新场互通立交B匝道桥减跨设计方案分析

王 希 超

(辽宁省交通规划设计院有限责任公司,辽宁 沈阳 110166)

0 引言

新场互通位于沿河经印江(木黄)至松桃高速公路李家寨隧道特长隧道(左线4.552 km，右线4.486 km)出口与拟建印秀高速相接，互通立交设置形式为Y型枢纽互通(共设置A,B,C,D四条匝道)，该互通立交位于印江县合水镇新场村附近，主要为满足印秀高速与本项目之间的交通转换而设置。A，B匝道是李家寨隧道出洞后的两条互通主干线，路基宽度与本项目主线分幅路基左右线同宽，路基宽度为12.25 m，设计速度为60 km/h,最小平曲线半径为230 m。原设计两条匝道均采用桥梁跨越既有村通路、农田，在跨越印江河附近设置匝道桥分叉，其中A匝道桥接D匝道，B匝道桥接C匝道桥。

B匝道桥原桥型方案设计为(13×40+27+40+27+6×40) m，A匝道桥桥孔25×40 m，上部结构为预应力T梁，变宽剧烈处为简支T梁，其余为连续T梁，桥台高度7 m，桥台为重力台接桩基，由于A,B匝道桥设计方案相似，本文重点介绍B匝道桥。

李家寨特长隧道出口端弃方约50万m3，而印江河谷附近为基本农田，找不到弃渣场地可供利用，且河谷环保、水保要求高，远运弃方代价非常大；利用弃渣进行路基填筑既能节约弃土场临时用地，对水土保持有利且能产生一定的经济效益，基于环保的要求和压力，另外该段地形平缓，地质条件较好，具备桥梁改路基的有利条件，隧道出渣强度较高，平均强度接近20 MPa，是填筑路基的很好填料，从经济效益性总体考虑，会议确定缩减桥跨充分利用隧道洞渣的方案。

1 桥位地貌、地质

李家寨隧道出口至印江河边，地形高程从高至低，整体坡度较为平缓，主要是上跨既有通向李家寨村的通村道路和农田及印江河。桥位处地质覆盖层从上而下分别为：素填土、碎石土、卵石土、强风化泥岩、中风化泥岩，其中素填土、碎石土、卵石土覆盖层厚度不等，中风化泥岩属于软岩，Frk=11.2 MPa；Fa0=1 000 kPa。

2 B匝道桥减跨方案设计

在方案论证阶段总体指导思想是在保证桥梁安全和功能要求的前提下尽可能多减跨，尽量消化掉隧道弃方，由于河道在桥位处较曲折，河道基本为“几”字形，易形成雍水冲刷，而B匝道大桩号桥台位于受冲刷侧，河道易受冲刷向桥台侧演变，高速公路作为百年工程，桥梁安全应留有一定空间，综合各方意见采用桥梁减5跨方案，0号台口到印江河堤距离分别为98 m，百年一遇设计水位620.8，减跨后桥台放坡坡脚地面高程也远高于设计水位，减跨对过水断面无影响。

B匝道桥台设计线到地面线高度为21.1 m，桥台形式采用座板式U型桥台，台身高度4.5 m，承台厚度2 m，承台设计为高桩承台，承台顶至原地面线17.5 m，桩基加强为2 m，先填筑路基再施工桥台桩基，且在台前预留一定宽度的反压护道，锥坡尽量放缓，平台加宽至6 m。其中锥坡和路基一起逐层回填，施工工艺和路基一致，均参照主线路基施工要求，包括软基的处理，逐层回填厚度及压实度均需要严格按照路基施工要求工艺进行，且在路基沉降变形稳定后，再施工桥台桩基，施工过程和后期运营必须严格控制和加强监控。

3 路基、锥坡施工工艺要求

1)进行路基填筑前，需清除覆盖层表土，之后进行基底强夯,采用点夯法，能级3 000 kJ，分两遍点夯，每点8击～10击，夯点采用6.4 m×6.4 m正方形布置。

2)对于基底是卵石层的情况，采用钢花管注浆加固，竖向钢花管采用φ89×4.5 mm的无缝钢管制作，钢花管成孔采用潜孔钻风动成孔，孔径要求为φ130 mm。注浆管采用间距为1.2 m正方形布置,长度应穿透卵石层，注浆范围为路面正投影下的基底范围，注浆材料采用P.O42.5级水泥配制的纯水泥浆，一次注浆水泥∶水=1∶0.5，为常压注浆；二次注浆水泥∶水=1∶0.7，注浆压力5 MPa，在空洞和裂缝处应注满为止。

3)所有填料采用石方，填石路基应分层摊铺分层碾压，填料可利用李家寨隧道弃渣，一般大粒径的石块置于下层，其间以小粒径石块填嵌，小粒径石块放在上面互相嵌紧，石渣最大粒径小于25 cm，不均匀系数宜为15～20，每填高4 m进行强夯补强压实，能级3 000 kJ，保证填石路基的压实度不小于96%。

4)在桥台前锥坡前端设置一排衡重式路堤墙，保证填土稳定，同时收坡以防填土侵入河道，墙高7 m，采用C20混凝土砌筑。

5)桥台前锥坡填料同样采用石方，边坡需进行码砌，码砌石块粒径应大于25 cm，石块应尽量规则，码砌石块应尽量紧贴、密实、无明显空洞、松动现象。

6)填方两侧可用作弃土场，弃土前需清除覆盖层，开挖台阶，宽度不小于3 m，基底应充分压实，保证压实度不小于90%。

7)路基填筑完成后，必须进行长期的位移和沉降监测，要求连续两个月的月沉降速率小于3 mm、月水平位移不大于2 mm进行控制，满足以上条件才能重新开孔进行桩基施工。

4 减跨方案造价估算对比

设计方案桥梁减掉5跨，同时为保证高填土路基填土安全，增加了清表土、填石方、强夯、注浆钢花管、锥坡路基填筑、挡墙等工艺和处理，总的造价估算见表1，总体节约造价约976万元，经济效益较明显。

表1 减跨方案造价分析估算对比

5 结语

通过对B匝道桥减跨设计方案分析，供以后相近桥梁设计提供一些借鉴:

1)地质条件较好条件下，适当突破桥台填土高度，减少弃方，可显著减少桥梁规模，具有一定的经济性。

2)高填土桥台下部结构设计需加强，提高结构刚度以保证结构安全，高桩承台宜先填筑路基再开挖施工承台、桩基，可改善桩基受力。

3)高填土路基在河道附近地基应做一定加强处理，临河桥台锥坡应增加挡墙防护。