路衔接。高铁站与市外联系通道主要为京福高速。远期考虑东西向轨道一号线从高铁客站地下通过。b. 周边道路网络：除了站前路与城东大道，车站周围的主要集散道路还有站南路与中央大道，站东路及站北路为辅助集散道路，高铁客站产生和吸引的交通通过这些集散道路衔接上述对外通道。其中，中央大道是高铁站区的核心道路，承担着出入高铁站区的交通任务，同时中央大道是站区通向主城区重要的一条窗口道路；站前路是高铁站区南北向的一条主要交通通道，承担着南北向及进站出站的主要交通流，快速通过是其主要功能；站南路为高铁站区内东西向主干道之一，沟通经七路与站前路。2) 交通量概况根据预测，高峰期间日发送量，2015年为3万左右，2020年为4万左右。根据江苏省交通规划设计院的研究预测， 2020年高架高峰小时车流量为2800cpu，平台区须增设12m宽落客区。3) 高架平面设计概况根据几轮的汇报结果以及专家评审，最终确定了平面设计方案一为设计方案。考虑到近远期的结合，高架平台的交通组织考虑了近期和远期两种情况。a. 平面设计近期交通组织：本交通组织适用于近期车流量较小时，高架上设置一条分隔带。分隔带左侧两条车道为一行一停车道；分隔带右侧的四条车道中，左侧第一条车道为正常行驶车道，左侧第二条车道为缓冲车道，右侧两条车道为停车区域。缓冲车道的存在，使停车灵活性更大：车流量较小时，缓冲车道可以直行，作为正常行驶车道适用；车流量较大时，缓冲车道则可以停车下客，作为停车带使用。若在分隔带左侧车道停车，人流与分隔带右侧的车流会有冲突点。落客区交通组织示意图（近期）b. 平面设计远期交通组织：远期车流量较大时，为一行一停模式，即：每两条车道中，左侧车道为正常行驶车道，右侧车道为停车下客区域。本方案通行能力大，车辆靠边停车及启动后汇入正常行驶车道较快。在最右侧的停靠车道上，旅客下车后，可以直接进入旅客活动平台；在最左和中间的停靠车道上，旅客下车后，需横向穿越右边行车道，人流、车流之间有冲突点。落客区交通组织示意图（远期）4) 纵断面设计旅客活动平台范围内高架纵坡采用与平台一样的纵坡，以便于旅客活动平台衔接。匝道与主线相衔接的地方沿用主线的纵坡，以便设置竖曲线。四条匝道最大纵坡取4%。对于连接站南路的匝道(C匝道)，须将交叉口的规划标高36.35m调整至41.2m，以便C匝道纵坡不大于4%；对于连接站前路北边的匝道，须将交叉口的规划标高41m调整至40m，以便将纵坡降低到4%，并有足够空间设置地下停车场入口，以使停车场入口不进入站前路。4 总体设计4.1道路平面设计本项目A匝道位于圆曲线、缓和曲线和直线段上，圆曲线半径为70m,AK0+270.64AK0+310.729段为加宽过渡段，加宽方式为两侧加宽，加宽宽度为0.7米；B匝道位于圆曲线、缓和曲线和直线段上，圆曲线半径为70m，BK0+024.733BK0+077.533段为加宽过渡段，加宽方式为两侧加宽，加宽宽度为0.7米；C匝道位于圆曲线、缓和曲线和直线段上，圆曲线半径为130m，CK0+173.334CK0+199.126段为加宽过渡段，加宽方式为两侧加宽，加宽宽度为0.7米；D匝道位于圆曲线、缓和曲线和直线段上，圆曲线半径为130m， DK0+032.154DK0+057.464段为加宽过渡段，加宽方式为两侧加宽，加宽宽度为0.7米；Z主线为一直线，无加宽，其各项指标均能满足规范要求。A匝道平面线形的主要技术指标表 项 目设计值道路总长（m）325.187平曲线设置（处）1最小平曲线半径(m)70最大平曲线半径(m)70最小直线长度(m)14.458最大直线长度(m)163.183平曲线最小长度147.546平曲线总长147.546平曲线占路线长(%)45.37B匝道平面线形的主要技术指标表 项 目设计值道路总长（m）341.154平曲线设置（处）1最小平曲线半径(m)70最大平曲线半径(m)70最小直线长度(m)24.733最大直线长度(m)157.031平曲线最小长度159.39平曲线总长159.39平曲线占路线长(%)46.72C匝道平面线形的主要技术指标表 项 目设计值道路总长（m）225.863平曲线设置（处）2最小平曲线半径(m)130最大平曲线半径(m)130最小直线长度(m)26.736最大直线长度(m)42.953平曲线最小长度77.93平曲线总长156.174平曲线占路线长(%)69.15D匝道平面线形的主要技术指标表 项 目设计值道路总长（m）342.183平曲线设置（处）2最小平曲线半径(m)130最大平曲线半径(m)130最小直线长度(m)32.154最大直线长度(m)149.477平曲线最小长度80.213平曲线总长160.552平曲线占路线长(%)46.924.2道路纵断面设计本工程纵断面按部颁规范进行设计，A匝道最小纵坡为0.7%，最大纵坡为4%，最小凹曲线半径为700m；B匝道最小纵坡为0.91%，最大纵坡为4%，最小凹曲线半径为600m；C匝道最小纵坡为0.3%，最大纵坡为4%，最小凹曲线半径为600m；D匝道最小纵坡为0.13%，最大纵坡为4%，最小凹曲线半径为650m；Z主线为平坡。