肇庆市阅江大桥工程建设路出入口匝道结构设计

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摘 要：肇庆市阅江大桥工程建设路出入口为定向匝道，全桥总长300m，共分为三联，跨径组合为：（4×25）+（4×25）+（27+41+32）m。通过对桥梁结构设计方案的分析，提出合适、可行的建设方案。

关键词：匝道、箱梁、结构设计、施工要点。

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：

工程概况

肇庆市阅江大桥项目起点位于北岸端州区古塔路与星湖大道交叉路口，沿古塔路跨越西江，在南岸高要乌榕村与世纪大道（S272）衔接。主线全长3.837Km，其中主线桥梁2355m/1座（计入互通主线桥长），于建设路设置匝道出入口1处，终点设置互通1处。

建设路出入口为定向匝道，位于西江北岸、肇庆市端州城区。建设路为贯穿肇庆市城区东西走向的城市主干道。根据交通量分析，建设路有较大过江需求，故在建设路设出入口。

工程位于肇庆市端州城区，地势平坦，地面高程7~8.5m，属西江冲积阶地平原地貌。

设计要点

结构设计

建设路出入口桥梁均采用等截面现浇预应力混凝土斜腹板连续箱梁，除跨越江滨路采用（27+41+32）m跨径外，其余跨均采用25m跨径。全桥总长300m，共分为三联，跨径组合为：（4×25）+（4×25）+（27+41+32）m。箱梁按部分预应力混凝土A类构件设计。

箱梁采用沿路中心线径向布置，左右幅箱梁腹板长度应根据曲线情况进行调整。第一、二联等截面箱梁均采用单箱单室断面，箱梁底宽4.1m，悬臂长2.2m，全宽8.5m，梁高1.7m，腹板跨中厚40cm，支点加厚为60cm，顶板跨中厚25cm，支点加厚为50cm；底板跨中厚22cm，支点加厚为44cm。第三联为变宽截面箱梁，梁高2.0m，腹板跨中厚40cm，支点加厚为60cm，顶板跨中厚25cm，支点加厚为50cm；底板跨中厚25cm，支点加厚为47cm；第三联第9#-11#跨箱梁底宽3.776m，悬臂长2.362m，单箱单室断面，全宽8.5m，；第12#跨为箱梁底宽6.276m，悬臂长2.362m，单箱双室断面，全宽11.0m；

箱梁桥面铺装采用三涂FYT-1改进型和10cm沥青混凝土铺装层。箱梁横坡由支座垫石调整形成。支座顶面与梁底间设置三角垫层，以保证支座水平。

桥梁下部结构采用花瓶式桥墩，桥墩宽度为1.4m、1.6m（41m跨对应10#墩）及1.8m（41m跨对应11#墩）；

桥台为坐板式桥台，采用两排四根1.4m的桩基础。E1#台桩基按端承桩设计， F1#台桩基按嵌岩桩设计，浇筑桩基砼前桩底沉渣厚度均要求小于5cm，单桩桩顶最大轴力均为3000kN，端承桩桩基完整入基岩不小于0.5m。

桥墩基础为钻孔灌注桩基础，桩径为1.4m、1.6m（41m跨对应10#墩）及1.8m（41m跨对应11#墩）。F9# 、10#、11#桥墩桩基按摩擦桩设计，浇筑桩基砼前桩底沉渣厚度要求小于10cm。其余桩基按嵌岩桩设计，浇筑桩基砼前桩底沉渣厚度要求小于5cm。2#、4#、6#、8#桥墩单桩桩顶最大轴力均为5000kN，3#、5#、7#、9#、10#桥墩单桩桩顶最大轴力均为5500kN。11#桥墩单桩桩顶最大轴力为8000kN。

所有嵌岩桩嵌岩深度按岩石极限抗压强度控制：岩石极限抗压强度10Mpa≤Ra

箱梁结构采用逐跨搭架，整体箱一次现浇，逐跨张拉预应力钢束，分次落架形式施工。纵向预应力钢束采用ΦS15.24高强低松弛钢绞线，fpk=1860（MPa)，张拉控制应力0.72fpk。纵向预应力钢束布置在腹板中；采用相对应锚具或联接器张拉锚固。

桥梁结构耐久性设计

（1）桥梁结构混凝土耐久性的基本要求

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的规定，本项目桥梁结构混凝土耐久性环境类别为Ⅰ类。

结构设计严格执行规范对钢筋最小保护层厚度、钢筋直径及裂缝宽度等的规定，对结构混凝土的最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量等严格控制。

