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合肥绕城高速公路南淝河路互通立交
一、项目概况
合肥绕城高速公路南淝河路(重庆路)互通立交工程(以下简称本项目)是合肥绕城高速公路新增互通立交,位于绕城高速公路与南淝河路交叉处,绕城高速公路运营桩号RCK26+425~RCK27+630及RCK25+780.430~RCK25+900.130,互通立交与南淝河路衔接。
项目的建设,是适应合肥市经济社会快速发展的需要;是缓解相邻两座服务性互通立交(包河大道互通、龙塘互通)的交通压力需要;是改善城市交通出行条件、完善合肥市综合交通运输体系快速发展的需要,对加快包河工业园区、合肥港和合肥东南部地区发展具有重要意义。
本项目距包河大道互通立交4.01km,距龙塘互通立交7.29km。
二、工程范围
2.1绕城高速公路
互通影响绕城高速公路运营桩号范围:RCK26+425~RCK27+630及RCK25+780.430~RCK25+900.130。
合肥绕城高速公路拼宽范围
位置 | 桩号范围 | 备注 |
左侧 | RCK26+709~RCK27+050.727 | |
RCK27+382.039~RCK27+630 | ||
右侧 | RCK26+425~RCK26+670.991 | |
RCK27+046.089~RCK27+422 | ||
主线桥梁 | RCK25+780.430~RCK25+900.130 | 拆除重建 |
2.2匝道及其他
新建匝道3592.882m、桥梁990.04m/11座,收费站1处(8进12出)及其附属设施。
2.3工程内容划分
本项目互通与南淝河路衔接时主要通过互通立交匝道与辅道进行衔接,互通立交采用双喇叭A型,匝道上跨南淝河路,匝道与南淝河路交通组织方式为右进右出方式;人非道在互通区采用下穿匝道局部绕行方式。
工程界面划分以匝道端部为界,端部以内为南淝河路设计范围,端部以外为互通设计范围;
具体为:A匝道全部为本项目设计内容;B匝道分界桩号为BK0+170.273= FDK0+210.432(左侧辅道);C匝道分界桩号为CK0+066.845= CQK7+288.632(南淝河路主线);D匝道分界桩号为DK0+039.009= FXK0+048.858 (右侧辅道);E匝道分界桩号为EK0+242.776= FXK0+225.171 (右侧辅道)。具体划分桩号详见互通平面及纵断面设计图。
三、技术标准
3.1 绕城高速公路
绕城高速公路为全封闭、全立交双向八车道,设计速度120km/h,路基宽42.0m,路基横断面几何尺寸布置为:0.75米(土路肩)+3.00米(硬路肩)+4×3.75米(行车道)+0.75米(路缘带)+3.00米(中央分隔带)+0.75米(路缘带)+4×3.75米(行车道)+3.00米(硬路肩)+0.75米(土路肩)。
绕城高速公路路基标准横断面
3.2 匝道
根据交通量分析结果,结合我省高速公路互通立交设计、使用及养护经验,匝道设计速度采用40Km/h,能够较好地满足行车需要。
单向双车道匝道路基断面宽10.5米,采用单车道出入口,路基横断面几何尺寸布置为:0.75米(土路肩)+1.00米(硬路肩)+2×3.50米(行车道)+1.00米(硬路肩)+0.75米(土路肩);
单向双车道匝道路基标准横断面
