文章提出城市道路下穿已運(yùn)營高速工程的設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng)，并提出了合理的施工工序和工藝方案，在設(shè)計(jì)方面，結(jié)合路改橋的特殊性，在墩臺(tái)形式的選取、橋梁的總體布跨方面特出建議，可供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)該類似工程時(shí)作為參考。

　　關(guān)鍵詞：下穿,涉路,橋梁

　　1 引言

　　隨著近年來各個(gè)城市大幅擴(kuò)展，使得原本在城市外緣的高速公路，逐漸被城市所包容，為了更好地發(fā)展高速公路兩邊城市的經(jīng)濟(jì)，縱橫交錯(cuò)的城市道路不得不穿越現(xiàn)狀高速公路，已打通高速公路兩邊地域的交通。因此，城市建設(shè)的高速發(fā)展將會(huì)帶來越來越多的下穿或上跨高速公路橋梁的實(shí)施，橋梁的實(shí)施也將會(huì)給正在運(yùn)營的高速公路帶來質(zhì)量和安全隱患[1]。為了降低和減少質(zhì)量和安全隱患，盡可能減少對(duì)運(yùn)營高速的影響，橋梁的設(shè)計(jì)方案需要精心設(shè)計(jì)，認(rèn)真對(duì)待每個(gè)細(xì)節(jié)[2]。

　　2 總體設(shè)計(jì)原則

　　下穿高速公路橋梁工程屬于高速公路路基改橋梁工程，工程的實(shí)施直接影響運(yùn)營的安全，路基開挖對(duì)施工期和運(yùn)營期高速路基的穩(wěn)定性影響也是設(shè)計(jì)需要考慮的重要問題。如何設(shè)計(jì)好該類涉路工程，需遵循以下幾項(xiàng)原則[3][4]：

　　(1) 橋梁結(jié)構(gòu)形式選取宜選取結(jié)構(gòu)耐久性好、安全性好的結(jié)構(gòu)。

　　(2) 考慮下穿道路為城市橋梁，宜適當(dāng)考慮橋梁的景觀性。

　　(3) 設(shè)計(jì)需考慮高速公路擴(kuò)寬改造的可實(shí)施性。

　　(4) 橋跨布置須保證現(xiàn)有道路路基的穩(wěn)定性。

　　(5)為確保施工期間路基的穩(wěn)定性，橋墩臺(tái)形式選取宜施工少開挖為原則。

　　(6)合理確定施工方案，保護(hù)好管線，以施工安全好、施工工期短為目標(biāo)。

　　(7)道路橋梁防護(hù)設(shè)施的銜接良好，其他附屬設(shè)施考慮精細(xì)。

　　(8)工程概預(yù)算考慮工程實(shí)施一定范圍內(nèi)的路面維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

　　3 工程設(shè)計(jì)

　　(1)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　針對(duì)小跨徑橋梁來說，上部結(jié)構(gòu)可選擇的形式[5][6]有：空心板、小箱梁、T梁、現(xiàn)澆大箱梁。其中空心板鉸縫部位易出現(xiàn)病害，易造成橋面反射裂縫產(chǎn)生;小箱梁剛度柔，美觀性差;T梁剛度大，但梁高較高、美觀性差;現(xiàn)澆大箱梁整體剛度大、耐久性好、行車舒適，橋下景觀性好。故在考慮橋型選擇時(shí)，建議優(yōu)先選擇連續(xù)大箱梁結(jié)構(gòu)形式。

　　(2)橋梁墩臺(tái)形式選擇

　　墩臺(tái)形式的選擇[5][6]宜少開挖為原則，橋墩設(shè)計(jì)宜采用樁柱式，見圖1。橋墩形式可選用獨(dú)柱或雙柱形式，若采用雙柱形式，應(yīng)取消樁頂系梁，適當(dāng)加大柱徑。

　　樁頂系梁不設(shè)，主要為了施工期間，不需大開挖路基施工系梁。橋臺(tái)形式常見的有肋板臺(tái)、重力式臺(tái)，薄壁橋臺(tái)和樁柱式橋臺(tái)。肋板式橋臺(tái)優(yōu)點(diǎn)是抵抗臺(tái)后土壓力性能好，但承臺(tái)和肋板的實(shí)施需要大面積開挖路基，影響施工期路基的穩(wěn)定性和安全性，臺(tái)后土的恢復(fù)回填壓實(shí)度難以達(dá)到老路基的標(biāo)準(zhǔn)，臺(tái)后易出現(xiàn)沉降，影響行車的舒適性。重力式橋臺(tái)、薄壁橋臺(tái)均與肋板臺(tái)有同樣的問題。樁柱式橋臺(tái)施工簡單，路基開挖量小，但由于樁柱式橋臺(tái)抵抗臺(tái)后土壓力的性能一般，所以需要設(shè)計(jì)適當(dāng)增大跨徑，以使臺(tái)前保留一定長度的路基，使得臺(tái)前臺(tái)后土壓力差盡可能的小[7]。

