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1、大東公路新建改建工程（奉賢南匯界A30） 可行性研究報告第六章 橋梁工程6.1 工程概況本工程的設計范圍為大葉公路奉賢境內路段，西起奉賢松江界千步涇（不含），東至奉賢南匯界河（不含），共經過奉賢區鄔橋、西渡、金匯、泰日、頭橋、四團等6個鎮，全長約33km。本工程奉賢段全部為既有二級公路，既有道路為二級公路，部分路段由原來的肖鄔和肖金三級公路拓寬而成，該段共有現狀橋梁24座，其中較大的河道有金匯港、沙港、航塘港等河道。橋梁基本上為鋼筋混凝土橋面，而其接坡道路為瀝青混凝土路面，由于原設計橋梁的伸縮縫均為老式的橡膠伸縮縫，經過多年的運營，許多伸縮縫均出現破損現象，個別橋梁的伸縮縫損壞的情況相當嚴重。2、沿線共跨越設置橋梁的河道共25條，其中較大的河道及等級通航河道為金匯港、沙港、航塘港、竹港及奉新港等，根據上海市航務管理處的航道的函件，金匯港為五級航道，航道的凈寬為38.0m，中孔橋梁的梁底標高不小于8.0m；其余河道根據奉賢航務管理署的意見，沙港、航塘港為六級航道，其通航凈寬為18m，梁底標高為不小于7.5m；竹港、奉新港為七級航道，其通航凈寬為15m，梁底標高為不小于6.5m，還有巨潮港、南橫涇河及泰青港為非等級通航河道，其中孔凈寬不小于10m，梁底標高不小于5.5m。另外根據奉賢區航道管理署的意見，對于設置橋梁的河道，其中凈空不得小于8m，梁底標高不得小于5.0m。該路段相交道路較多，3、其中大葉公路奉賢段與3條高速公路A4、A3、A2相交，設3座互通式立交，其中A4、A2立交已經實施，A3立交尚在研究階段。互通立交的近期建設范圍均已納入高速公路工程。大葉公路上跨A2高速公路的橋梁在A2高速公路工程中只修建了凈寬16.5m的北側半幅橋梁，在大葉公路改建中，增加南半幅橋梁。全線近期設平面交叉口17處，平均間距1.94Km。其中4處（莊胡公路、滬杭公路、浦星公路、楊高南路延伸線）遠期增設主線跨線橋，改建為簡易互通立交。橋梁工程中設跨河大橋1座，跨A2高速公路的跨線橋1座，中小橋23座，涵洞21道。本工程全段利用既有的大葉公路，其長度約為32km，現狀道路為二級公路。既有道路的中心線4、基本上是設計道路的中心線。本工程既有的25座橋梁及其河道資料情況詳見下表。17大葉公路奉賢段現狀橋梁及河道資料一覽表序號樁號名稱既有橋梁跨徑既有橋梁橫斷面(m)（不含欄桿寬度）斜交角度航道等級規劃通航凈寬(m)規劃梁底標高(m)現狀河道寬度（m）規劃河口寬度（m）規劃河底寬度（m）規劃河底標高（m）備 注1K1+014大寨河4.6+13+4.615正交2019302K1+897巨潮港31015正交非等級1061950.58-0.53K3+121紅旗港11615正交1021304K4+185沙港4163.5+1+15+1+3.5逆交10度六級187.53052.510-0.5北側有管線5K4+95、04光輝河6+16+63.5+1+15+1+3.5正交19北側有管線6K5+695竹港3163.5+1+15+1+3.5正交七級156.5347912-0.5北側有管線7K7+911南橫涇河10+12+102.5+1+15+1+2.5正交非等級1062450.58-0.5南側有管線，北側有管線8K10+427白廟港8+10+82.5+1+15+1+2.5正交93040伸縮縫損壞嚴重9K13+253金匯港20+325+202.5+1+15+1+2.5正交五級3887517744-1.5老橋為槽形梁，兩側拓寬10K16+015新強港380.5+3.5+1+15+1+3.5+.5正交123040116、K18+104西新港380.5+3.5+1+15+1+3.5+.5