对向分隔式匝道路基断面宽19.5米,其横断面几何尺寸布置为:0.75米(土路肩)+1.00米(硬路肩)+2×3.50米(行车道)+0.5米(路缘带)+1.0米(中央分隔带)+0.5米(路缘带)+2×3.50米(行车道)+1.00米(硬路肩)+0.75米(土路肩)。
对向分隔式匝道路基标准横断面
3.3 南淝河路
南淝河路(城市快速路)位于合肥市东南区域,北起南一环路,南至长春街,与重庆路相接,道路全长7.861Km,总体呈南北走向。是东南区域重要的交通要道,是合肥市南部主要道路之一。
本项目互通与南淝河路的衔接主要通过互通立交匝道与南淝河辅道进行衔接;互通交叉处南淝河路基断面为渐变过渡段,其横断面几何尺寸布置为:8米(人非道)+a米(分隔带)+b米(辅道)+c米(绿化带)+12m(主车道)+4.0米(中央分隔带)+12米(主车道)+ d米(绿化带)+e米(辅道)+ f米(分隔带)+8米(人非道)。
互通交叉处南淝河路路基标准横断面
注:图中a、b、c、d、e、f为宽度渐变过渡段
3.4桥涵设计荷载:公路-Ⅰ级。
3.5设计洪水频率:路基,大、中、小桥及涵洞为1/100。
3.6地震:《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)标示,本场区地震基本烈度为7度,地震峰值加速度值为0.1g,地震动反应谱特征周期0.35s。
四、方案设计
4.1 总体设计
4.1.1 控制因素分析
影响本互通立交方案布设的主要因素为:转弯交通量分布特点、绕城高速南淝河路分离立交、下穿铁路桩板式路基、南淝河路快速化规划、公墓、城市路网、水系等。
4.1.2 互通方案
考虑到本互通的功能为衔接绕城高速公路与城市快速路,方案与绕城高速衔接的平、纵面指标均满足互通立交的设置要求,同时避免对铁路的影响。
采用A型双喇叭互通立交方案,匝道上跨绕城高速和南淝河路,收费站分别布设在高速公路与铁路之间,设置为8进12出。A匝道为对向四车道匝道,宽19.5米,其余各匝道为单向双车道匝道,宽10.5米。原南淝河路分离立交3x16m拆除,新建跨径为13+2x16.5+15+2x16.5+15+16.5m,以满足南淝河路改建工程及南淝河路互通立交的设置要求。
施工图设计方案
4.1.3 技术指标
南淝河互通立交工程 | 指标 | 备注 | |
合肥绕城高速 | 设计速度(km/h) | 120 | |
路基宽度(m) | 42 | ||
平曲线最小半径(m) | 12150 | ||
最大纵坡(%) | 0.916 | ||
匝道 | 设计速度(km/h) | 40 | |
路基宽度(m) | 10.50/19.5 | ||
平曲线最小半径(m) | 60 | F、B匝道 | |
最大纵坡(%) | 2.99 | ||
最小凹曲线半径(m) | 1400 | ||
最小凸曲线半径(m) | 1382.676 |
4.1.4主要工程规模
工程项目 | 单位 | 工程数量 | |
新增占地面积 | 亩 | 332.61 | |
路线长度 | 绕城高速 | m | 1324.7 |
匝道 | m | 3592.88 | |
拆迁 | 楼房 | m2 | 56352 |
温室大棚 | m2 | 14400 | |
通信塔 | 座 | 2 | |
广告牌 | 个 | 1 | |
杆/塔 | 根/座 | 36 | |
土石方 | 填方 | m3 | 472690 |
挖方 | m3 | 138101 | |
路面工程 | 绕城高速 | m2 | 6652 |
匝道 | m2 | 58497 | |
收费站 | m2 | 11100 | |
