多种桥型组合在新324 国道提升改造工程中的应用

■庄志龙

（厦门市政集团有限公司，厦门 361000）

随着城市建设的不断发展，高架桥不仅需满足道路快速通行要求，同时也成为主要城市景观。 城市桥梁建设过程中， 尤其是当建设用地受到限制时，桥梁选型变得尤为重要。 安全、经济、适用，美观是桥梁选型的四大基本原则， 除满足以上原则外，桥梁选型还应结合现场情况因地制宜，做到施工方便、快捷，确保施工工期。 本研究以厦门市新324国道提升改造工程为背景， 总结了本项目桥梁选型的一些经验， 以期对同类项目建设起到抛砖引玉的作用。

1 项目背景

新324 国道厦门段全长52.2 km，共分5 段，其中纵二线及同安段已开工建设， 坂头立交以西段、坂头立交以东段、翔安段三段需要提升。 项目地理位置见图1。

图1 项目地理位置图

提升改造项目路线总长26.5 km， 道路等级为一级公路兼城市快速路标准。 项目拟采用长高架型式，实现主线快速通行。 项目新建高架桥4 座（双向6 车道），其中含新建预制小箱梁、组合钢板梁及现浇梁共16.2 km（福建省内规模最大的组合梁）。 本项目具有以下特点：（1）路线里程长、受限因素多。 拟建项目为旧路提升改造，经过多处基本农田区、互通区并跨越多处现状构造物、河道、交叉道路等。 （2）现状道路交通流量大，需确保不中断交通，桥梁架设施工场地受限，施工交通组织难度大。 （3）项目沿线城镇化水平高，穿越20 个村庄及3 处工业区，施工难度大、干扰多。（4）项目工期紧，建设工期要求为1 年。

2 桥梁总体方案选型

本项目桥梁长度大，施工受限因素多。 采用单一桥型无法满足保障工期、 交通通行等方面要求，因此应按因地制宜原则，选择桥梁总体方案为多桥型组合方案。 具体段落桥型选择原则如下：（1）坂头立交以西段：道路紧邻村庄、基本农田及企业红线，施工场地受限，交通组织困难，结合工期及造价因素，桥梁方案下部结构采用现浇，上部一般路段采用预制小箱梁、跨路口和用地受限段采用组合钢板梁。 （2）坂头立交以东段：跨路口、非标准跨等特殊节点占比多（40%），同时考虑桥梁规模较小、交通导改空间大，桥梁方案采用整体现浇为宜。 （3）翔安段：现状交通量小、交通导改空间大，结合工期及造价因素，桥梁方案下部采用现浇，上部一般路段采用预制小箱梁、跨路口和非标准跨采用现浇。 标准段落桥梁施工横断面布置见图2。

图2 桥梁标准横断面

为保证施工工期、提高标准化施工、减小工程造价、并响应国家低碳环保理念，应重点考虑桥型的合理布置。 在桥梁方案初稿的基础上结合实际建设条件，进一步优化桥型布置方案。 主要考虑在互通区内用地条件较好段落以及无法布置标准跨径段落调整为现浇箱梁； 采用30 m 和35 m 两种标准跨径的预制小箱梁组合使用， 可有效避让现状构筑物，提高预制小箱梁的适用段落。 具体变化情况见表1。

表1 桥型组合优化对比表

从表1 可知，优化桥型组合后，可节约桥梁造价约1.2 亿元，优化4%的桥梁造价。

在项目建设的前期方案研究中，应结合实际情况对桥型方案进行充分论证。 在满足项目工期要求的情况下，尽量节约工程造价，减小对现状交通的影响，以发挥最大的经济和社会效益。

3 桥型上部结构方案

本项目桥梁工程具有规模大、 工期短的特点，上部结构方案选择对项目建设影响极为重要，故需进行上部结构方案比选。

3.1 预制拼装小箱梁

本项目长高架中标准段长度较长，采用预制小箱梁可提高预制率、经济性好，且能适应变宽，协调性较好。 针对本项目桥梁双向6 车道的特点（桥宽27 m），对小箱梁进行了计算分析，优化了原标准图中的配束方式。 同时为了增加桥型美观，原标准图中三道横隔梁优化为一道。 本项目小箱梁横向分布系数见表2。

表2 小箱梁横向分布系数表

3.2 现浇箱梁

本项目在施工场地不受限且无法布置标准跨径段落采用现浇箱梁，施工中满布支架的各施工部分可独立进行，较为机动灵活，有利于全线的施工组织合理安排。 由于设计、施工技术成熟，不需要太多的机械设备， 对设备的要求低， 造价普遍较低，质量容易保证，对地形的适应性强，各种地形均可适用。

3.3 组合钢板梁

本项目在上跨现状结构物及用地受限段采用组合钢板梁。 施工时工字钢梁与混凝土桥面板分开铺设，可大幅减轻吊装荷载。 组合钢板梁虽然造价较高但解决了施工过程中场地受限、吊装困难等问题，达到了减少工期和保证交通通行的目的。

方案研究阶段针对组合钢板梁进行了计算分析，优化了组合钢板梁的构造，如减少了同跨径布置的钢板梁高度，取消了小纵梁的设置等。 具体计算结果见图3。

图3 组合钢板梁钢梁下缘最大应力

本项目选定预制小箱梁、现浇箱梁、组合钢板梁3 种桥梁上部形式，并按照因地制宜的原则选用不同的桥型组合， 充分发挥各桥型优势做到最经济、最高效。 具体原则为：在现场具备吊装条件、施工单位实力较强、 能大面积开展预制工作的路段，优先选择预制小箱梁；在跨路口、非标准跨等特殊节点占比多的路段选择现浇箱梁； 在跨径较大、用地受限、吊装工作困难的路段，选择组合钢板梁。 上部结构各方案比选见表3。

表3 桥梁上部结构方案

4 桥梁下部方案

根据桥梁总体选型结果，本项目上部结构采用组合钢板梁、预制小箱梁及现浇箱梁形式，对应下部结构采用大悬臂盖梁+双柱墩、双柱花瓶墩+顶系梁（表4）。

表4 桥梁上下部结构采用组合

根据工程建设经验，盖梁和桥墩可采用现浇施工和预制施工两种工法，两种工法各具特点，需结合本项目实际情况进行充分论证比选（表5）。

表5 预制桥型下部结构工艺比选

由于本项目存在用地受限、工期紧、桥梁规模大、交通导改难度大等诸多限制因素，因此下部结构选用“钢筋笼工厂预制、现场浇筑”施工方案可减少预制量、减小大型构件的运输及吊装、降低对现状交通的影响、保障工期，且本方案较全预制方案可节约投资约4 500 万元。

5 结语

本研究以新324 国道提升改造工程为背景，对桥梁总体方案、上部方案、下部方案等方面进行分析。 本着因地制宜原则，充分考虑工程实施难度、工程进度、节约投资等因素，本项目采用多种桥型组合方案，充分发挥各桥型优势，合理选择上部结构形式及下部结构施工工法。 在用地受限，工期紧迫等多种限制条下，保障施工期间交通通行、节约投资、响应国家低碳环保理念。