摘要： 本文中主要对跨高速立交桥PC连续梁的设计进行了相关的研究。在进行研究的过程中选择了东环大道跨汉宜高速立交桥为例进行了详细的探讨，主要对东环大道跨汉宜高速立交桥的详细情况、技术标准以及建设条件进行了详细的论述。
关键词：跨高速立交桥；PC连续梁设计；挂篮悬浇施工
一、概述
东环大道跨汉宜高速立交桥是潜江汉江大桥至渔洋公路工程的一部分，为跨越汉宜高速而设，是此段路线的控制性工程之一[1]。由于汉宜高速公路采用老规范标准进行设计，中央分隔带宽度仅为1.5m，若直接在中央分隔带设置桥墩，则不满足现行规范规定的公路建筑限界要求，为满足该要求，则需调整原中央分隔带宽度，对原路幅进行扩建，且施工时对汉宜高速通行有较大影响[2]。经综合比较，结合当地公路管理局意见，最终推荐单跨跨越汉宜高速的桥梁方案。
二、技术标准
本桥为一级公路桥梁，设计时采用的技术标准主要有：1)横断面宽：24.5m；2)桥面横坡：2%；3)汽车荷载：公路-Ⅰ级；4)抗震设防措施等级：七度；5)洪水设计频率：1/100年；6)设计基准期：100年；7)设计安全等级：一级；8)环境类别：Ⅰ类；9)桥下净空：≥5.5m。
三、总体设计
本桥与汉宜高速公路交角90°，汉宜高速现状为双向四车道，远期按照双向八车道预留，因此跨汉宜高速主桥采用35+60+35mPC连续箱梁，引桥采用25m跨PC小箱梁。本项目路基宽度为24.5m，根据业主意见，考虑后期本路段市政化的可能，桥梁左右幅采用间距2cm布置，桥面宽度为2×12.24m，断面布置为：0.5 m护栏+11.24m车行道+0.5 m护栏+2×0.01m施工缝+0.5 m护栏+11.24m车行道+0.5 m护栏＝24.5m。
3.1平面设计
本桥平面设计需综合考虑前后段接线设计。东环路东门转盘～沪汉蓉铁路段为已建成路段，路线下穿沪汉蓉铁路时平面为R=1500m右偏圆曲线。沪汉蓉铁路与汉宜高速间距较小仅有760m，两路中间布设有500KV高压线葛军线，且高压塔距离路线较近；路线跨过汉宜高速后在蒸笼湾南面从潜江市垃圾填埋场东侧经过。新建路段需满足以下几个要求：1、与已建路段顺接；2、满足500KV高压线下14m净空要求及与高压塔横向间距要求；3、尽量与汉宜高速正交；4、避开垃圾填埋场。由于500KV高压线葛军线为早期建设的高压线，线位附近高压塔为拉线塔，塔高较小，塔上绝缘子距离地面仅为23m，为满足高压线净空要求，路线应尽量往高压塔靠近。结合前述控制因素，综合考虑平纵配合，路线顺接已建成路段后采用缓和曲线调整路线与汉宜高速交叉角度，同时尽量靠近高压塔，距离为69m，然后采用直线上跨汉宜高速，之后采用R=2600m左偏圆曲线避开潜江市垃圾填埋场。
3.2纵面设计
本桥下穿500KV高压线葛军线后上跨汉宜高速，纵面设计主要受以下条件控制：1、根据规范要求，500KV高压线下一级公路净空不得小于14m；2、根据省高管局意见，桥下净空不得小于5.5m。由于500KV高压线葛军线与汉宜高速间距仅为290m，为满足该两处净空要求，桥梁起点方向纵坡较大，达到3.8%；终点方向K27+155.5处有一条国防光缆，经与光缆业主中国电信股份有限公司荆州传输局沟通，对方表示该光缆承载业务较大，是我省通信主动脉，且承担军方通信任务，不同意修建涵洞对光缆进行保护，要求对该段光缆进行改迁，设计考虑本桥直接延长后跨过光缆，原光缆不予调整，终点方向桥上纵坡为3.0%。
3.3桥型布置