逆交10度15304012K19+209泰青港13+20+130.5+3.5+1+15+1+3.5+.5正交非等級1063852.510-0.513K20+047泰東港8+10+815正交17304014K21+080一號港3815正交173040北側河道改道，已改涵15K21+967泰中港8+10+815正交19304016K22+528光新港1015正交15對河道有壓縮17K23+800航塘港13+20+1315正交六級187.5237912-0.518K24+467文武港1015順交20度13對河道有壓縮19K24+9237、東新港3815正交1420K26+454華新港1015正交11對河道有壓縮21K27+586奉新港13+20+1315正交七級156.5368215-0.522K29+220新潮河31015正交23364023K31+435北宋紀念碑3615逆交20度12324024K31+920新港3815逆交30度注：橋梁跨度及橋面跨度為現場丈量，梁底標高根據設計圖或竣工圖分析而得。既有橋梁根據現場調查及通過部分竣工圖的分析比較，現狀橋梁的使用除大部分橋梁的橡膠伸縮縫損壞較為嚴重外，其他橋梁的使用基本正常，部分橋梁的橋臺有沉降現象發生，新老橋的拼接縫也有相對沉降的發生。6.2 沿線橋梁概況該段的橋梁橫斷面8、有兩種類型：第一種形式：0.3m（欄桿）+15.0m（車行道）+0.3 m（欄桿），該部分橋梁大多是上世紀九十年代中后期建成，橋面均為鋼筋混凝土鋪裝面層，除伸縮縫有不同的損壞外，其他結構使用良好。該種類型的橋梁共有17座，西段有3座橋梁：大寨河、巨潮港及紅旗港，東段靠近南匯界有12座，從泰東港橋新港橋；第二種形式：主要分布在奉賢鄔橋附近，由原來的肖鄔三級公路拓寬改建而成，在機動車道外側加設了機非分隔帶和非機動車道，但非機動車道的寬度不同，有3.5m，2.5m，還有三座橋梁的欄桿基座加寬了0.5m，該類型的橋梁共有9座，每種斷面形式有三座橋梁，而且每種形式的橋梁連續分布，此部分的橋梁主要分布在沙9、港泰青港，其中有該段最大的橋梁金匯港橋，該段橋梁是上世紀九十年代利用原來的三級公路橋梁（寬9.6m）拓寬改建而成。跨度10m及以上橋梁橋墩采用多柱式橋墩，跨度8m及以下橋梁橋墩采用排架式橋墩，中小跨度的橋梁樁基均為單排樁。橋面除文武港橋為瀝青混凝土（可能為后期加罩），其余橋梁均為鋼筋混凝土橋面。通過調查發現：由于建設的年代及道路橫斷面的布置不同，橋梁橫斷面不統一。在部分橋梁的單側或兩側設自來水鋼管，其位置均在本次設計的道路紅線內，但其結構受力單獨成體系，與橋梁不連接；橋面為混凝土橋面，而兩側道路為瀝青混凝土路面，由于剛度變化較大，大部分橋梁的伸縮縫均有破壞，個別橋梁的伸縮縫破壞嚴重。金匯港橋是10、該段最大的通航河道，既有橋梁的跨度為20+325+20m梁橋，現狀橋梁為老橋拓寬改建而成，原橋梁為4片槽形梁，后在北側拓寬7片（車行道）+3片板梁（非機動車道），在南側拓寬2片板梁。橋梁橫斷面布置為0.3m(欄桿)+2.5m（非機動車道）+1.0m（機非分隔帶）+15m（機動車道）+1.0m（機非分隔帶）+2.5m（非機動車道）+0.3m(欄桿)。橋墩為多柱式橋墩，后期拼橋的蓋梁與老橋的蓋梁剛性連接。該段的一號港橋，河道在道路北側已經改移到平行與道路的河道，現狀河道改為涵洞，但橋梁沒有拆除，本次設計考慮接長已建涵洞，拆除橋梁。該段另有三座單孔10m的小橋，為光新港、文武港及華新港橋，其橋臺設計11、為實體橋臺，外側接八字翼墻，對河道均有不同的壓縮。6.2 地質資料6.2.1 地質概述根據附近工程的工程地質勘探資料，該區域土層自上而下分述如下： 1、雜填土 2遍布，多為耕土，局部孔含有機質或為暗浜填土等。層厚1.52.4m，層底標高0.71.8m。 