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《装备维修技术》2021年第14期

顶进框架桥下穿既有高速公路的设计与施工分析

赵明

（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉430056）

摘要：一级公路下穿既有高速公路顶推框架桥设计包含技术标准的选取、框架主体结构、框架桥顶力计算、基坑支护设计、后背

系统设计、管棚及附属设施设计；顶推框架桥施工顺序的确定及施工重点措施的控制。

关键词：下穿高速公路；顶推框架桥；设计计算；施工控制；

引言型。

随着国家交通事业发展的大力推进，公路路线之间相互交叉

将会成为避免不了的问题。路线交叉形式主要有跨越与穿越两种，

通常跨越形式常以桥梁为主，穿越形式常用明挖和顶推两种，明

挖形式对既有交通影响较大，而顶推形式对现有交通影响较小，

在既有交通不可改变情况下常采用。

一、设计分析

1、顶推设计概况

南宁附近某一级公路下穿兰海高速，交叉位置兰海高速公路

宽度为42.4～43.4m，双向八车道，两道路设计线高差约为10.3m。

图21m宽梁单元模型

下穿兰海高速顶推通道长54.5m；工程规模为2×12.5m框架结构，

（2）边界条件

桥位中心线与兰海高速中线夹角为87°12’18”，框架横断面与通

本框架底部为强风化砂岩，饱和极限单轴抗压强度frk（MPa）

道交角按90°设计。结构尺寸见下图，施工期间兰海高速线不中

=20.2MPa，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2019

断交通。框架桥采用顶进法施工。

表P.0.2-2直线内插求得：岩石地基抗力系数C0KN/m4。

根据抗力系数模拟地基弹簧。

（3）荷载组合

基本组合：1.32×(自重+覆土压力+水压力)+1.32×（侧土压力

+水压力）+1.32×水压力+1.4×汽车荷载(包络)基本组合

准永久组合：1.0×(自重+覆土压力)+1.0×侧土压力+1.0×顶板

收缩+0.5×汽车荷载(包络)

（4）梁单元计算

根据基本组合和准永久组合分别计算出内力图（弯矩图、轴

图1框架桥断面图力图、剪力图），由此计算钢筋配筋数量。

2、设计要点及技术标准4、框架桥顶力计算

（1）框架桥按整体闭合框架计算内力。顶、底板按受弯构件采用《铁路桥涵砼结构设计规范》TB10092-2017。框架桥顶

计算(不计轴力影响)，侧墙按偏心受压构件计算。力计算公式如下：

（2）框架荷载：框架所受恒载包括框架自重、框架侧面及其

顶面填土的压力；不计入框架底板上面的铺装、人群及车辆荷载

对底板的有利影响。框架所受活载在填土高度大于或等于0.5m时

按30°角扩散车轮荷载，且不计入冲击力。路基土γ＝20kN/m