A匝道纵断面线形的主要技术指标比较表 规范值设计值-设计车速30km/h最大纵坡54纵坡最小长度85m88.561m竖曲线最小半径400m700m竖曲线最小长度25m25.874mB匝道纵断面线形的主要技术指标比较表 规范值设计值-设计车速30km/h最大纵坡54纵坡最小长度85m107m竖曲线最小半径400m600m竖曲线最小长度25m26mC匝道纵断面线形的主要技术指标比较表 规范值设计值-设计车速30km/h最大纵坡54纵坡最小长度85m174.1m竖曲线最小半径400m600m竖曲线最小长度25m25.821mD匝道纵断面线形的主要技术指标比较表 规范值设计值-设计车速30km/h最大纵坡54纵坡最小长度85m132.183m竖曲线最小半径400m650m竖曲线最小长度25m26m4.3横断面设计道路标准横断面宽度为9.2m。0.5m护栏+8.2m车行道（含加宽值）+0.5护栏=9.2m。4.4.平纵组合设计在路线平、纵面线形组合设计时,就平、纵面线形可能的组合进行了研究,努力使路线同地形、地物、景观和视觉相协调,以保证舒适、安全的使用功能。在保证平、纵面各自线形平顺、流畅的前提下，尽可能使两者的技术指标保持均衡和协调。同时，在空间位置布置上，遵照规范要求进行设计，避免规范中要求避免的各种不良线形搭配和组合；在条件许可时，应尽量选用从视觉要求所需的竖曲线半径，以求达到良好的视觉效果和行车安全。5 桥梁工程5.1桥型方案设计根据本高架的特点，桥型方案比选是基于以下原则：1）桥孔的布设时以不影响旅客进出站台为原则。2）根据规划，站房南端有地铁线路通过，故选择桥梁跨径时，要以不影响地铁施工为原则。3）在满足安全、适用、经济的原则要求下，应力求使桥型结构先进、外形美观、富有现代气息，与站房及站前广场景观相协调。4）选择的桥型应做到受力明确、结构合理、满足抗震需要、施工方便、造价节省、行车舒适、噪音低，对环境影响小，以赢得最佳投资效益。5）本高架位于人流密集区域，要力求降低梁高，以增加桥下空间，以免给人以压抑的感觉。5.1.1高架桥位选择本高架的桥位布置主要考虑两大因素：一是要高架主线与站房西侧的旅客活动平台衔接，方便旅客进出站房；二是四条匝道与周边路网的衔接，以方便出租车及社会车辆进出高架平台。5.1.2主线桥梁跨径方案选择根据与铁四院沟通，站房旅客活动平台下面的柱子跨径基本为10m和8m一跨。为使高架桥的与旅客活动平台下面的柱子一一对应，以免给人以杂乱无章的感觉，桥梁跨径选择有两种方案：一是跨径为8m或10m，二是基本跨径跨径为20m。若选择第一张方案，因跨径较小，上部结构梁高约为1m左右，不适宜做箱梁，可以像旅客活动平台一样，选择梁格式的结构形式。此种结构形式施工和后期装修较为方便，但是桥墩较多。考虑到高架宽27.5m，旅客活动平台宽约9.5m，若桥墩过密，会造成架空层墩柱林立，过于压抑；其次，根据地质勘察结构，本地地下有溶洞出现，为满足设计要求需对基础做出适当处理，下部结构造价较大。第二种方案是跨径适当放大，原则上每隔一个柱子布置一个桥墩，即20m一跨。此方案桥墩较少，下部结构工程量会大大减小，同时，桥墩较少，亦不会大幅压缩架空层空间，桥下旅客会比较舒适。故本次初步设计，基本跨径为20m。站房南端因有出站口，为不使旅客出行受影响，该处设置一较大跨径为26.5m。5.1.3匝道桥梁跨径方案选择根据以往设计经验，高架桥梁常用的跨径为20m、25m或30m。20m跨径可以采用箱梁结构，且不需采用预应力，施工简便、快捷。其次，本高架大部分桥梁位于平曲线上，采用20m普通钢筋砼箱梁，受力较为明确，设计施工均较为方便。后两种跨径较大，需采用预应力钢筋砼箱梁，且在弯道上使用预应力，设计施工均较为复杂，其次工期较长，会给整个高铁站区的正常运营造成影响。同时，因为跨径较大，会造成梁高较高，不能与主线桥梁相匹配，同时压缩桥下空间，影响景观效果。故本次初步设计，高架匝道基本跨径为20m。A及C匝道下因有地铁通过，为了不影响地铁施工，将该匝道与主线交接的边跨跨径设为24m，该两联箱梁采用预应力砼箱梁。5.1.4桥梁结构方案设计根据方案设计阶段业主及专家的意见，结合上述对跨径方案设计的分析，初步设计阶段本高架上、下部结构方案设计如下。a.上部结构方案设计本项目Z主线宽27.5m，长222m；AD匝道位于直线及平曲线上，宽约8.5m9.2m。