中春路莘庄镇至淀浦河高架桥梁设计浅述.docx

吴刚郭 卓 明苏杰%上海市城市建设设计研究院! 上海 111#&摘要# 由于中春路跨越莘庄镇区$沪杭高速公路及淀浦河段!因此如何选择桥位及桥梁方案以满足交通和桥梁结构受力$景观要求$减少工程造价就显得尤为重要 通过调研协商及多方案比选!合理选定了跨越莘庄镇$沪杭高速公 路$淀浦河的高架桥梁方案以及跨越淀浦河东闸段桥梁的桥位及半中承式双肋系杆拱桥方案关键词# 高架桥 双肋系杆 连续拱梁 上海市! 概述中春路是上海市闵行区的南北向干道! 属城市 次干路 工程范围南起东川路! 北至沪青平高速公 路!其中中间段!北松公路至沁春路已于 #$% 年按 规划断面 & 幅路双向 & 车道建成!不属本工程范围中春路新建道路工程范围分为 段#北段#自沁春路起跨越沪杭铁路$ 南新铁路% 李 莘联络线&$莘庄镇区$沪杭高速公路$淀浦河后! 经 顾戴路$华中路$沪松公路%(& 线&后!与沪青平高速 公路中春路立交地面道路相接!全长 )*$+,南段-.*+,自东川路经剑川路至北松公路! 全长本文主要介绍本次工程中跨越莘庄镇区$ 沪杭高速公路$的大桥淀浦河段高架桥及高架桥中跨越淀浦河#$! 场地情况本工程场地范围内!地形比较复杂 沿线主要为 城镇道路$河流$农田及民居等 沿线地形平坦!基本 无起伏!地面绝对标高为 &*1!&*&,!设计道路路面标 高为 &*6, 左右 中春路需跨越大小河道 &1 多条!其 中淀浦河为市级河道! 航道等级 % 级! 河面宽 $,! 处于泄洪船闸的河道汇合处 主要设计技术标准主线计算行车速度#/0&1+,23 桥梁设计荷载#城45 级人群荷载 .*6+72, 建筑限界#中春路净高 6*1,8 沪杭高速公路净高 6*1,8 沪杭铁路%高速&净高 9*1,%9*11,:1*1,&8横向道路净高#除莘松路 6*1, 外!其余按 &*6,控制8中春路地面道路净高 &*6,抗震设防标准-工程地质条件#$#$! 本工程场地范围内!地层分布正常!沉积比较稳定$连续 勘探范围内未见暗浜等不良地质现象出 现#$ 本工程浅部!# 层褐黄色粉质粘土分布较为 连续!土质均匀!中等压缩性!可选作天然地基的持 力层结构工程地震基本烈度 9 度设防!重要性系数#*.台后填土#城镇内桥梁!*6 ,!其余桥梁!&*1 ,高架段桥梁标准横断面见图 # 工程场地情况及地质条件可根据施工场地条件!结合地质状况!选用预#$#制打入桩或钻孔灌注桩作为主要施工桩型 # 层$# 层和 层均可选作桩基持力层! 可综合强度$变形的要求以及桩身强度选择合适的持力层!#$%&()*+,-./012345 6 789 : ;! 桥梁结构设计!# 跨越莘庄镇!沪杭高速!淀浦河高架桥梁 高架桥梁跨越莘庄镇! 沪杭高速公路! 南疏影路!淀浦河!规划输水渠道及 ! 条规划道路桥梁全 长 #!$%& # 高架桥穿越莘庄镇地下管线复杂且 桥下有地面道路$ 因此桥梁设计在满足桥梁结构受 力要求的前提下尚需在合理%安全!经济的基础上 充分考虑桥梁美学设计 力求施工标准化和工厂化 生产 以加快施工周期及减少施工时对周围交通的 影响&!$%$ 上部结构考虑工程经济实用%施工周期短并结合场地的 软土地基情况经过综合分析比较桥梁上部采用简 支结构& 为使桥面具有良好的行车舒适性简支跨之 间采用桥面连续构造 一般 !# 跨为一联设置伸缩 缝&( 跨径!)标准跨径 当跨径! 时 采用先张法钢绞线预应力空心板梁(梁高 *+,# 该 梁型有较成熟的施工经验- 符合标准化和工厂化生 产施工期间占用场地小%对地面交通干扰小便于 施工质量和进度均有保障且造价经济合理# 跨径 .%.%!/) 跨横向道路时 跨径为 .%.%!/# 采用后张法预应力混凝土组合箱梁梁 高分别为 /%# 及 /%0- 腹板为斜腹板厚 1%/. 顶板厚 1%/ 底板厚 1%/& 梁距 %$0- 一跨桥布 置 0 片梁# 组合箱梁线条简洁明快-易于浇注与吊装- 且能与板梁及 2 梁外形相协调加强桥梁的整体性 是介于板梁与 2 梁之间的一种较合理结构形式#! 跨径 #.)跨沪杭高速公路时跨径 #.采!%!& 此结构不仅经济而且能在结构及视觉上有效降低盖梁高度既能满足桥下道路的净空!净宽 又 考虑到了城镇内高架桥梁的美观要求- 并缩小上部 结构的实际跨径& 钢筋混凝土立柱尺寸为 /1,/1,四角倒 67/.1 圆角& 承台厚度为 /3.承 台顶距地面道路路面 &1,以避让路面结构层&桥台为埋置式以利受力和结构稳定台后填土高度控制在 3. 以下& 台后设厚度 13# 长度 & 钢筋混凝土搭板 以使道路纵坡线形和顺 行车舒 适&!