國(guó)道107官渡黃河大橋項(xiàng)目品質(zhì)工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新探討

　　摘要：文章結(jié)合國(guó)道107官渡黃河大橋項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)、工程美學(xué)、人性化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)服務(wù)水平等方面，介紹了適合該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)創(chuàng)新理念和具體工程措施，為其他項(xiàng)目創(chuàng)建品質(zhì)工程提供參考借鑒。

　　關(guān)鍵詞：品質(zhì)工程;工程設(shè)計(jì);評(píng)價(jià)指標(biāo);設(shè)計(jì)創(chuàng)新

　　0 引言

　　自2016年起，交通運(yùn)輸部在全國(guó)范圍內(nèi)開展了為期三年的公路水運(yùn)品質(zhì)工程示范創(chuàng)建活動(dòng)，引導(dǎo)全行業(yè)扎實(shí)推進(jìn)品質(zhì)工程建設(shè)，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，全面提升公路水運(yùn)工程質(zhì)量安全水平?！豆匪\(yùn)品質(zhì)工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》對(duì)品質(zhì)工程示范創(chuàng)建項(xiàng)目設(shè)置了工程設(shè)計(jì)、工程管理等七個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，工程設(shè)計(jì)一級(jí)指標(biāo)下又劃分了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)、工程美學(xué)、人性化設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)服務(wù)水平六個(gè)二級(jí)指標(biāo)。本文通過梳理國(guó)道107官渡黃河大橋項(xiàng)目品質(zhì)工程示范創(chuàng)建過程中采取的設(shè)計(jì)理念及工程措施，從設(shè)計(jì)角度論述品質(zhì)工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐。

　　1 工程概況

　　國(guó)道107官渡黃河大橋項(xiàng)目，起于新鄉(xiāng)市原陽縣陽阿鄉(xiāng)東，向南經(jīng)靳堂鄉(xiāng)、大賓鄉(xiāng)跨越黃河后止于鄭州市中牟縣萬灘鎮(zhèn)，路線全長(zhǎng)31. 775 km，按一級(jí)公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，雙向六車道，設(shè)計(jì)速度為100 km/h。項(xiàng)目地理位置圖見圖1。其中，官渡黃河特大橋全長(zhǎng)7 377 m，雙向八車道，主橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，主跨跨徑為125 m，采用掛籃懸臂澆筑工藝進(jìn)行施工。2019年9月，項(xiàng)目通過了省級(jí)品質(zhì)工程考核評(píng)價(jià)。

　　2 工程設(shè)計(jì)

　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　項(xiàng)目工可階段，官渡黃河特大橋主橋開展了主跨125 m、150 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋和主跨550 m預(yù)應(yīng)力混凝土雙塔雙索面漂浮體系斜拉橋全壽命周期技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證分析，最終推薦了3聯(lián)(75+5×125+75)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋方案。

　　設(shè)計(jì)單位在遵循國(guó)道107建設(shè)方案總體規(guī)劃的前提下，結(jié)合沿線地形地貌、水文地質(zhì)等自然條件以及沿線路網(wǎng)布局進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。項(xiàng)目位于黃河沖積平原，地勢(shì)平坦，多為良田，土地和土方資源稀缺，在設(shè)計(jì)中合理降低路基高度，減少占地和土方。路基最大填高為9.61 m，填高>8 m的路段相對(duì)較少。

　　官渡黃河特大橋位于黃河花園口段，該段黃河屬寬淺游蕩性懸河，地質(zhì)結(jié)構(gòu)為粉砂、細(xì)砂層，河勢(shì)游蕩多變，主河槽擺動(dòng)頻繁，河道先沖刷后淤積特征明顯。黃河特大橋引橋采用的50 mT梁橋可有效減少樁基礎(chǔ)數(shù)量，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)高。

