贵龙大道吴家庄特大桥总体设计

倪兴旺+廖尚茂+于亮+杜新+曾凡根

摘 要：本文以贵龙大道吴家庄特大桥为例，通过对桥位、孔跨式样、基础类型、施工方案研究等的介绍，为今后在山区工程地质、地形条件复杂、区域交通干扰影响大等条件下，建设技术标准高、路线线形复杂的公路、市政桥梁提供一些参考。

关键词：特大桥 建设 方案 总体设计

1.工程案例

贵龙大道工程是连接贵州省贵阳市和龙里县的城市快速道路，东起龙里县城金龙西路，西抵贵阳市行政区划边界，线路全长16.32km，其中龙里县境10.2km，设计速度80km/h。

吴家庄特大桥是贵龙大道工程项目的主要控制性工程，区域内地形、地质复杂（有龙里县龙架山国家森林公园、龙里林场，持力层主要为灰岩岩层和炭质页岩，溶洞、裂隙发育，地下小煤窑分布广泛，已形成局部采空区），交叉干扰道路多（有新建铁路、既有铁路、210国道、乡村道路），管线分布复杂（有通信管线、国防光缆、灌溉及饮用管渠）等。如何将这些众多交叉干扰的相互影响降到最低，真正实现“安全、适用、经济、美观”的目标，这要求我们对总体道路走向、线形确定、具体构件的设计、实施，都要做到全面把握、精心设计、标准规范。（如图1所示）

2.总体设计

2 . 1桥梁总体方案

2.1.1平面线形

吴家庄特大桥平面位于直线、曲线上，圆曲线半径分别为620m、410m，缓和曲线长度分别为130m、120m。在圆曲线R=620m和R=410m段设超高，最大超高分别为4.5%和5.5%，在缓和曲线段设超高渐变段。

2.1.2竖曲线及纵坡

吴家庄特大桥根据各坡段的具体情况设R=20000m、40000m、24000m的竖曲线，纵坡值2.95%～4.0%。

2.1.3桥跨布置

本桥分左、右两幅修建，起、终点里程分别为K1+464和K2+664，左幅中心里程为K2+265，全桥长1200m，单幅桥面宽15.75m。孔跨式样为17×40m+（68+90+68）m+4×40m；右幅中心里程为K2+245，孔跨式样为15×40m+2×30m+（68+90+68）m+2×30m+6×40m。左、右幅孔跨对孔布置，30m梁跨为调跨。主桥分别跨越贵广铁路小高寨2号双线隧道、东北环联络线五里坡左、右线单线隧道。

2 . 2主体结构的设计

2.2.1上部结构

（1）主桥上部结构采用变截面单箱单室预应力混凝土连续箱梁，箱梁顶宽15.75m，底宽9m，翼缘板宽3.375m，翼缘板端部厚20cm，根部厚60cm；箱梁梁高及底板厚度尺寸均按1.8次抛物线变化，跨中梁高2.8m，底板厚0.30m，根部梁高5.6m，底板厚0.8m，箱梁梁高方程为H=0.00392x1.8+2.8m，底板厚度方程为h=0.0007x1.8+0.30m；顶板厚30cm，中支点腹板厚90cm，边支点腹板厚110cm，跨中腹板厚55cm，跨中腹板至中支点腹板采用线性变化（55cm-70cm-90cm），跨中至端支点腹板厚由55cm线性变化至110cm。

（2）引桥左（右）幅40m跨采用先简支后连续预应力砼小箱梁，小箱梁梁高2.0m，中梁梁顶宽2.4m，边梁梁顶宽2.85m；右幅30m跨采用简支桥面连续预应力混凝土小箱梁小箱梁梁高1.6m中梁梁顶宽2.4m，边梁梁顶宽2.85m。

（3）主桥梁部主梁纵桥向按全预应力混凝土设计，采用支架现浇分段施工。为满足工期要求，加快梁部施工进度，尽量减少分段数量，全桥共分为7段，其中最大现浇段长度为88m；引桥小箱梁按A类预应力混凝土构件设计，现场预制架桥机架设。

2.2.2下部结构

（1）桥台采用重力式U型桥台，龙里端桥台采用左、右幅分修，台长8m，左幅台高10.5m，右幅台高8.5m；贵阳端桥台采用左、右幅合修，台长6m，台高5.5m。桥台基础采用钻孔桩基础，桩基直径1.25m。