经过调查，目前国内站前高架平台结构主要有两种形式：箱梁和框架梁；匝道由于较窄，上部结构一般采用箱梁结构。根据上述分析结果，本次初步设计上部结构采用三种方案，方案一斜腹板箱梁；方案二直腹板箱梁；方案三主线为框架梁结构，匝道为斜腹板箱梁。本工程Z主线位于直线段上，对于方案一和方案二，上部箱梁采用等高度钢筋砼及等高度预应力砼箱梁，箱梁中心梁高约150cm，宽27.5m。与方案二相比，方案一箱梁造型较为美观。对于方案三主线框架梁结构，行车道板厚25cm，次梁高130cm，纵横梁高200cm；匝道箱梁高130cm。与方案一和方案二相比，方案三主线建筑高度较高，会较大的压缩桥下空间，影响广场景观；匝道与平台结构梁高相差较大，交接处影响整体景观；主线上部结构无挑臂翼缘，净空无缓冲，易给旅客以压抑的感觉。框架梁适用于结构纵横向不规则的结构（比如，为采光在结构上进行开孔，而造成结构不规则），而本高架平台纵横向很规则，未出现异形结构。本次项目设计原则上填土高度不超过2m，按此原则确定了各条匝道箱梁的长度和跨数。b.下部结构方案设计桥墩方案设计与上部结构密切相关，根据上部结构提出的3个方案，我们进行了下部结构方案的设计。与上部结构方案一和方案三相对应，主线桥墩采用方柱墩，美观起见，四周切10cn10cm倒角；匝道桥墩采用花瓶墩，与主线桥墩方案相对应，四周切10cn10cm倒角，桥墩侧面刻深度为10cm槽。在交接墩处采用NJPZ系列盆式支座，减小支座顺桥向尺寸，进而可以减小桥墩顺桥向尺寸，从而可以使交接墩尺寸与中间桥墩尺寸保持一致，增强桥下空间的美观性。与上部结构方案二相对应，主线桥墩采用圆柱墩；匝道桥墩采用花瓶墩，与主线桥墩方案相对应，四周倒半径15cm圆角（倒角不能太大，否则会影响交接墩处支座的布置，进而增大交接墩尺寸，影响美观），桥墩侧面刻深度为10cm槽。本方案主线为圆柱墩，故交接墩支座即使采用NJPZ系列盆式支座，亦要增大桥墩上部尺寸，对桥下空间的美观性有一定的影响。5.2上部结构总体设计站前高架Z主线桥梁起点桩号ZK0+000，终点桩号ZK0+222.06，Z主线桥梁共分3联: (15.78+15.75+220)m+(20+24+20)m+(320+26.53)m，全长222.06m。对于方案一合方案二，Z主线桥第一、二联为等高度预应力混凝土连续箱梁，第三联为等高度普通钢筋混凝土连续箱梁；对于方案三，Z主线均采用等高度预应力混凝土框架梁。Z主线桥梁平面位于直线段上，桥梁纵坡为0%。A匝道桥梁起点桩号AK0+099.587，终点桩号AK0+325.187，共分三联：第一、二联为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，第三联为220+24m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，全长225.6m。A匝道桥梁平面位于直线、圆曲线及缓和曲线上，圆曲线半径为R=70m，圆曲线两端缓和曲线参数为A=49.951m、L35.645m和A=52.974m、L40.089m；桥梁纵坡为4%、0.70%和0%，竖曲线半径为R=900m和R=3760m，变坡点桩号分别为AK0+223.5m和AK0+312m。A匝道桥梁在AK0+325.187处与Z主线第一联ZK0+000m处相接。B匝道桥梁起点桩号BK0+000，终点桩号BK0+221.6，共分三联：第一、二联为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，第三联为320m等高度钢筋混凝土连续箱梁，全长221.6m。B匝道桥梁平面位于直线、圆曲线及缓和曲线上，圆曲线半径为R=70m，圆曲线两端缓和曲线参数为A=60.794m、L52.799m和A=56.446m、L45.516m；桥梁纵坡为0%、-0.98%和-4%，竖曲线半径为R=2660m和R=900m，变坡点桩号分别为BK0+013m和BK0+120m。B匝道桥梁在BK0+000处与Z主线第三联ZK0+222.06m处相接。C匝道桥梁起点桩号CK0+080.262，终点桩号CK0+225.862，共分两联：第一联为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，第二联为220+24m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，全长145.6m。C匝道桥梁平面位于圆曲线、缓和曲线、缓和曲线、圆曲线及缓和曲线上，两个圆曲线半径均为R=130m，圆曲线两端缓和曲线参数为A=57.316m、L25.270m和A=57.425m、L25.367m及A=57.906m、L25.793m；桥梁纵坡为4%、和0%，竖曲线半径为R=690m，变坡点桩号为CK0+212m。