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

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

陈敏

珠海大横琴城市新中心发展有限公司 519000

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

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。其中桩号K0+490~K0+570段下穿洪鹤大桥。为避让现状桥墩，道路在该段采用分幅设计。

（注：洪鹤大桥起点位于珠海市香洲区南屏镇洪湾，终点与江珠高速延长线及鹤港高速相交、设鹤洲南互通 。桥面为双向六车道高速公路，全长9.654千米，桥面宽33米，设计时速为100千米/小时。）

洪鹤大桥桩基承台距离道路最近距离基本紧贴激动车道边线。由于洪鹤大桥桥墩多处采用单排桩基础，抗侧推能力较弱，经过项目前期方案论证比选，拟采用板桩结构对洪鹤大桥进行保护。

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淤泥：12.50～31.50m m;淤泥质粘土：厚度3.10～24.40m；黏土：1.40～37.50m；砂质黏性土：1.10～14.20m;全风化岩层: 1.20～17.20m；中风化花岗岩：厚度3.00～6.00m。

3.桩板结构设计方案：

桩板结构位于道路路面结构层以下，道路路面结构铺设于桩板结构上方。桩板结构末端设置6m长搭板进行过渡。左幅路面标高约4.024m～5.904m,桩板结构顶标高约3.364～5.244m;右幅路面标高约4.207～5.943m，桩板结构顶标高约3.547～5.283m。

方案采用50cm C35 钢筋混凝土作为承载板，桩基采用80cm直径的C30钢筋混凝土灌注桩。桩底位于强风化岩层，桩长约40~50m。桩顶与承载板结构采用50cm托腋板进行固结。桩基纵向标准间距为8m，横向间距为3.45~4.25m。具体桩间距根据板宽及洪鹤大桥墩台相对位置进行调整。由于道路机动车道边线离洪鹤大桥桥墩位置较近，为避免汽车等对洪鹤大桥桥墩的直接撞击，在洪鹤大桥桥墩位置设置防撞墙对大桥进行保护，。

平面布置图

桩板结构横断面图

4.施工

本项目区域软层较深厚，因此对桥梁桩基靠近洪鹤大桥的墩台考虑钢护筒辅助施工，河涌水域钢护筒长度按15m，其余钢护筒长度按10m计，护筒直径比桩径大20cm，灌注桩钢护筒壁厚10mm。桩板结构灌注桩常规段钢护筒长度为2m，靠近洪鹤大桥桥墩范围钢护筒长度应穿透淤泥1m，壁厚8mm。

三、结语：

为了解施工过程中现状匝道桥的实时状况，保障既有建筑及本项目施工安全，施工前需委托具有相应资质的第三方监测单位编制现状匝道桥梁的监测方案，并做好原始数据的采集工作。在匝道桥梁承台及墩柱上设置监测点，监测内容主要有：沉降监测、位移监测、倾斜监测、裂缝观测等。施工过程中严格按照监测方案每日对匝道桥梁进行监测，并与匝道桥管理部门做好沟通，并定时报送相关监测数据至管理部门，确保现状高速公路匝道桥梁的安全。

参考文献：

1. 赵海洋.软土地区新建道路下穿铁路设计方案分析

2. 张俭.新建道路下穿运营高速铁路桥梁的设计方案