2、褐黃色粉質粘土 1 可塑，尚均勻，含鐵錳質結核。層厚1.93.7m，層底標高0.71.8m。 褐黃色砂質粉土 2濕，稍密，含鐵錳質等。層厚1.32.8m，層底標高2.01.1m。 3、淤泥質粉質粘土 飽和，流塑，欠均勻，局部夾砂，高壓縮性等，遍布。層厚5.27.6m，層底標高10.410.0m。4、灰色淤泥質粘土 飽和，流塑，有少量灰白色泥12、質結核及半腐蘆葦根莖。高壓縮性、高靈敏度。層厚3.98.5m，層底標高14.116.9m。5、灰色粘土 軟塑，尚均勻，含白色泥鈣質結核及半腐蘆葦根莖等。高壓縮性。層厚2.55.1m，層底標高17.320.0m。6、暗綠色粘土 硬塑，均勻致密，層厚3.05.2m，層底標高24.020.9m。7、草黃色砂質粉土、粉砂 1 濕，稍中密，含云母等。層厚12.2m，層底標高35.7m。 7、砂質粉土 1 飽和，含云母等。未穿透。綜上所述，沿線勘探點所揭示土層尚屬穩定，沉積比較正常。 6.2.2樁基持力層選定 1、工程淺部遍布褐黃色粘性土、粉性土，其強度較高，中等壓縮性，可作為道路及擋墻等工程的持力層。 13、2、工程地層中，淺部的灰色淤泥質粉質粘土、灰色淤泥質粘土、灰色粘土層土質軟弱、高壓縮性，是天然地基（路基）的不利因素，應在勘察和設計中加以重視。 3、工程地層中，層暗綠草黃色粘性土和草黃色砂質粉土分布比較連續，是合適的樁基持力層.可在詳細勘察后,根據工程規模、荷載及對變形的要求綜合確定樁基持力層和設計樁端標高。6.3 主要技術標準1、設計荷載大葉公路奉賢段沿線橋梁設計荷載標準： 公路I級2、橋梁橫斷面布置 3、縱坡及橫坡縱坡按照道路縱斷面線型布置，橋梁橫坡按2%布置。4、橋下凈空橫向通道：橋下拖孔2.7m，凈寬6.0m。 橋下人孔2.2m，凈寬4.0m。5、抗震設計標準按地震烈度7度設防，重要14、性系數取1.3。6、橋臺臺后填土高度臺后填土高度以不超過4.0m來控制。7、橋梁中心線處及外側的防撞設施的設置當橋長小于40m時，設置防撞護欄，當橋長大于40m時，設置防撞墻。 6.4 設計原則工程范圍內，河道縱橫密布，較大的河道有金匯港（為五級航道，市管河道），還有若干條六、七級航道和無等級河道。需要建橋的河道總計有二十三條。本段道路全部由既有二級公路改建，改建時必須滿足一下要求：滿足一級公路的設計還在標準，滿足水利、航道及橋下通道凈空的要求，考慮老橋的利用。從既有道路上的橋梁結構進行分析可見，既有橋梁具有如下特點：1、關于橋梁的設計荷載，由于本段路線的東端接在建的滬蘆高速公路，考慮到將來通15、過郊區環線（已建成）及滬蘆高速公路，向浙江及江蘇南部的集裝箱運輸車輛的數量，隨洋山集裝箱深水港的使用，車輛的流量逐漸加大，根據公路工程技術標準（JTJ 00197）第7.0.2條的有關規定，郊區環線以西的道路橋梁設計荷載標準應為汽車超20級及掛車120。既有道路橋梁設計荷載標準均為汽車20級及掛車100，不能滿足郊環以西道路的橋梁設計荷載標準汽車超20級及掛車120，其中金匯港、沙港、竹港等橋梁為新老橋拼接而成，其老橋荷載標準就更低了。2、橋梁的跨度普遍偏小，根據最新收集的河道規劃資料，23條設置橋梁的河道中共有18條河道進行了重新規劃，其規劃的河道藍線進行了較大幅度的增加，藍線寬度比現狀河道16、寬度增加一倍的占80以上，而原河道上的橋梁嚴重不足。3、橋下凈空不足，主要是通航凈寬及凈高不足，影響到的河道主要有金匯港、沙港、竹港、泰青港、航塘港及奉新港等。4、橋梁高度較低，不滿足橋下通道凈高的要求。原道路是三級或二級公路，人行及非機動車輛均采用平交通過路口，但道路改為一級公路以后，由于車輛的行車密度及行車速度增加較多，根據有關規范的要求，需要將原來的平交口進行合并，并利用橋梁的邊孔設置橫向通道（拖孔或人孔），形成立交的格局，以確保行人及行車安全。