C匝道桥梁在CK0+225.862处与Z主线第一联ZK0+000m处相接。D匝道桥梁起点桩号DK0+000，终点桩号DK0+161.6，共分两联：两联均为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，全长161.6m。D匝道桥梁平面位于缓和曲线、圆曲线、缓和曲线、缓和曲线及圆曲线上，两个圆曲线半径均为R=130m，圆曲线两端缓和曲线参数为A=57.361m、L25.310m和A=57.295m、L25.252m及A=57.074m、L25.051m；桥梁纵坡为0%、和-4%，竖曲线半径为R=650m，变坡点桩号为DK0+013m。D匝道桥梁在DK0+000处与Z主线第三联ZK0+222.06m处相接。本高架桥曲线复杂，墩台均按路线径向布置。5.3主要材料混凝土普通钢筋混凝土连续箱梁： C40混凝土预应力混凝土连续箱梁或框架梁： C50混凝土桥面现浇层混凝土： C40混凝土桥墩墩身： C40混凝土护栏： C30混凝土承台： C30混凝土钻孔灌注桩： C30混凝土预应力钢绞线：纵向预应力筋采用S15.2高强低松弛预应力钢绞线，技术要求满足GB/T5224-2003要求，弹性模量为Ep=1.95105MPa，抗拉强度标准值为fpk=1860MPa，设计锚下张拉控制应力为con=1395MPa。钢绞线公称直径15.2mm、面积B=139.00mm2。普通钢材：采用R235、HRB335钢筋。其技术标准应分别符合国家标准（GB13013-91）、（GB1499-98）的规定，直径12mm者一般采用HRB335带肋钢筋，直径小于12mm者一般采用R235光圆钢筋。钢板采用符合国家标准GB700-2006的Q235钢板。凡焊接的钢材必须满足可焊性要求，供应钢材进场后，应严格按规定作材质试验，符合要求方可使用。锚具：锚具和与其相配套的张拉设备参照夹片群锚技术指标进行设计。锚具应作硬度和锚固能力、锚具钢绞线组装件等试验，其技术性能须符合相关国家标准方可使用。波纹管：采用塑料波纹管。5.4桥梁结构设计本项目上部结构设计提出3个方案：方案一为斜腹板箱梁方案；方案二为直腹板箱梁方案。；方案三主线为框架梁，匝道为斜腹板箱梁。与方案二相比，方案一外形美观，造价相当；与方案三相比，方案一主线梁高较小，桥下空间较大，与匝道能够较好的衔接，且有挑臂翼缘，净空有缓冲。故本次推荐方案为方案一。5.4.1方案一结构设计5.4.1.1 方案一Z主线上部结构Z主线第一联Z主线第一联上部结构为320+26.53m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱六室形式。箱梁底宽22.88m，两侧悬臂长2m，全宽27.5m。箱梁横桥向底板保持水平，顶面设1.5%的双向横坡，由箱梁两侧腹板高度不同形成。箱梁中心梁高1.506m，顶板厚0.24m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m；边腹板为斜腹板，斜率为1：3，厚0.45m0.85m，呈直线变化；中腹板为直腹板，厚0.4m0.8m，呈直线变化；底板厚0.22m0.4m，呈直线变化。中支点横梁厚2m，边支点横梁厚1.5m。箱梁采用满堂支架现浇施工。箱梁纵向预应力设置了顶板束、底板束和腹板束，横梁设置了横向预应力钢束。锚下张拉控制应力为con0.75fpk1395MPB。纵横向预应力管道均采用塑料波纹管。Z主线第二联Z主线第二联上部结构为20+24+20m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱六室形式。箱梁底宽22.88m，两侧悬臂长2m，全宽27.5m。箱梁横桥向底板保持水平，顶面设1.5%的双向横坡，由箱梁两侧腹板高度不同形成。箱梁中心梁高1.506m，顶板厚0.24m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m；边腹板为斜腹板，斜率为1：3，厚0.45m0.85m，呈直线变化；中腹板为直腹板，厚0.4m0.8m，呈直线变化；底板厚0.22m0.4m，呈直线变化。中支点横梁厚2m，边支点横梁厚1.5m。箱梁采用满堂支架现浇施工。箱梁纵向预应力设置了底板束和腹板束，横梁设置了横向预应力钢束。锚下张拉控制应力为con0.75fpk1395MPB。纵横向预应力管道均采用塑料波纹管。Z主线第三联Z主线第二联上部结构为15.78+15.75+220m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱六室形式。