哈尔滨路改路 | m2 | 3826 | |
桥面铺装 | m2 | 16564 | |
桥涵工程 | 桥梁长度 | m/座 | 990.04/11 |
桥梁面积 | m2 | 19007.9 | |
通道涵洞 | m/道 | 302.77/11 | |
防护工程 | 混凝土 | m3 | 3692 |
植草 | m2 | 36517 | |
建安费 | 万元 | 29963.0463 | |
造 价 | 万元 | 49843.4784 |
注:①新增占地面积包含绿化占地67.41亩;②预算不包含收费站(除收费广场工程外)、管理区及机电工程的费用。
4.2 路基设计
4.2.1 一般路基设计
1.路基标准横断面
采用匝道拼接原高速公路的方式,在原绕城高速公路两侧扩建匝道的加、减速车道。具体断面布置如下:
2.路基坡率
填方路基:设计中绕城高速拼宽段的边坡坡率与原有老路的坡率保持一致,采用1:1.75,其余新建路基均采用1:1.5,部分用地受限制路段结合实际要求设置挡土墙。
挖方路基:结合景观绿化设计,在占地容许和保证安全的前提下,采用1:1.0的坡率,一坡到顶,部分受限制路段设置路堑挡土墙。
3.路堤填料
本项目所在区域人口密集,人口集中,环保要求高。为满足《合肥市建设工程扬尘污染防治暂行规定》的相关要求,路基填料采用级配良好的碎石。施工摊铺时必须设专人消除粗、细集料离析现象。
4.2.2特殊路基设计
1.低填、浅挖段路基设计
低填路基(填土高度小于路床加路面厚度)的路堤及浅挖路段(挖深小于路面厚度),反挖后采用级配碎石回填。
2.水沟、水塘段路基设计
项目沿线均有水沟、水塘分布,为保证路基的强度和稳定,满足填料强度和压实度标准及施工要求,采用换填碎石处理。
清淤至塘底硬土层,铺设40cm碎石压实后,铺设一层双向高强土工格室,再用碎石回填至原地面。
3.路基拼接
a)控制标准
为保证新老路基的良好衔接,本路段拼接路基施工完成后,原高速公路路基中心与新路肩的横坡度增大值应小于0.5%,与原公路横坡相比不得出现反坡。拼接路基施工后,原路中心附加沉降增量应小于30mm。加宽路基计算总沉降小于15cm、工后沉降小于5cm,新老路基差异沉降小于5cm。
b)路基拼接方案
在填筑加宽路基前先对老路基边坡进行50cm厚清坡处理。
在清坡后的路基边坡上开挖台阶(台阶底向内倾斜2%),同时自下而上,开挖一阶及时填筑一级,并按压实度要求进行碾压,初步拟定第一级台阶开挖尺寸为175×100cm,以上各级台阶开挖尺寸为140×80cm,最上一级台阶由老路基边缘向里开挖原路床120cm,重新回填加固。
拼接段新建路基按照现有《路基设计规范》中的填土压实度要求执行。为了减少路基填土的自身压缩变形,控制新老路基之间的差异变形,拼接路基按现有《路基设计规范》中的填土压实度要求提高1个百分点执行。
c)土工合成材料的应用
老路扩建成败的关键因素之一就是避免新老路基的不均匀沉降而产生的路基纵向开裂,在新老路基的拼接中运用土工合成材料能有效地增强老路基与拼接路基土体间的联接性,限制和协调路基土体的变形,均化荷载,提高拼接路基的抗剪强度,增强拼接路基的整体性。
d)施工观测
采用剖面沉降仪观测、沉降板观测、分层沉降标观测、水平位移桩观测等方法。
e)沉降稳定观测
①观测点的布设尽可能与老路原有沉降观测桩号相对应;
②大、中桥桥头路段左右幅各设置一个剖面沉降仪;
③填高大于4m的路段在每公里路段内至少设置5处由沉降板、水平位移桩组成的观测断面;