在橋梁間距較大出設置專用的橫向通道。5、由于既有橋梁寬度不同，大部分為15.6m，另外有幾座橋寬度為24.6m、22.6m、25.6m，其與設計17、道路的橫斷面相差較大，若利用老橋進行拓寬改造，拆除及改造的工作量相當大，且新老橋后期橋梁的沉降量較大，對行車安全帶來較為不利的影響。 根據以上的實際情況，大葉公路奉賢段橋梁的設計中考慮將既有橋梁全部拆除重建，并且在確定橋梁跨度時盡量考慮在外側的聯絡道路橋梁上利用老橋的板梁。6.5 橋梁結構一、上部結構本工程在選擇標準跨徑及結構形式考慮了下列幾個方面：1、滿足橋梁結構受力要求，合理、安全。2、工程造價合理經濟。3、符合美學要求，選擇適合的高跨比。4、施工方便、快速。中小橋梁上部結構型式中小橋梁，其跨越的河流、河面寬度一般較小，航道等級均不高；這部分橋梁結構均在公路路面之下，不受道路景觀影響；橋梁18、建在軟土地基之上，若樁基設計考慮不周，則今后沉降較大。基于上述原因上部結構采用預制預應力或鋼筋混凝土簡支空心板梁。這種結構在上海地區具有較成熟的施工經驗，造價合理，又能較好地適應上海軟土地基上橋墩基礎不均勻沉降。簡支梁之間可采用橋面連續構造，使得橋面具有良好的行車舒適性。上部結構采用預制梁，上、下部結構可平行作業，有利于加快施工進度，保證施工質量。本工程的中小橋梁根據河道最小通航寬度或河面寬度布置橋跨，跨徑13m L22m的一般采用先張法預應力混凝土空心板梁，L13m采用鋼筋混凝土空心板梁或根據生產廠家條件采用和鋼筋混凝土空心板梁費用接近的先張法預應力混凝土空心板梁，空心板梁具有工廠化施工、質19、量進度均有保障，且價格合理，是上海地區中、小橋梁選用的典型結構型式。大東公路沿線跨越河流情況見下表序號樁號名稱新建橋梁跨徑備注1K1+014大寨河13+13+13西人東拖2K1+897巨潮港322兩邊人孔3K3+121紅旗港10+16+10兩邊人孔4K4+185沙港213+22+213兩邊人孔5K4+904光輝河316兩邊拖孔6K5+695竹港218+22+218兩邊人孔7K7+911南橫涇河20+22+208K10+427白廟港16+20+16兩邊人孔9K13+253金匯港1022+42(T梁)+1022兩邊拖孔10K16+015新強港13+20+13兩邊拖孔11K18+104西新港13+220、0+13兩邊人孔12K19+209泰青港213+20+213兩邊拖孔13K20+047泰東港13+20+13兩邊人孔14K21+080一號港13+20+13兩邊人孔15K21+967泰中港13+16+13兩邊人孔16K22+528光新港13+16+13西拖東人17K23+800航塘港220+25（T梁）+220西人東拖18K24+467文武港8+10+819K24+923東新港13+16+13西人東拖20K26+454華新港10+13+10兩邊人孔21K27+586奉新港218+22+218西側人孔22K29+220新潮河16+22+16西人東拖23K30+410A2公路跨線橋21.6+82221、+211+22+225+22+317+622+21.6單幅橋，寬度18m24K31+435北宋紀念碑16+20+16西拖東人25K31+920新港313兩邊人孔 二、下部結構 （一）橋墩中小橋橋墩采用樁柱式橋墩，蓋梁采用鋼筋混凝土結構，立柱直徑800mm，承臺采用1.5m厚，樁基礎。 （二）橋臺中小橋除橋下作人孔或拖孔采用鋼筋混凝土扶壁式橋臺外，其它橋臺采用輕型橋臺。 （三）樁基方案上海地區工程中常用的橋梁樁基礎形式有鋼筋混凝土預制方樁、PHC管樁以及鉆孔灌注樁。本工程選用何種或幾種形式樁基礎形成從以下幾個方面綜合考慮：1、根據場地地層結構，地基土的工程特性；2、該樁基礎在施工期間對地下管線、22、周圍建筑物的影響程度。