润扬路快速化改造工程桥梁总体设计

季红军

（扬州市城建国有资产控股（集团）有限责任公司，江苏 扬州 225000）

润扬路快速化改造工程（润扬路-江阳路互通）位于扬州市邗江区，项目位于润扬路与江阳路交叉路口，该互通为枢纽型全互通立交，东至江阳路高架桥现况落地点，西至江阳路高架现况预留接线端部，北至百吉巷处高架桥接地点，南至开发西路南侧高架桥落地点。本项目包括主线高架桥1座，全长约1.5 km；互通匝道桥8座，全长约5.04 km，如图1、图2所示。

图1 主线高桥布置示意图

图2 互通匝道布置示意图

1 主要技术标准

（1）桥宽：高架桥主线标准段全宽25m；双车道互通匝道标准段全宽为9m；单车道互通匝道标准全宽为8.5m。

（2）汽车荷载等级：城-A级。

（3）人非荷载：按CJJ11—2011《城市桥梁设计规范》第10.0.5、10.0.6条取用。

（4）桥下净空：高架桥桥下机动车道净空不小于4.5 m，非机动车及人行道不小于2.5 m。

（5）抗震设防：地震动峰值加速度为0.15 g，地震基本烈度7度，抗震措施按8度要求。

2 高架桥选型

本项目为全高架布置，因此，桥梁的合理选型是本次设计的一个重要因素，应在结合美观、经济并且满足建设进度的前提下，选择合适的桥型结构。

城市高架桥常用的结构形式主要有：①现浇连续大箱梁；②全预制拼装组合箱梁；③预制拼装钢板组合梁，分析比较结果见表1。

表1 桥型综合比选表

3 高架桥梁设计要点

3.1 主线桥上部结构

本段落主线桥上部结构主要采用现浇预应力混凝土连续箱梁，一般跨径布置以30 m为基本跨、25～35 m作为调整跨，梁高2 m。

主线标准段桥宽25 m，采用单箱三室断面，箱梁悬臂长4 m，边腹板斜率4∶3，箱梁梁高均为2 m。箱梁顶板厚0.25 m，底板厚0.22 m，底板在支点处加厚至0.42 m，箱梁腹板厚跨中区段0.5 m，边支点处0.75 m，中支点处0.85 m，箱梁边支点底板变厚段长度5 m、边支点腹板变厚段长度3 m，中支点腹板变厚段长度7 m；箱梁在边支点和中支点处设置实体横梁，端横梁厚1.8 m，中横梁厚2.5 m。标准段跨中断面如图3所示。

图3 主线桥标准段跨中横断面（单位：cm）

在与互通匝道相接处，主线宽度40 m以上的超宽段，采用双箱断面。左、右箱体先分别浇筑，然后再浇筑中间的50 cm宽度湿接缝，连成一体。

润扬路主线桥在开发西路路口设置跨径为（30+45+30）m的现浇变高度预应力混凝土连续大箱梁。

箱梁宽度32.5～25 m，采用单箱四室断面，箱梁悬臂长4 m，边腹板斜率4∶3。箱梁中支点处梁高2.7 m，中跨跨中及边跨梁端梁高2 m，箱梁底板下缘及上缘按圆曲线过渡。箱梁顶、底板厚0.25 m，底板在边支点处加厚至0.45 m，中支点处加厚至0.75 m；箱梁腹板厚跨中区段0.5 m，边支点处0.8 m，中支点处0.85 m；箱梁边支点腹板变厚段长度3.6 m，中支点腹板变厚段长度11 m；箱梁全联分别在2个边支点和2个中支点处设置实体横梁，共4道，端横梁厚1.8 m，小桩号中横梁厚3.4 m，大桩号中横梁厚2.8 m。

3.2 互通匝道桥上部结构

互通匝道桥标准宽度主要有2种：8.5 m（互通单车道匝道）、9.0 m（互通双车道匝道）；当匝道桥曲线半径小于250 m时，桥面加宽到10.1 m。

互通匝道桥预应力混凝土箱梁均采用单箱单室断面，梁高以1.8 m为主，顶板悬臂长度均为1.5 m，边腹板斜率4∶3。8.5、9 m匝道等宽标准段箱梁顶板厚0.25 m，底板厚0.22 m，底板在支点处加厚至0.42 m；箱梁腹板厚跨中区段0.45 m，边支点处0.65 m，中支点处0.7 m；箱梁边支点底板变厚段长度5 m、腹板变厚段长度3 m，中支点腹板变厚段长度7 m，箱梁边支点和中支点处设置实体横梁，端横梁厚1.2 m，中横梁厚2 m。

10.1 m加宽段标准段箱梁顶板厚0.28 m，底板厚0.25 m，底板在支点处加厚至0.45 m；箱梁腹板厚跨中区段0.5 m，边支点处0.65 m，中支点处0.75 m；箱梁边支点底板变厚段长度5 m、腹板变厚段长度3 m，中支点腹板变厚段长度7 m，箱梁边支点和中支点处设置实体横梁，端横梁厚1.2 m，中横梁厚2 m。