④一般拼接路基沉降板布设在拼接路基路肩下部。
4.2.3不良地质处理
1.不良地质路段
根据地质勘探资料,本项目特殊性岩土主要为杂填土。
由于杂填土填筑时间短、固结性差,压缩性高、承载力低、易变形,且均匀性差,不宜作为路基填料使用。路基段杂填土直接挖除换填处理。
4.2.4防护工程
设计中采用的防护形式有:草灌混植、拱圈配合草灌混植喷播、浸水护坡等。
4.2.5路基边坡防护标准化施工
主要的防护形式为:喷播植草、拱形护坡及桥头满铺。其中拱形护坡与桥头满铺可采用预制安装结构。其优势在于:采用模具生产的预制件尺寸统一,强度高、外观美观,重量适中便于搬运及安装。
桥头满铺采用实心混凝土六角预制块。对于路基填土高度大于3m的路堤边坡防护,采用拱形拱形骨架护坡,骨架内采用喷播植草防护。
4.2.6路基、路面排水设计
原绕城高速对土路肩采用预制块硬化处理,本次设计与原高速公路保持一致。土路肩采用7cm C20混凝土预制块硬化,土路肩下设通料碎石盲沟,预制混凝土块之间采用2cm间距,并采用M7.5砂浆勾缝。
在桥梁伸缩缝处应设置一道泄水口,若未设置,应在相应护栏处横向开口使路面结构内部水排出。在摊铺沥青下面层后采用锯切的方式形成碎石盲沟,内填级配碎石。
4.3 路面设计
4.3.1路面结构型式
绕城高速主线拼宽路面结构型式为:4cmSMA-13(SBS改性)+8cm AC-20(SBS改性)+10cm AC-25+35cm水泥稳定碎石+1cm橡胶沥青应力吸收层+15cm低剂量水泥稳定碎石+15cm排水型级配碎石。
桥面沥青铺装:4cm SMA-13(SBS改性)+6cm AC-20(SBS改性)+桥面防水层。
4.3.2路面拼接
本项目的部分匝道与绕城高速公路相连,须进行路面拼接设计。
4.4 桥梁设计
4.4.1 RCK25+840.28主线桥
本桥新建桥梁跨径布置为3.5m(桥台)+13+2x16.5+15+2x16.5+15+16.5 +3.5m(桥台),主桥全长132.54米,为预应力混凝土简支T桥。上部结构采用预应力混凝土小T梁,下部采用桩柱式桥墩及柱式台、桩基础。
本桥半幅标准横断面布置为: 0.5米(护栏)+19.5米(机动车道)+0.5米(护栏)+0.5米(分隔带),全宽42米。桥梁总体布置图如下图所示:
RCK25+840.28主线桥立面图
(1)桥梁上部构造设计
上部结构采用跨径为16米和17米的预应力混凝土简支T梁。桥梁横向分两幅,单幅14片小T梁。主梁高度均为0.95m,梁间距1.492m,其中内梁预制宽度1.0m、边梁预制宽度1.05m,翼缘板中间湿接缝宽度0.492m。
(2)下部结构设计
下部结构采用桩柱式桥墩,桥台采用柱式台。柱式墩盖梁高1.3m,宽1.7m;桩基础直径1.4m;柱式台台帽高1.2m,宽1.6m;桩基础直径1.4m。本桥桩基础均按摩擦桩设计。桥梁横断面如下图所示
RCK25+840.28主线桥横断面图
4.4.2 RCK27+209.5主线桥
现状塘头吴小桥宽42 m,该桥在2006年已扩建一次。原始老桥半幅宽13m,06年加宽部分为8.35m,桥梁上部结构为1-8m简支空心板桥,下部结构为薄壁台加桩基础;原桥设计荷载为汽超20级,挂-120级;06年加宽部分设计荷载为公路-I级。
RCK27+209.5主线桥立面图和平面图
(1)桥梁上部构造设计
本方案上部结构采用以1-8米的预应力混凝土现浇板梁,交角为-20°。该桥位于变宽段上,采取等宽直做的方式。桥梁北侧桥面加宽4 m。主梁高度0.6m。