根据省交通运输厅关于潜江汉江大桥至渔洋公路工程的初步设计批复意见（鄂交建[2016]67号文）及前述内容，本桥上部构造引桥采用25m跨PC小箱梁，先简支后桥面连续，跨汉宜高速主桥采用35+60+35mPC连续箱梁，跨径布置为7×25+60+35+16×25m，桥梁全长711m。
桥梁总体布置图
四、主桥桥梁结构设计
本桥主桥上部结构采用悬浇PC连续箱梁，孔跨布置为 (35+60+35)，主桥变截面箱采用三向预应力体系，挂蓝悬臂现浇法施工。桥面横坡为双向2.0%，由箱梁顶面形成，箱梁底板横向保持水平。主桥下部采用实心薄壁墩，群桩桩基。
主桥宽12.24m，箱梁采用单箱双室截面，顶板宽12.24m时，底板宽6.5m，翼缘板悬臂长为2.87m。为方便悬浇施工及横向预应力张拉，箱梁两侧悬臂预留15cm后浇段。箱梁根部梁高3.5m，高跨比为1/17.1；跨中梁高1.8m，高跨比为1/33.3；根部底板厚0.6m，跨中底板厚0.30m；梁高及底板厚度均按2次抛物线变化。主梁采用挂蓝悬臂现浇法施工。各单“T”除0号块外分为6对梁段，其纵向分段长度为1×3.5m +5×4.0m。0号块总长11.0m，中跨、边跨合拢段长度均为2.0m，边跨现浇段为3.92m。
施工方法：主桥采用挂篮悬臂浇筑施工，施工时通过悬挂于已完成梁段上的挂篮进行施工，该方案无需占用汉宜高速路面，不影响高速公路通行。
五、主桥结构计算分析
1)整体结构按全预应力构件进行考虑，计算采用MIDAS及桥梁博士3.6大型有限元程序进行，考虑了成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、支座强迫位移、温度变化等作用的影响，组合了九种荷载工况，最后以恒载＋活载＋收缩徐变＋预应力＋温度变化的荷载组合控制设计[3]。
2)施工过程根据施工进度和施工顺序安排，用公路桥梁结构设计系统进行计算。
3)箱梁横向桥面板按框架结构计算。
4)主桥施工最大悬臂状态单“T”考虑以下因素进行了计算，用以控制施工安全。
a、最后一个悬臂段不完全同步施工，一侧施工完毕，另一侧仅施工50%；
b、最大悬臂时，一端承受最大风载，另一端空载；
c、一侧堆放的材料机具等按8.5kN/m计，悬臂端部作用100kN集中力，另一端空载；
d、一侧施工机具等动力系数1.2，另一侧为0.8；
e、考虑梁段混凝土容重差异，一侧按0.975倍计，另一侧按1.025倍计；
5)合拢温度按15℃计算，施工时建议合拢选择较稳定的天气，低的气温时进行。合拢顺序为先边跨、再中跨。建议合拢温度为15±3℃。
五、结论
近几年来，中国经济迅速增长，中国的公路建设也越来越备受关注。本文对跨高速立交桥PC连续梁进行设计，并以东环大道跨汉宜高速立交桥为例，对跨高速立交桥的设计方法进行了相关分析。希望对我国跨高速立交桥的发展有着借鉴意义。
参考文献：
[1]马超.某跨高速分离立交桥结构分析与施工控制技术研究[D].山东大学,2015-05-30.
[2]杨敏捷.新建公路上跨高速铁路立交桥安全防护措施研究[J].铁道建筑,2012-08-20.
[3] 范立础.桥梁工程（上）[M].北京:人民交通出版社，2001.
论文作者:方登1, 鲁龙波2
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/18
标签：立交桥论文; 悬臂论文; 高压线论文; 桥梁论文; 光缆论文; 桥面论文; 预应力论文; 《基层建设》2017年4期论文;