3.3 主线桥桥墩

主线桥现浇等高箱梁（桥宽25 m）桥墩采用双柱式“花瓶”形。墩柱横桥向宽1.6 m、顺桥向宽1.6 m，墩身底部外缘距离6.7 m、顶部外缘距离8.319 m，墩顶系梁中间高1.2 m、根部高1.5 m，墩柱外侧四周作R=15 cm圆弧；主线桥过渡墩顶部顺桥向由1.6 m渐变为2.62 m；互通段内桥墩较高时，墩柱顺桥向尺寸应相应增加。墩柱构造如图4所示。

图4 主线桥桥墩构造图（单位：cm）

路口变高箱梁主墩采用双柱式“花瓶”形。外形与常规段桥墩相似，主墩墩柱横桥向宽增至2.1 m、顺桥向宽增至2.0 m。

3.4 互通匝道桥桥墩

互通匝道桥桥墩为顶部外扩的实体“花瓶”型。8.5、9 m宽匝道桥墩柱底部横向宽2 m，顶部外扩为3.338 m，垫石中距2 m，墩顶开花段高度4 m，采用半径R=12 m的圆弧过渡。

曲线段桥以及10.1 m加宽匝道桥墩墩柱底部横向加宽至2.5 m（曲线半径为115～250 m）或2.8 m（曲线半径小于115 m），相应顶部外扩为4.454 m或4.844 m，支座间距分别为2.8 m和3.2 m，墩顶开花段高度5 m，采用半径R=12.5 m的圆弧过渡。

常规段落墩柱顺桥向宽度采用1.4、1.7、2.0 m 3种尺寸，根据墩高选取相应尺寸。墩柱四棱作R=15 cm圆弧。较高的桥墩根据受力需要进行加宽。

4 高架桥下穿既有江阳路主线桥设计

主线高架下穿既有江阳路主线桥处，制约桥梁跨径布设因素众多。既有江阳路主线为城市快速路，辅道为城市主干路，交通量大，为了不影响辅道交通通行，桥梁方案宜选择保通能力强、施工工期短的方案。

4.1 桥型方案比选

高架桥跨越路口常用的结构形式主要有：①钢箱梁；②钢-混组合梁（多箱）；③现浇变高度预应力混凝土箱梁。分析比较结果见表2。

表2 桥型方案比选

4.2 桥面铺装体系

当前钢箱梁常用的桥面铺装体系有浇筑式沥青铺装体系、环氧沥青混凝土铺装、超高韧性混凝土（UHPC）铺装体系、钢纤维混凝土+普通沥青铺装等铺装体系。

浇筑式沥青铺装体系价格较低且具有优良的防水、抗老化性能，无需设置防水层。然而其高温稳定性差，易形成车辙。刚度低，钢桥面板易疲劳开裂。当行驶重载车辆时慎用。

环氧沥青混凝土铺装价格较低，强度高，高温抗车辙能力高于其他结构，低温抗裂性能好。主要缺点是对施工设备和条件要求高，特别是温度、湿度和时间的控制要高于其他结构，由此引发的早期病害非常普遍，养护修补困难。另外，需要较长的时间养护才能达到设计强度，而实际施工时往往难以保证必需的养护时间；并且，养护修补比较困难。刚度低，钢桥面板易疲劳开裂。

超高韧性混凝土（UHPC）铺装体系结构致密，刚度大，耐久性好，使用寿命长；养护与维修简便。然而其造价昂贵；材料早期收缩量很大，需要蒸汽养护，施工控制不当极易产生早期裂缝。且该种铺装类型为近两年新引进技术，国内仅在少数桥梁上使用过，效果如何还有待时间检验。

钢纤维混凝土+普通沥青铺装体系价格低廉，耐久性好，仅需15年左右重铺面层普通沥青混凝土；刚度大，钢桥面正交异性板的疲劳性能得到大幅度提高。对于单孔简支钢桥，桥面板受压，桥面铺装处于结构受压区，防开裂性好，钢纤维混凝土铺装非常适用。

在大跨度桥梁尤其是斜拉桥、悬索桥中，从尽量减轻恒载以控制结构尺寸、增大跨越能力、降低总体造价的角度，钢桥面宜采用环氧沥青、浇注式沥青等薄层铺装。

在中小跨径钢桥中，强度基本不控制设计，加厚铺装层对于结构总体造价影响不大，宜通过增强桥面铺装的方式来提高正交异性钢桥面板的抗疲劳性能及铺装层的耐久性。

本项目钢箱梁跨径为50 m跨，桥面铺装经综合比选采用钢纤维混凝土+普通沥青混凝土的铺装形式。

5 结束语

润扬路快速化改造工程（润扬路-江阳路互通）高架桥梁采用大悬臂斜腹板预应力混凝土连续箱梁，采用满堂支架现浇施工，该设计可适应城市快速路高架桥整体美观要求，是城市高架桥的常用方法。下穿既有江阳路主线高架桥受制于地面辅道影响，本次设计通过多个方案比选，确定合理桥型，最终采用主跨50 m的简支钢箱梁为同类型建设条件的桥梁总体设计提供了思路，值得借鉴参考。