(2)下部结构设计
下部结构采用重力式桥台。承台厚1.5m,下接1.2m直径的桩基。
(3)新旧桥梁连接设计
本次设计上部结构与原结构相同,采用钢筋混凝土现浇空心板结构,本次设计上部结构同样采用凿除原桥悬臂后,新建桥梁悬臂与老桥连接的形式,新桥悬臂钢筋与老桥悬臂钢筋绑扎连接后,再浇筑混凝土。
下部台身承台与老桥采用植筋连接。原耳墙拆除后,台身与承台采用植筋与原台身承台连接。
要求在老桥拆除期间,务必确保原有桥梁结构的梁板及其他未拆除部分的完整性。
RCK27+209.5主线桥横断面图
4.4.3 RCK27+295主线桥
现状跨上海路中桥为2006年建设桥梁,桥宽为42米,桥梁交角为-6度,下部结构为桩柱式桥墩、柱式台,上部结构为13m、18m空心板桥,荷载等级为公路-I级。
RCK27+295主线桥立面和平面图
(1)桥梁上部构造设计
本方案上部结构采用与原桥上部结构同类的空心板桥结构,交角为-6度。该桥位于变宽段上,采取等宽直做的方式。为桥梁构造统一,采用标准宽度的预制空心板结构,在桥梁北侧桥面加宽5m,13米跨径的主梁高度0.75m,18米跨径的主梁高度0.95m。
(2)下部结构设计
下部结构与原设计相同,采用桩柱式桥墩、柱式台,桥墩直径1.1m,桩径为1.3m,按摩擦桩设计,桥台桩径为1.3米。
(3)新旧桥梁连接设计
采用上连下不连的方式进行拼宽,上部结构凿除原桥悬臂后,新建桥梁悬臂与老桥连接。下部台身承台与老桥不相连接。桥梁拼宽断面如下图所示:
要求在老桥拆除期间,务必确保原有桥梁结构的梁板及其他未拆除部分的完整性。
4.5 交通安全设施
4.5.1交通标志、标线
采用新增及清除后新增的方式。
4.5.2安全护栏
本项目不涉及主线中分带护栏的改造,新建主线桥中分带护栏计入桥梁主体工程,其余主线中分带护栏全部利用。新增互通影响区段的主线路侧护栏采用全部拆除后新增的方式。
(1)路侧护栏
本项目连续设置路侧护栏,桥梁外侧采用钢筋混凝土护栏,其他路段采用波形梁护栏,采用波形梁护栏时,应注意以下事项:
(2)中分带护栏
主线:本项目高速公路主线中分带采用的是分设型混凝土护栏,其中RCK25+840分离立交为老桥拆除重建,桥梁中分带混凝土护栏的设计及数量计入桥梁工程,其余路段均为利用原路段上的混凝土护栏。
匝道:A匝道路基段中分带护采用带有横隔梁的单柱双面波形梁护栏。
4.5.3轮廓标
本项目全线设置轮廓标,轮廓标采用附着形式。护栏段设置附着式轮廓标。考虑美观性,桥梁路段采用长条形轮廓标。
4.5.4隔离设施
项目影响范围内的隔离栅采用全部拆除新增的方式
4.5.5防眩设施
主线:本项目互通主线范围内中分带已采用植树防护,本次设计仅对RCK25+840老桥拆除重建段新增防眩设施,采用在中分带混凝土护栏顶部加装钢板横梁后安装防眩板进行防眩。
匝道:在互通A匝道路基段中分带,防眩板设置在单柱双面波形梁护栏上;在互通A匝道上跨桥中分带,防眩板直接安装于中分带混凝土护栏顶面。
4.5.6防落物网
防落物网采用新增方式,设置于主线及匝道上跨桥两侧的护栏上,防落物网立柱采用抱箍或预留孔方式与桥梁护栏固定。
4.5.7防撞设施
本项目在互通立交主线出口三角端和收费岛岛头设置可导向防撞垫进行防撞、消能,有利于减少交通事故、降低碰撞严重程度。
4.5.8里程牌、百米牌及公路界碑
里程牌、百米牌及公路界碑采用拆除后新增的方式。
4.5.9限高架
为了更好的保障上跨上海路分离立交的安全,在下穿道路上的两端设置限高4.5米的限高架,以保护桥梁安全。