（2）构造措施及裂缝控制

①保证混凝土最小保护层厚度。其中：上部主梁、墩台身主筋到混凝土表面的净距离应保证3.0cm。桩主筋到混凝土表面净距离应保证6.0cm。

②可靠的桥梁排水系统设计。

③桥面铺装与上部主梁之间设置可靠的防水层。

④裂缝控制。按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，现浇箱梁均按部分预应力混凝土A类构件设计。桥墩裂缝宽度验算按0.2 mm控制。

（3）桩基础的耐久性设计

根据水质分析报告表，地下水及河水对混凝土结构不具腐蚀性，但桩基础的密实性无法经过振捣完成，为增加钻孔灌注桩的防腐性，可适当增加钢筋保护层的厚度。

施工要点

1、预应力混凝土连续箱梁

（1）箱梁采用满堂支架现场浇注施工，预应力混凝土连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外，全桥支架均不另设预拱。浇混凝土前对支架进行1.25倍箱梁重量预压，以消除支架的非弹性变形，预压期不小于7天。支架基础必须进行加固以减小施工过程中的沉降量。箱梁外模板采用大块钢模板。钢模板初次使用时应将与混凝土接触面上的锈迹清除干净。不得采用对混凝土表面有污染、对混凝土有腐蚀的废机油、肥皂水、洗衣粉等材料代替脱模剂。应严格控制各梁段断面尺寸。

（2）箱梁顶、底板及腹板内的“[”字型钢筋均为受力构造钢筋，其两端必须钩在箱梁构造钢筋上。

（3）混凝土初凝前应对箱梁顶板顶面进行横向拉毛。

（4）张拉预应力要在混凝土强度达到设计强度的85％且混凝土养护龄期不少于7天以后方可进行。

2、预应力施工

（1）预应力钢绞线

①应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，对不合格产品严禁使用，同时应就实测的弹性模量和截面积对计算伸长量作修正。现浇箱梁计算伸长量详见预应力图纸。

伸长量的修正公式为：

式中：E'、A'为实测钢绞线弹性模量及面积

E、A为计算采用的钢绞线弹性模量及面积

E=1.95×105MPa

A=1.39cm2

Δ为计算得到的伸长量值

Δ'为修正后的伸长量值

②钢绞线运抵工地后应放置在室内并防止锈蚀。

③钢绞线的下料不得使用电焊或氧弧切割，只允许采用圆盘锯切割，且应使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。

（2）锚具和垫板

①应抽样检查夹片硬度。

②应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺，对有毛刺者应予退货，不准使用。

③所有锚具均应采用整体式锚头，不允许采用分离式锚头。

（3）预应力质量的控制

①混凝土强度大于或等于85%的设计强度且混凝土养护龄期不小于7天后才允许进行预应力张拉。

②预应力的张拉班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行，不允许临时工承担此项工作。

③箱梁纵向预应力钢束张拉顺序为依次张拉腹板、底板、顶板纵向预应力钢束，按照图纸中标明的张拉顺序执行，避免施工后混凝土开裂。所有预应力均应对称张拉。每次张拉应有完整的原始张拉记录，且应在监理在场的情况下进行。

④所有预应力钢束采用张拉力与伸长量双控，伸长量误差应在±6%范围。图纸中给定的伸长量为理论计算值，施工时应根据现场摩阻试验确定实际参数，并对钢束伸长量予以修正。

3、桥墩、桩基施工

（1）桩基施工前，施工单位在校核桩位坐标无误，同时查明基础所在位置的地上及地下管线的位置与基础位置不发生矛盾后方可施工。

（2）桩基应严格清孔，摩擦桩桩底沉淀厚度应小于10cm，嵌岩桩桩底沉淀土厚度小于5cm。

（3）桥墩墩柱施工采用钢模板，一节长度应不小于2m，钢模板初次使用时应将与混凝土接触面上的锈迹清除干净。不得采用对混凝土表面有污染、对混凝土有腐蚀的材料代替脱模剂。

（4）桥台台后填土应在箱梁支架拆除后回填，并采用小型机具压实，避免危及桥台安全。

（5）桥台背墙应在梁端30cm封锚混凝土浇注完毕方可浇注。

（6）支座垫石混凝土必须与墩身及帽梁一同浇注。垫石顶面呈水平状态，四角高差不得大于2mm。

结语：通过对肇庆是阅江大桥建设路出入口的设计，为施工提供了具体、可行的方案，为城区高架桥建设方案提供一定的借鉴作用。

参考文献：

【1】《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60-2004）

【2】《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

【3】《公路桥梁施工技术规范》（JTG/T F50-2011）