依據地質勘探。沿線層暗綠草黃色粘性土和草黃色砂質粉土、粉砂分布比較連續，是合適的樁基持力層，埋深一般在25m30m。沿線周圍無重要設施，但局部處有居民點。綜上所述，鉆孔灌注樁由于容易遇到流砂等不良地質后坍孔、成樁質量不太穩定，且樁成本相比較高，因此除在對地下管線有影響處或沉樁難度大的局部區域，采用鉆孔樁方案外，一般考慮采用鋼筋混凝土樁或600PHC樁。具體可根據上部結構荷載、跨徑大小、地質持力層的深淺來選用這二種樁。由于場地道路條件較差，考慮運輸較為不方便，中小橋梁宜采用鋼筋混凝土樁。三、附屬工程 （一）橋面鋪裝橋面鋪裝采用8cm鋼筋混凝土鋪裝+1mm防水層+8cm瀝青混23、凝土鋪裝。 （二）臺后搭板為了減少橋臺臺后填土沉降造成行車跳動，橋臺臺后，排水箱涵后設置鋼筋混凝土搭板。（三）拖孔及排水箱涵拖孔采用單孔小橋結構,排水箱涵采用鋼筋混凝土箱涵結構。為減少箱涵的工后沉降，可根據具體地質資料，必要時可選用結構物下地基加固技術措施。A2（滬蘆）高速公路與大葉公路立交工程 A2（滬蘆）高速公路與大葉公路相交點的坐標為X27557.260，Y19506.579，該交點處A2高速公路里程為K18+656.01，大葉公路里程為K30+410.07，該立交的上下層關系為大葉公路上跨A2高速公路，大葉上跨A2公路的北半幅橋梁及立交內的其他匝道的工程已經全部包含在A2公路的工程范圍24、內，本次設計僅考慮大葉公路跨A2公路的南半幅橋梁設計。A2（滬蘆）高速公路的線形為R2500m的圓曲線上，大葉公路為直線，交點處兩條道路的斜交角度為39.005。正在施工中的大葉公路跨A2公路北半幅橋梁的跨度為：21.6+822+22（轉正孔）+22+25+25+22（斜交孔）+7.016（轉正孔）+722+21.6m，橋梁長度為517.816m，橋梁的跨度均為大葉公路中心線處的長度，新設計的南半幅跨線橋的橋梁跨度考慮左右幅橋墩盡量對齊及斜交的情況，布置如下：21.6+822+211（轉正孔）+22+225+22（斜交孔）+317（轉正孔）+622+21.6m，橋梁總長為517.8m。兩幅橋梁25、長度的差異可通過轉正孔的長度進行調整。北半幅橋梁的結構為 跨A2高速公路的兩跨25m梁為預應力混凝土預制小箱梁，梁高為1.40m，兩片梁的中心距離為3.2m，每孔橋共有10片中梁，2片邊梁。其余孔跨的上部結構均為先張法預應力混凝土板梁，梁高90cm，每孔橋梁共有15片中梁，2片邊梁。由于斜交角度較大，在跨越A2主線后兩側各設置了一孔轉正孔。橋梁下部結構為鋼筋混凝土倒“T”蓋梁，每個橋墩設4個立柱，立柱的截面為1.01.0m的矩形帶圓角，圓角半徑為0.15m，正交時立柱間距為4.5m，承臺為鋼筋混凝土工字承臺，每個立柱下設兩根600的PHC預制預應力管樁，樁長為3336m。根據兩幅橋基本正對，結26、構相似的原則，南半幅的結構基本同北半幅橋，中間兩跨25m梁為預應力混凝土預制小箱梁，梁高為1.40m，兩片梁的中心距離為3.2m，每孔橋共有10片中梁，2片邊梁。其余孔跨的上部結構均為先張法預應力混凝土板梁，梁高90cm，每孔橋梁共有15片中梁，2片邊梁。由于斜交角度較大，為了和北半幅橋梁正對，A2公路的西側設置了2孔轉正孔，在A2公路的東側設置了3孔轉正孔。橋梁下部結構為鋼筋混凝土倒“T”蓋梁，每個橋墩設4個立柱，立柱的截面為1.01.0m的矩形帶圓角，圓角半徑為0.15m，正交時立柱間距為4.5m，承臺為鋼筋混凝土工字承臺，每個立柱下設兩根800的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁長初估為3842m。這樣避免了南側打入樁的施工對北側橋梁產生影響。