　　(3)橋跨布置[7][8]

　　在確定好上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)形式，

　　需確定橋梁的橋跨布置，橋跨布置以保證改造后高速公路路基穩(wěn)定為前提，橋梁總

　　長宜長不宜短，從橋下可通視性來說，也建議適當(dāng)加大橋長。圖2和圖3為兩種橋梁布置方案，圖2為依據(jù)下穿道路路幅和溝渠跨度布置的跨徑，橋跨布置無富裕度，屬緊湊型橋跨布置。圖3為寬松型橋跨布置，在滿足原有下穿道路路幅和溝渠的條件下，適當(dāng)?shù)脑龃罅丝鐝?。從圖2和圖3中可以看出，緊湊型橋跨布置，臺(tái)后填土比較高，橋臺(tái)形式若選用圖2中0號(hào)臺(tái)樁柱式，就需在臺(tái)前另做擋土墻，臺(tái)后的土壓力較大，易出現(xiàn)不均勻沉降、橋頭跳車等現(xiàn)象。若采用圖2中3號(hào)臺(tái)薄壁式橋臺(tái)，

　　則需設(shè)置承臺(tái)，承臺(tái)和臺(tái)身的施工會(huì)帶來大面積的開挖，這對(duì)另半幅正在運(yùn)營的高

　　速公路帶來巨大隱患。相對(duì)于緊湊型橋跨布置，增加2個(gè)邊跨，橋臺(tái)采用樁柱 式，臺(tái)前保留一段老路基平臺(tái)，以平衡臺(tái)后土壓力，有效保障了臺(tái)后路基的穩(wěn)定性，同時(shí)也方便了施工。增加跨徑對(duì)城市道路，也增加橋下可通視范圍，行車更加舒適[9]。

　　(4)施工工序與工藝[10]

　　下穿高速公路橋梁工程為一改建工程，高速公路為正在運(yùn)營的高速公路，這就要求施工必須是半幅施工、半幅運(yùn)營，施工工期越短越好，施工工藝選取越安全越好。結(jié)合以上原則，建議施工步驟如下：

　　步驟1：做施工前的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行半幅封閉，半幅施工的組織工作;在橋梁范圍內(nèi)，將封閉的半幅蕪宣高速路基向下開挖2.0m左右,即上部結(jié)構(gòu)施工高度，為保證運(yùn)營側(cè)半幅路基的穩(wěn)定，開挖斷面按1：1放坡。

　　步驟2：橋墩墩柱上部可采用人工挖孔，樁基采用鉆孔灌注樁形式;也可以先采用機(jī)械鉆孔，并完成樁基澆注后，再擴(kuò)

　　孔橋墩部分，采用支模澆注橋墩墩柱。橋臺(tái)蓋梁采用在路基上開挖相應(yīng)大小的路基坑槽，以滿足施工支模為標(biāo)準(zhǔn)，然后現(xiàn)澆。

　　步驟3：以開挖的路基作為支撐，架立模板，實(shí)施上部結(jié)構(gòu)箱梁部分。

　　步驟 4：重復(fù)以上步驟實(shí)施另半幅橋梁。

　　步驟 5：實(shí)施附屬設(shè)施，開挖橋下路基，恢復(fù)通常運(yùn)營。

　　4 結(jié)束語

　　上述介紹的下穿高速公路橋梁工程設(shè)計(jì)方法與施工工序工藝方法，具有結(jié)構(gòu)安全性好、耐久性好、施工快捷、對(duì)原有路基的影響小及橋梁的整體外觀質(zhì)量好。設(shè)計(jì)人員應(yīng)足夠重視上述8項(xiàng)設(shè)計(jì)原則，做到精心設(shè)計(jì)，尤其對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的考慮。只要做到以上8點(diǎn)設(shè)計(jì)原則，該類型的涉路工程質(zhì)量才能得到保障。