箱梁底宽22.88m，两侧悬臂长2m，全宽27.5m。箱梁横桥向底板保持水平，顶面设1.5%的双向横坡，由箱梁两侧腹板高度不同形成。箱梁中心梁高1.506m，顶板厚0.24m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m；边腹板为斜腹板，斜率为1：3，厚0.45m0.85m，呈直线变化；中腹板为直腹板，厚0.4m0.8m，呈直线变化；底板厚0.22m0.4m，呈直线变化。中支点横梁厚2m，边支点横梁厚1.5m。箱梁采用满堂支架现浇施工。5.4.1.2 方案一匝道上部结构A匝道A匝道共有三联，其中第一联、第二联上部结构为等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，第三联为等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁。A匝道第一联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽4.56m，顶宽9.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m。箱梁采用满堂支架现浇施工。A匝道第二联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽4.56m，顶宽9.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。A匝道第三联：上部结构为220+24m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽3.864.56m，顶宽8.59.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。箱梁设纵向预应力设置了底板束和腹板束。锚下张拉控制应力为con0.75fpk1395MPB。纵向预应力管道均采用塑料波纹管。B匝道B匝道共有三联，均为等高度普通钢筋混凝土连续箱梁。B匝道第一联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽3.864.56m，顶宽8.59.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。B匝道第二联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽4.56m，顶宽9.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。B匝道第三联：上部结构为320m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽4.56m，顶宽9.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m。箱梁采用满堂支架现浇施工。C匝道C匝道共有两联，其中第一联上部结构为等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，第二联为等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁。C匝道第一联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽4.56m，顶宽9.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。箱梁采用满堂支架现浇施工。C匝道第二联：上部结构为220+24m等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽3.864.56m，顶宽8.59.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。箱梁设纵向预应力设置了底板束和腹板束。锚下张拉控制应力为con0.75fpk1395MPB。纵向预应力管道均采用塑料波纹管。D匝道D匝道共有两联，均为等高度普通钢筋混凝土连续箱梁。D匝道第一联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽3.864.56m，顶宽8.59.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。