高架异形段节段拼装设计实例及应用

虹梅南路-金海路通道工程（虹梅南路段）从中环线立交北侧，经淀浦河、外环线、银都路、S32高速公路，南至永德路北侧高架接地点，桩号范围为K0-403～K10+490，全长10.89 km。主路高架标准桥宽17.5 m，沿线设有5对上下匝道。高架异形段典型平面布置如图6.10所示。本工程中，异形段约占总桥面面积的30%。

本工程标准段预制装配方案推荐的主线和匝道箱梁断面如图6.11所示。

本工程异形段的设计对预制拼宽方案和现浇拼宽方案进行了比选。

1）预制拼宽方案

图6.10　高架异形段典型平面布置图（单位：m）

图6.11　背景工程标准箱梁横断面

将异形段横向划分为主线标准箱梁加上两侧加宽部分，两侧加宽部分根据变宽需要拼接3.55 m宽或9.8 m宽的箱梁。主线标准箱梁采用与标准段相同的预制节段拼装方法施工。9.8 m宽拼接箱梁也采用预制节段拼装方法施工，可利用匝道架桥机，但架设时箱梁中心线与桥墩中心线存在一定的偏心，施工中需采取必要的措施。3.55 m拼宽箱梁单跨重量约180 t，可采用整孔预制、整孔吊装的方法施工，局部需设临时墩。主线标准箱梁和两侧加宽箱梁均为先简支后连续结构，各自形成体系后，现浇桥面纵向接缝和墩顶横梁连接段，连成一体。全预制方案异形段呈阶梯式变宽，将道路边线包络在桥梁平面范围内，桥面面积有小部分空置。示意图如图6.12及图6.13所示。

图6.12　预制拼宽方案平面图（单位：m）

图6.13　预制拼宽方案横断面图（单位：m）(www.xing528.com)

中箱梁采用主线标准梁段，标准节段长度为3 m，单箱三室截面，梁高2.5 m，宽度17.3 m，其中单侧挑臂宽2 m，顶板设置双向2%横坡。顶板厚220 mm，底板厚200 mm，跨中腹板厚300 mm，在接近支点附近有400 mm和600 mm两种厚度变化。

边箱梁标准节段长度为3 m，单箱单室截面，梁高2.22 m，宽度9.8 m，其中单侧挑臂宽2 m，顶板设置单向2%横坡。顶板厚220 mm，底板厚200 mm，跨中腹板厚300 mm，在接近支点附近腹板加厚至450 mm。

小箱梁为单箱单室截面，梁高2.28 m，宽度3.55 m，顶板设置单向2%横坡。顶板厚180 mm，底板厚200 mm，跨中腹板厚190 mm，在接近支点附近腹板加厚至300 mm。

桥梁结构为预应力混凝土结构，边箱梁、中箱梁采用体内外混合预应力配束，小箱梁仅配置体内腹板束和顶板束。主线标准箱梁和两侧加宽箱梁均为先简支后连续结构，各自独立架设形成体系后，现浇桥面纵向接缝和墩顶横梁连接段连成一体。

2）现浇拼宽方案

将异形段横向划分为主线标准箱梁加上两侧加宽部分。主线标准箱梁采用与标准段相同的预制节段拼装方法施工，两侧加宽部分拼接现浇变宽箱梁，使桥梁边线与道路边线一致。为了便于现浇拼宽箱梁的结构布置，异形段的主线标准箱梁部分区段需取消桥面板挑臂。拼宽箱梁采用支架法现浇施工。主线标准箱梁与拼宽箱梁各自形成体系后，再浇筑桥面纵向接缝和墩顶横梁连接段，连成一体。示意图如图6.14及图6.15所示。

图6.14　现浇拼宽方案平面图（单位：m）

图6.15　现浇拼宽方案横断面图（单位：m）

3）方案比较

预制拼宽方案和现浇拼宽方案在结构上都可行。预制拼宽方案受力体系明确，构造简单，但桥面阶梯式变宽对景观稍有影响；现浇拼宽方案中变宽箱梁在一联内宽度变化较大，构造较复杂。预制拼宽方案梁体均为预制施工，现场支架及现浇工程量很少，施工速度较快；现浇拼宽方案需搭设支架现浇拼宽箱梁，现浇工程量大，现场支架多，施工周期较长。根据虹梅南路高架的具体情况，经综合比较，最终选择采用预制拼宽方案。