软土地区新建市政道路下穿现状高速公路桥梁设计方案案例分析.docxVIP

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软土地区新建市政道路下穿现状高速公路桥梁设计方案案例分析

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摘要：因项目建设时序问题，新建道路下穿已建高架桥情况屡见不鲜，尤其是在软土地区，对高速公路进行保护显得尤为重要。本文以项目实际案例为背景，从项目概况、方案、施工、监测等方面进行阐述，给类似项目的工程人员提供思路。

关键词:软土地区、市政道路、桥梁、下穿高速

根据规划的市政路网，新建市政道路下穿现状高速公路桥梁的情况越来越多。对于软土地区，还需综合考虑新建道路的沉降问题。由于软土地区新建道路的施工会对桥墩周边土体产生影响，因此新建道路的软基处理方案和路基的填土对桥梁沉降和水平位移应控制在允许范围内，以免对现有桥梁造成破坏。目前新建道路下穿高速公路桥梁主要有路基方案、“U”型槽、桩网复合地基、桩板结构、桥梁等方式。下面选取对高速公路桥梁影响较小的两个方案进行介绍，供相关项目设计人员参考。

一、新建市政道路临近高速公路匝道桥采用桥梁方案

1工程概况：

某市政道路为南北走向，道路设计长度约825.95m。红线宽度30m，双向4车道，道路等级为城市次干路。其中道路桩号HK0+320～HK0+400段部分非机动车道位于某互通匝道下。该匝道为环形匝道设计速度为35Km/h，其中现状互通匝道桥有三排桥墩的承台距离市政道路红线较近，为了避免道路软基处理及运营后车辆冲击力和制动力等对桥墩桩基造成不良影响，经项目前期研究及与沟通，确定采用以桥梁方式下穿高速公路。

2.工程地质条件：

根据地质勘查报告，现状墩柱保护桥区段土层自上而下为素填土：厚度1.5m~4.2m；淤泥：厚度24.3m~30.9m;粉质粘土层：厚度8.2m~18.3m；砾质黏土层：5m～6.6m;全风化岩层及下层强风化岩层:6.8m～10.5m。经现场施工场平土方翻挖时发现，其中素填土及淤泥层中存在大直径片石（孤石），尤其以素填土层中居多。

土（岩）层参数指标

层

号

岩

性

状态

地基承载力特征值fak

(kPa)

天然

重度

γ

(kN/m3)

天然

含水量

w

(%)

直剪快剪法

压缩

模量

ES1-2

(MPa)

变形

模量

E0

(MPa)

钻（冲）孔桩摩阻力标准值qik

(kPa)

粘聚力C(kPa)

内摩擦角

?(°)

①1

素填土

欠压实

—稍压实

80

17.9

25.0

18.9

14.0

4.13

—

10

①2

冲填土

松散

70

17.3

19.5

—

23.50

—

—

7

②1

淤泥/

淤泥质土

流塑

60

16.3

53.1

6.2

4.6

2.17

—

10

②2

粉质

黏土

可塑

140

17.9

27.0

23.9

17.5

4.12

—

35

②3

淤泥

质土

流塑

—软塑

65

16.7

47.4

6.8

5.2

2.35

—

12

②4

砾砂

稍密

—中密

180

19.0

12.7

—

29.1

—

—

42

③

砾质黏性土

可塑

—硬塑

250

18.4

24.0

19.6

23.6

4.76

58.88

60

④1

全风化花岗岩

硬塑

330

18.5

21.1

19.3

23.5

4.84

163.80

80

④2

强风化花岗岩

半岩

半土状

650

—

—

—

—

—

284.55

100

④2

中风化花岗岩

短柱状

—柱状

4200

岩石饱和单轴抗压强度标准值frk=28.39MPa。

3.桥梁设计方案：

保护桥长104m，桥面全宽32.25m，横断面宽度为：2.5m（人行道）+2m（非机动车道）+20.25m（机动车道）+2.5m（绿化带）+2.5m（非机动车道）+2.5m（人行道）=32.25m。上部结构采用（8x13）m后张法预应力混凝土空心板梁。桥台采用柱式台，单排钻孔灌注桩基础，桩基直径为1.2m。桥墩采用桩接盖梁，单排钻孔灌注桩基础，桩基直径为1.2m。

平面布置图

保护桥横断面图

4.施工

由于桥梁2#～7#桥墩的F桩距离匝道桥桩基较近（与匝道桥桩基最小间距为6.22米），考虑到对匝道桥梁的影响，保护桥桩基施工采取“纵向隔桩跳打，横向逐根成孔”的施工顺序。根据与匝道桥管理部门的沟通结果，保护桥靠近匝道桥2#～7#桥墩的E～F排桩基采用回旋钻施工工艺施工，其余桩基采用冲击钻施工工艺。

为尽可能减少车辆、机械荷载对匝道桥的影响，保护桥施工时，不考虑新修便道，直接利用保护桥东侧的现状便道进行施工，临近匝道桥的桩基浇筑混凝土时，为避免混凝土罐车行走对匝道桥结构造成影响，采用56米天泵在远离匝道桥侧（保护桥东侧）进行桩基混凝土浇筑。

二、新建市政道路下穿高速公路桥梁采用桩板结构方案

1.工程概况

某市政道路为南北走向，道路设计长度约2690m,规划红线宽度为30m，双向4车道。