（2）引桥采用圆形桩柱式桥墩，根据不同墩高采用墩径如下：H<15m时，d=1.5m；15m≤H<30m时，d=1.7m；H≥30m时，d=2.0m。桥墩基础采用钻孔桩基础，桩径分别为1.7m、1.9m和2.2m。当墩高H<5m时，桩顶不设横系梁，当H≥5m时，除桩顶设横系梁外，桥墩之间按10m左右间距设横系梁。

（3）主桥桥墩采用矩形实体墩，基础采用钻孔桩基础，桩径为1.8m。

3.安全防护措施

3 . 1桥隧加强设计

吴家庄特大桥与新建贵广高铁小高寨2号、贵阳枢纽东北环铁路五里坡左右线隧道存在施工期间相互干扰问题，针对项目不同的施工先后问题，做了如下安全防护措施：

（1）先桥后隧，即在主桥桩基施工中先施工临近隧道桥墩桩基础后施工隧道。为减少隧道施工对桥梁桩基础影响，在跨道路路线中线前后各60m范围，隧道采用非爆破开挖，加强隧道初期支护、超前支护二次衬砌及监控量测，控制围岩收敛变形，最大限度减少对桥梁桩基的扰动。同时考虑桩底置入隧道仰拱底以下1.5～2.0m，加密桥墩桩基础受影响段箍筋并提高其规格，且在隧道顶10m以下范围采用钢护筒跟进并与桩基浇筑在一起。所有成桩均应进行检测。

（2）先隧后桥，即在主桥桩基施工中先施工隧道后施工桥墩桩基础。桩基采用旋锥钻成孔，尽量减少桩周基岩扰动。加强隧道衬砌结构监控量测，要求对建成的铁路隧道二次衬砌振动速度控制在5cm/s以内，确保隧道衬砌不出现裂损现象。同时桩底置入隧道仰拱底以下1.5～2.0m，所有成桩均应进行检测，确保桥、隧结构安全。

3.2 210国道改移endprint

因地形条件限制，主桥连续梁部分设于挖方内，其梁体所需空间及桥墩基础边坡的开挖对210国道有较大影响，需对其进行局部改移，改移后道路安全距离及相关参数均满足规范要求。

3 . 3 主桥桥墩基坑边坡处理

由于主桥桥墩基坑处覆盖土层较厚，边坡开挖高度较高（最高达17m），为确保边坡稳定以及桥墩安全，同时考虑边坡顶附近改移道路正常运营，故对基坑边坡作浆砌片石护坡、锚杆框架梁护坡、锚喷网、并进行绿化等处理措施。

3 . 4缓冲平台及防护

由于本桥上跨铁路隧道，局部地段距铁路隧道洞门较近，为防止汽车坠落、滚入铁路界限，故在公路桥左侧桥下局部地段设置缓冲平台及M10浆砌片石挡护，确保铁路运营安全。

3 . 5国防光缆、通信光缆、小煤窑采空区

（1）针对K1+950～K2+220段为小煤窑采空区问题，首先在现场勘测阶段对小煤窑的分布进行详细的调查，收集全面、完整的资料，结合先进的勘探技术，确定出采空区的分布影响范围，最后在道路路线方案中采取合理的线形避开该区域，减少项目总投资的情况下也确保了项目的安全。

（2）针对国防光缆、通信光缆问题，尽可能在桥跨布置时跨越该设施，并预留足够的安全距离，避免施工过程中对其造成损坏。若确实不能跨越的地方，与相关主管部门沟通联系，做好相关的改移工作，确保施工和运营期间安全运行。

3 . 6 临时防护棚架

本桥在4号墩附近上跨210国道，在7号、25号墩上跨乡村道路，架设桥梁及桥面设施施工中，为保证桥下210国道正常通车及行人安全，在此段路段上方设防护棚架，桥梁施工完毕后，予以拆除。

4.结语

随着经济的迅速发展和城市化脚步的加快，交通行业呈现蓬勃发展的趋势，桥梁作为现代交通运输通道的重要组成部分，对整个行业的发展起着至关重要的作用；希望通过对贵龙大道吴家庄特大桥的桥位、孔跨式样、基础类型、施工方案研究等的设计介绍，为在山区工程地质、地形条件复杂、区域交通干扰影响大等条件下，建设技术标准高、路线线形复杂的公路、市政桥梁提供一些参考。

参考文献：

[1]贵龙经济带贵龙大道吴家庄特大桥方案设计文件、初步设计文件、施工图设计文件[Z].

[2]杨华振，孟庆标，蔡向阳等.东新高速沙湾特大桥总体设计[J].公路，2012， （05）：179-183.

[3]苗超，张百永，唐蕾等.怀洪新河特大桥总体设计[J].中外企业家，2010， （12）：93-95.endprint