两江新区龙兴工业园机场东联络线南线与绕城高速节点分析
2014-09-27王庆滨
王 浩,王庆滨
(中冶赛迪工程技术股份有限公司,重庆市 400013)
1 工程概况
机场东联络线南线位于重庆两江新区龙兴工业园内,起于快速六纵线附近,道路呈东西走向,止于渝江路一期东侧,为城市主干路,双向6车道,全长6 285.594 m,设计车速为50 km/h。机场东联络线南线在K4+391.442处与绕城高速相交,在K5+422.5处存在一个约400 m的隧道。图1为机场东联络线南线区位图。
2 节点分析
2.1 道路工程方案设计
根据机场东联络线南线沿线的地形、地质、周边地块及路网等具体情况,通过绕城高速节点,研究范围内道路纵断面设计需综合考虑的各相交道路控制标高的影响,即已通车的绕城高速、山鹰工程配套道路、渝江路一期道路,以及正在进行施工图设计的庙复路。与此同时,还必须综合考虑与山鹰直升机制造基地、上汽通用五菱、创新创业城等地块标高的衔接。为提高线路质量,降低工程造价,节约运营支出,对于机场东联络线南线与绕城高速所形成的分离式立交分别采用上跨(方案一)及下穿(方案二)两种方案进行技术经济论证。图2为机场东联络线南线与绕城高速节点纵断面图。
方案一纵断面与控规保持一致,与相交道路标高结合较好,同时保证绕城高速最小净高不小于5.5 m;方案二庙复路标高较控规降低5.722 m,同时与K4+100~K4+800段地块平场标高的最大高差约10 m,对上汽通用五菱及创新创业城地块将产生较大影响。
在本次研究范围内K5+422.5处存在一个约400 m的隧道,由于受已建道路标高(渝江路一期)影响,方案一隧道纵坡为4.85%,方案二隧道纵坡为4%,已接近现行《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012)(第 13.3.5条第 3款) 极限值,即“当隧道长度大于100 m时,隧道内的道路最大,纵坡不应大于3%;当受条件限制时,经技术经济论证后最大纵坡可适当加大,但不宜大于5.0%”。两方案隧道纵坡均满足现行规范要求,方案均可行。
2.2 构筑物方案设计
根据道路纵断设计方案的不同进行构筑物方案比选,方案一中道路上跨绕城高速,布置为装配式预应力混凝土连续箱梁;方案二中道路下穿绕城高速,布置为单箱双室的箱型通道。
方案一中参照《关于在跨越既有城市道路的桥梁施工中使用无支架施工技术的通知》(渝建发〔2011〕108号)的要求,为不影响已建成高速公路通行,桥梁跨越高速公路时采用预制结构。该桥梁受与高速路斜交34%、周边地形和临近交叉口平面位置的影响,桥垮布置为2×30 m最为合理及经济。方案二中道路纵段为下穿绕城高速,故采用单箱双室的箱型地下通道,全长55 m。
2.2.1 方案一
桥梁起点桩号K4+359.4,终点桩号K4+428.4,全桥长69 m,桥面总宽度31 m,桥梁分为左右两幅,为斜交桥梁,斜交角度34°。上部结构为装配式预应力混凝土连续箱梁桥,跨径布置为2×30m,桥平面位于直线段上,竖向最大坡度为-0.5%。每幅桥桥面设单向1.5%的横坡。
(1)上部结构设计
横向布置5片30 m装配式预应力混凝土连续箱梁,每片顶板宽2.4 m,梁高1.6 m,顶、底及腹板均为0.18 m,梁体之间湿接缝宽度为0.5 m,厚度为0.18 m。每幅由5片箱梁组成。
图1 机场东联络线南线区位图
图2 机场东联络线南线与绕城高速节点纵断面图
(2)下部结构设计
下部结构采用盖梁接墙式桥墩,其下接1.8 m钻孔灌注桩,桩基要求嵌入持力层深度不小于2.5倍桩径,同时应满足基底持力层抗压承载力要求,桩底标高根据土层实际情况确定。
A0号和A2号桥台采用重力式U型桥台接钻孔灌注桩基。U型桥台台身采用C25片石混凝土砌筑,台帽采用C30钢筋混凝土,台后设置50 cm厚级配碎石反滤层,并应设置封水层及排水盲沟。
(3)施工方案
桥梁采用预制吊装施工方案,对绕城高速通行基本无影响,桥梁下部结构及上部结构同时施工。桥梁上部结构施工顺序:主梁预制→架梁→浇筑横隔板→翼缘板湿接缝→浇筑桥面现浇层→附属设施→浇筑沥青混凝土铺装→成桥。
该方案施工技术成熟简单,成桥后桥墩位于绕城高速中分带上,不影响绕城高速正常交通,且工期较短,工程费用最经济。
2.2.2 方案二
车行地下通道下穿绕场高速,起点桩号K4+366,终点桩号K4+421,全长55 m。地道结构宽度为31.6 m,单室净宽度为14.6 m,其中每侧机动车行道净宽度为11.5 m,每侧人行道为2.5 m。纵向采用单向坡,为0.5%,地道平面位于直线段上。
(1)箱型通道结构设计
地道采用闭合框架结构形式,单箱双室。闭合框架结构顶板厚度为100 cm,侧墙和底板厚度为80 cm,底板厚度为120 cm,其中结构厚度为0.8 m。闭合框架上梗腋设100m×40 cm的倒角,下梗腋设30 m×30 cm的倒角。框架最小净空不小于4.5 m。地道内设机动车道,设置1.5%单向横坡。纵向间隔12.0 m设沉降缝,缝宽2 cm。
(2)施工方案
a.明挖现浇方案
传统地下通道施工方案在绕城高速上进行明挖,挖开一个渠,在渠中搭设模板,架设钢筋,现场浇筑成形后再回复道路原样。
该方案工期较长,施工过程中需修建临时转换道,对绕城高速交通有较大影响,工程费用也较高。
b.预制顶推方案
采用箱涵全断面双重置换工艺,其核心是采用矩形工具式钢管来支撑外部荷载。先将箱涵断面按一定模数划分为若干个小断面,采用顶管法顶进钢管,置换出土体,然后顶进预制箱涵置换出钢管,最后处理后续结构,完成箱涵施工。
该方案施工工序复杂,工期较长,工程费用较高,但对绕城高速交通无影响。
3 方案技术经济比选及结论
3.1 技术经济比选
现将节点方案技术经济比较汇总于表1。
表1 节点方案技术经济比较表
经测算,方案一工程造价较方案二(明挖现浇方案)节省约1 200万元(其中构筑物造价节省约400万元,开挖土石方造价节省约600万元,交通转换施工措施费节省约200万元),工期节省约3个月,而且不影响绕城高速的正常通行;较方案二(预制顶推方案)节省约1 800万元(其中构筑物造价节省约1 200万元,开挖土石方造价节省约600万元),工期节省约6个月。
3.2 结论
根据以上方案比选论证,并综合考虑与周边用地的衔接、对绕城高速现状交通带来的影响、施工周期、工程费用等多方面因素,本次节点方案设计采用桥梁上跨(方案一)作为推荐方案。该方案最终获得市交委评审通过。