　　官渡黃河特大橋設(shè)計(jì)中充分考慮建養(yǎng)一體化要求，主橋采用體內(nèi)體外混合配束設(shè)計(jì)方案，其中體外預(yù)應(yīng)力鋼束采用環(huán)氧涂層預(yù)應(yīng)力鋼絞線，空間上多根平行布置，實(shí)現(xiàn)可檢、可修、單根可調(diào)可換的設(shè)計(jì)理念。體外束安裝完成后的示意圖見圖2。體外束施工時(shí)須預(yù)留足夠的放張長(zhǎng)度，換索時(shí)用千斤頂單根放張，舊束完全松弛后取出夾片式錨具，然后抽出舊束穿入新束，錨固后完成單根換束。預(yù)留體外備用束以解決運(yùn)營(yíng)期間主梁下?lián)蠁栴}，改善上部結(jié)構(gòu)受力。施工期間在主橋箱梁關(guān)鍵受力截面位置埋設(shè)應(yīng)變傳感器，監(jiān)測(cè)施工期間箱梁受力狀態(tài)，為運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)積累原始數(shù)據(jù)。項(xiàng)目建成后，箱梁內(nèi)的應(yīng)變傳感器與外貼式應(yīng)變傳感器組成橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的長(zhǎng)期應(yīng)變監(jiān)測(cè)元件，供評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)及疲勞壽命使用。在精細(xì)化設(shè)計(jì)方面，項(xiàng)目設(shè)計(jì)組制訂了《項(xiàng)目工作大綱》《技術(shù)規(guī)定》《專業(yè)勘測(cè)與調(diào)查工作大綱》及《設(shè)計(jì)工作大綱》等文件，明確了本項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)原則以及各專業(yè)的任務(wù)及界面銜接。各專業(yè)定期進(jìn)行專業(yè)間會(huì)審，通過專業(yè)之間的緊密銜接，達(dá)到了減少“錯(cuò)、漏、碰”的目的，并在專業(yè)設(shè)計(jì)中做必要的技術(shù)要求。

　　除3座大、中橋梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆箱梁外，其他橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均為裝配式T梁、箱梁、空心板，歸并了橋梁跨徑，最大限度地實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化施工。

　　2.2 安全設(shè)計(jì)

　　項(xiàng)目重視安全設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)文件涵蓋了交通標(biāo)志(含里程碑、百米標(biāo)、公路界碑)、交通標(biāo)線(含輪廓標(biāo))、護(hù)欄(含防眩板、防撞墊)、警示黃閃燈、道口標(biāo)柱等主要內(nèi)容。項(xiàng)目根據(jù)擬定的路線平縱面指標(biāo)，結(jié)合沿線互通立交、服務(wù)區(qū)、主線收費(fèi)站、橋涵結(jié)構(gòu)物以及平交口等布設(shè)情況，進(jìn)行安全設(shè)施總體方案設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目交通安全設(shè)施初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)均通過了第三方安全性評(píng)價(jià)。

　　另外，由于本項(xiàng)目設(shè)計(jì)為一級(jí)公路，全線平面交叉多，在未設(shè)置信號(hào)燈控制的平面交叉口中央分隔帶端部設(shè)置警示黃閃燈，提示主線車輛注意被交道路可能有車輛駛?cè)?，并在未設(shè)置信號(hào)燈控制的平面交叉口兩側(cè)的主線土路肩上設(shè)置道口標(biāo)柱，一般道口每側(cè)各設(shè)2個(gè)，每根間距2m。同時(shí)，還在平面交叉口前方設(shè)置突起型振動(dòng)標(biāo)線和前方路口減速慢行標(biāo)志牌，提醒駕駛員減速慢行。

　　2.3 生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)

　　項(xiàng)目前期委托專業(yè)機(jī)構(gòu)編制了《環(huán)評(píng)影響報(bào)告》《黃河濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)影響專題報(bào)告》《生態(tài)環(huán)境影響專題評(píng)價(jià)報(bào)告》和《水土保持方案報(bào)告》等，設(shè)計(jì)完全遵循評(píng)價(jià)報(bào)告及其批復(fù)結(jié)論。

　　為防范危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸事故帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，本工程對(duì)跨越黃河特大橋設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)，并在橋頭兩端分別設(shè)置收集池，通過徑流收集管道將橋面徑流引入收集池(見圖3)。通過橋面徑流收集管道和收集池可在降雨期間收集污染物濃度較高的初期雨水，而且一旦在黃河特大橋發(fā)生運(yùn)輸事故，也可收集泄漏的危險(xiǎn)品，避免危險(xiǎn)品直接排入黃河，造成污染。

　　工程推薦線位經(jīng)過擬劃定的飲用水源二級(jí)保護(hù)區(qū)，對(duì)該水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)實(shí)施禁止排放污水等措施，并禁止設(shè)置施工營(yíng)地、拌和站、取土場(chǎng)、棄渣場(chǎng)等臨時(shí)工程用地，避免對(duì)水源保護(hù)區(qū)造成污染。

　　本項(xiàng)目路面上、中面層采用了環(huán)保型改性瀝青混凝土，不僅減少高溫永久形變，還提高其抗車轍、抗疲勞、抗老化及抵抗低溫開裂性能。此外，環(huán)保型改性瀝青混凝土可降低20℃～30℃的瀝青混合料拌和溫度，大大降低了能耗。

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