D匝道第二联：上部结构为420m等高度普通钢筋混凝土连续箱梁，采用单箱单室截面形式。箱梁底宽4.56m，顶宽9.2m，梁高1.36m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.4m，顶板厚0.24m，底板厚0.220.4m，腹板采用斜腹板，斜率为1：3，厚0.450.85m。箱梁高度为1.36m，横坡通过箱梁整体旋转形成。箱梁在中支点、边支点处设置横梁，厚度分别为1.5m、1m；在每跨跨中处设置横隔板，厚度为0.3m。箱梁采用满堂支架现浇施工。5.4.1.3方案一下部结构Z主线桥墩采用方柱式桥墩（除与匝道相接处的4个桥墩外），边长为1.5m，四周切10cm10cm的倒角；桩基承台厚1.8m，每个承台下布置2根直径1.2m钻孔灌注桩基础。与匝道相接处的4个桥墩采用花瓶墩，墩厚1.5m，桩基承台厚1.8m，每个承台下布置2根直径1.5m钻孔灌注桩基础。桩基均为嵌岩桩。AD匝道桥墩采用花瓶式桥墩，墩厚1.4m；桩基承台厚1.8m，每个承台下布置2根直径1.2m（A9、A10、C5及C6号墩桩基直径为1.5m）钻孔灌注桩基础。桩基均为嵌岩桩。AD匝道桥台采用U型桥台；桩基承台厚1.5m，每个承台下布置2排共计4根直径1m钻孔灌注桩基础。桩基均为嵌岩桩。5.4.2方案二结构设计5.4.2.1 方案二Z主线上部结构Z主线上部结构亦采用等高度钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土连续箱梁，箱梁底宽23.5m，其余构造均与方案一相同。5.4.2.2方案二匝道上部结构AD上部结构亦采用等高度钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土连续箱梁，箱梁底宽4.5m5.2m，其余构造均与方案一相同。5.4.2.3方案二下部结构Z主线中间桥墩采用圆柱式桥墩，直径为1.5m；桩基承台厚1.8m，每个承台下布置2根直径1.2m钻孔灌注桩基础。交接墩处桥墩亦采用圆柱墩，桥墩底部直径为1.5m，顶部直径为1.85m，每个承台下布置2根直径1.2m钻孔灌注桩基础。与匝道相接处的4个桥墩采用花瓶墩，墩厚1.5m，桩基承台厚1.8m，每个承台下布置2根直径1.2m钻孔灌注桩基础。桩基均为嵌岩桩。AD匝道桥墩采用花瓶式桥墩，墩厚1.4m；桩基承台厚1.8m，每个承台下布置2根直径1.2m（A9、A10、C5及C6号墩桩基直径为1.5m）钻孔灌注桩基础。桩基均为嵌岩桩。AD匝道桥台采用U型桥台；桩基承台厚1.5m，每个承台下布置2排共计4根直径1m钻孔灌注桩基础。桩基均为嵌岩桩。5.4.3方案三结构设计本方案主线上部结构跨径布置方式与方案一和方案二相同，框架梁纵横向均采用预应力结构。框架梁全宽27.5m，行车道板厚0.25m，次梁截面尺寸为0.5m宽1.3m高，纵梁截面尺寸为1.1m宽2m高，中横梁截面尺寸为1.1m宽2m高，端横梁截面尺寸为0.9m宽2m高。纵梁间距9.75m，在支点处设置横梁。次梁顺桥向间距约5m，横桥向间距9.75m。本方案下部结构及匝道构造均与方案一相同。5.5结构计算Z主线第一联、第二联上部结构静力分析以桥梁结构空间分析理论为基础，采用梁格法，用桥梁博士3.1版进行计算。考虑恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变(按3650天计)、支座强迫位移、温度变化等荷载的作用，计入预应力二次矩、收缩徐变产生的内力重分布等，计算中按有关规范规定对各种荷载进行不同的荷载组合，按部分A类预应力结构标准对结构进行了计算和验算。A匝道第三联、C匝道第二联上部结构静力分析采用平面杆系计算理论，用桥梁博士3.1版进行计算。考虑恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变(按3650天计)、支座强迫位移、温度变化等荷载的作用，计入预应力二次矩、收缩徐变产生的内力重分布等，计算中按有关规范规定对各种荷载进行不同的荷载组合，按部分A类预应力结构标准对结构进行了计算和验算。Z主线第三联、A匝道第二联、B匝道第一联、第二联、C匝道第一联、D匝道第一联、第二联上部结构静力分析以桥梁结构空间分析理论为基础，采用梁格法，用桥梁博士3.1版进行计算。考虑恒载、活载、混凝土收缩徐变(按3650天计)、支座强迫位移、温度变化等荷载的作用，计入收缩徐变产生的内力重分布等，计算中按有关规范规定对各种荷载进行不同的荷载组合，对结构进行了计算和验算。A匝道第一联、B匝道第三联上部结构静力分析采用平面杆系计算理论，用桥梁博士3.1版进行计算。考虑恒载、活载、混凝土收缩徐变(按3650天计)、支座强迫位移