%$% 桩基结构 桩基础的选用考虑到桥梁在城镇穿过地下管线多且复杂两侧房屋较近& 在城镇内如采用打入桩地 下管线需进行大规模的迁移并且施工时会产生噪音 扰民因此在莘庄镇内采用 ! &11 钻孔灌注桩$同 时考虑到 894 管桩强度高钢材及混凝土用量低是 低能耗的材料并且生产标准化造价经济:而灌注桩 的质量与成桩设备!施工工艺及操作人员的水平有很 大关系且造价高& 因此在沪杭高速公路以北桥梁采 用 ! 011894 预应力管桩以有效加快施工进度 并降低工程造价& 桩基持力层选用/ 层草黄色粉砂- 桩长 !1!#.& ! &11 钻孔灌注桩单桩允许承载力 控制在 /*1;1$! 011894 管桩单桩允许承载 力控制在 /&1;11&%1(机动车道1%.(中央分隔带&%1(机动车道%!(拱肋 7/%/上部结构!%&%&/ 拱肋) 拱肋采用钢管混凝土拱 钢管形状为宽 /%.!高 /%. 的矩形角点倒 ? 7 /1, 圆角& 拱 肋由壁厚 7/0 钢板焊接而成 钢管内灌注微膨!#$%&()*+,-./012345 6 789 : ;胀混凝土! 拱肋矢高 !#拱轴线为 $ 次抛物线! 横桥向设置两道拱肋 间距 %&(# 位于非分隔带处两拱肋之间不设风撑!$# 加劲梁$ 纵桥向对应两拱肋设置高 %(#% 宽 $(# 的矩形钢筋混凝土加劲梁! 吊杆%横梁间距 为 )#横梁断面为倒 * 形&系梁两端设端横梁+桥 面板厚度 ,-.# 桥面梁体结构采用 /) 混凝土纵 向设 ! 0%1$-2& 钢铰线& 纵向钢束均二端锚固在端 横梁上! 横梁内布置 ! 0%$-2& 钢铰线&桥面板内设! 0%$-2( 钢铰线! 预应力钢束均采用 ! 03%$4 高+包括拱座,&于岸上焊接制造钢管拱&$,(, 以浮吊架设钢管拱就位此时将吊杆及临时拉索预先安装好就位后焊接拱脚焊缝&-, 泵送混凝土填充拱圈&, 逐段吊装主梁节段张拉纵向预应力索形成 桥面系&9, 浇筑桥面铺装和防撞墙成桥*景观设计$半中承式双肋系杆拱桥为两跨连续 拱梁体系内力配置合理主梁梁高 %?(#* 总体桥型 稳重中不失轻巧* 拱肋拱圈采用桔红色主梁用天蓝 色调处理双拱其独特的外形凌驾于淀浦河之上气 势恢弘 建成后将成为中春路高架桥梁及闵行区的 一个显著景观标志* 结语中春路位于水网地带沿线各类河道纵横交错 并穿过莘庄镇* 因此在满足通航-道路交通组织%水 利排灌需要的前提下 如何合理选择桥位及桥梁方 案是减少工程造价的重要措施之一!本工程通过全面了解沿线地形和地方要求 调 研协商使得桥梁结构的总体布置较为合理对周围 环境的影响减少到最少! 日前中春路道路新建工程 已全面开工将于 ,44( 年底部分通车,44- 年底全 线通车!强度低松弛钢铰线(%)56 !894:;=3%&%4:;):; 热挤 ;= 护7套冷铸锚*吊杆规格为 &%! *!#$ 下部结构桥墩采用桩柱式置相邻孔的板梁*拱桥两端横梁设下牛腿以搁桩基$采用 ! 8)# 钻孔灌注桩持力层为$层灰色粉砂*!%&%! 施工方案采用先拱后梁少支架施工对淀浦河的船只运行基本无影响* 主纵梁及横梁施工采用预制节段拼装施工时对周围影响小且施工周期短* 具体施工步 骤为$%# 基础与下部结构施工现浇横梁及纵梁端块!收到修改稿日期!#$#%&$ ! ()*+& -.+*/&0 1+2*+33%*+2!#$%&$#4567 9:; ?:7 !#$%& ()*!*+ ,- .$/$%)# 0/1)2 )& 3$4+9 3/286 .8/: 8.2)/3: ,!0%A+ C5+#$%.$*5+ 5E D5.+H&$*5+ T*$ *+ T.B/=$&$*5+ T%5U3$;-/3 =$/3A-/3-) e?/)#)Y* C/3)/8)/3 B$/&28?#2)$/ Q(*$Y%/2 B$ f24: -/3-) WLLLWgO)2- ?Y 2$ KhZh% $1 .(2)$/ 4Y2-: $(8 KL%2-).d/& $1 &)*2 *?()$/ *6)/3 )/ ?/4838$?/4 &$)*:/4 2- 4F./2 8&)4/2)* 0?)*4)/3& $1 -)3- .*&/4 $2-8 ?/4838$?/4 &28?.2?8&:2- 1$?/42)$/ Y)2A/$*B&0 C5B/.$&$*5+ 5+ C&03 D5%3 *+=.#/3+#*5+ 1%3$*5+ 5E F%) G*# -&H3 5E =$330I.3 E5% J&%23 =/&+3H F%) K%*H23;-/3 ;-).-/3?)8?/3 =?/1/3AB$%?/)#2)$/ C/3)/8)/3 D&8.- E/&2)2?2:;-F)/3 G/)(8&)26: H/3I-$? JKLLMNOA?$0$AC/()8$/%/2* C/3)/8)/3