武罐高速公路

兰州至海口高速公路在甘肃省的重要组成路段

武都至罐子沟高速公路是“国家高速公路网”——兰州至海口高速公路在甘肃省的重要组成路段

路情简介

武都至罐子沟高速公路是“国家高速公路网”——兰州至海口高速公路在甘肃省的重要组成路段，是国家南北纵向公路的主通道，起点兰州，终点海口，在国家及区域路网中具有纵贯南北、连通东西、通江达海的快速大通道的作用；也是甘肃省规划的“四纵四横四个重要路段”公路网主骨架中的第二纵，是省会兰州通达陇南市的重要公路，是全省中西部地区与南部各市、州、县联系的主要交通要道。

本项目洛塘至罐子沟段设计采用《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），按照全立交、全封闭、控制出入、设有完整的交通安全设施和服务设施的四车道高速公路标准进行设计，设计速度80Km/h，路基宽度整体式采用24.5m，部分路段整体式桥梁路幅宽23.5m，分离式采用2×12.25m。局部困难路段在保证行车安全的前提下，适当降低了平纵指标，桥涵设计汽车荷载采用公路—Ⅰ级。

洛塘至罐子沟段路线全长46.373797Km，共设桥梁42629.14m/84座，特大桥22481.15m/12座，大桥18878.84m/54座，中桥1234.09m/16座，小桥35.06m/2座，涵洞12道，隧道44120.67m/51座，特长隧道6345m/2座，长隧道16375.4/8座，中短隧道21040.28m/41座，桥隧长度占路线长度达93.5%，分离式立交桥27座；通道桥2处。互通式立交2座，匝道收费站2处，服务区1处，主线收费站1处。

路情概况

兰海高速武罐段起点为武都区两水镇西坪，接预计建设的G75兰海高速临洮-武都段，经武都城区、东江镇、汉王镇、桔柑乡（大岸庙）、三河乡、玉皇乡、麻崖子、琵琶乡、洛塘镇、枫相乡、清峪沟渡口、余家湾，终点为甘川交界处的罐子沟，在将军石隧道顺接在建的G75兰海高速广甘段，路线全长130.415公里。兰海高速武罐段公路建设项目概算批复总投资117.13亿元，其中亚行贷款3亿美元。全线全封闭全立交双向四车道，设计行车时速80公里。

兰海高速武罐段是目前我省桥隧比例最高的一条高速公路，共有12座特大桥，总长24360.93米，两座特长隧道总长12401米。每公里近9000万元的造价创下了全省高速公路之最。

点评：打通西南快速通道

山大沟深，这是多年来人们对我省陇南地区的第一印象。也正因如此，多少年来，一不通铁路，二不通高速公路的陇南人民期盼着高速公路能修到家乡。当兰海高速武罐段开工后，他们的高速梦终于即将实现。兰海高速武罐段是国家高速公路网兰州至海口高速公路的重要组成。从兰州出发经兰州至临洮高速，经兰海高速临洮渭源段、兰海高速渭源武都段（待建），由兰海高速武罐段入川最终可直达海口。该高速公路也是我省高速公路“东部会战”的“右翼”组成。

武罐高速公路与2008年1月11日在甘肃省陇南市武都区举行奠基仪式。

完成时间

2008年12月。

工程创新

1、洛塘河双层高架桥梁结构选型新颖独特，具有原创性，在国内外属首例。该桥桥位区地形地质条件复杂、滑坡泥石流等地质灾害频发、地震烈度高、河道洪水大，在如此困难条件下，洛塘河双层高架桥从路线布置、桥型比选、跨径选择、框架桥墩选型等方面独具匠心，体现了安全、环保、创新的理念。

2. 双层高架桥桥墩拟静力试验研究技术国内领先。山区公路双层高架桥通常属于典型的非规则桥梁，山区双层高架桥桥墩高，高阶振型对结构的地震响应及位移延性能力有显著的影响；桥墩在遭受横向地震作用时，受力非常复杂，结构潜在的塑性铰区域可能多达8个，因此其设计超出了现有国内外抗震设计规范的应用范围。基于以上背景，本研究针对洛塘河双层高架特大桥进行了缩尺模型的拟静力试验，研究了低周反复荷载作用下双层高架桥的破坏形态、特征荷载、位移延性、刚度退化、耗能能力等性能进行了深入分析和讨论，同类型桥梁桥墩拟静力试验研究技术国内领先。

3. 双层高架桥抗震性能研究实属首次。针对洛塘河双层高架特大桥设计方案，建立了空间动力计算模型，研究了该结构的动力特性，采用反应谱和时程分析方法，分析得到了两个设防水准的地震作用下结构主要构件（含基础）的地震反应，并对结构进行了验算，确定了墩柱的合理配筋。由于墩柱截面的初始配筋率较高，在P1概率的地震作用下，墩梁各截面的抗弯承载力富余较大。同时桥墩与盖梁和基础的能力需求比基本相等，不符合抗震设计的“能力保护”思想，需要适当降低墩柱的配筋率。将墩柱的配筋率降至1.05%时，分析发现，在P1概率地震水平下，上下墩柱、盖梁和桩基的所有截面，能力需求比均大于1.0，满足抗震规范的要求。在P2概率的地震作用下，墩柱截面进入塑性，进行结构的非线性时程分析发现，除墩柱进入塑性外，盖梁和桩基础均保持弹性，满足设计要求。

4. 双层高架桥减隔震研究亦属首次。针对洛塘河双层高架特大桥设计方案，建立了空间动力计算模型，研究了采用减隔震设计时结构的抗震性能，墩柱和桩基础的内力减震效果显著，特别是横桥向，减隔震后支座位移达0.204m；因此挡块应预留足够间隙，以使减震效果正常发挥。

5.双层高架桥梁运营安全性的考虑

车辆行驶在双层高架桥梁上，下层桥梁行驶车辆容易产生心理压迫、视线阻隔等感觉，因此，双层桥梁长度不宜过大，对在施工及运营过程中，出现的各种紧急情况，应做好应急处理措施。主要表现在如下几个方面：

⑴.桥梁港湾式紧急停车带

山区高速公路桥隧比例高，运营期间出现紧急情况时，需要一定数量的紧急停车带以供停车救援，因此必须在桥梁上设置港湾式紧急停车带，停车带长度30m，渐变段长度两侧各15m，停车带加宽宽度2.5m。双层高架桥上层桥梁可以通过增加相邻三个墩的上盖梁悬臂设置港湾式紧急停车带，下层桥梁若在框架式桥墩内设置停车带会增加框架跨度，一般选择在分离式桥梁部分设置港湾式紧急停车带。洛塘河双层高架桥梁上下层各设置了两处港湾式紧急停车带。

⑵.防火措施

当下层桥梁遇到火灾等情况时，除了有高速公路交通工程消防设施的配置以外，还应该提高结构自身的防火能力，洛塘河双层高架桥梁是在上层箱梁的底部及侧面、上层盖梁的底部及侧面、墩柱的内层涂刷消防涂料，提高结构防火能力。

⑶.桥墩防撞设施

山区桥梁位于河道和陡坡上的桥墩经常受到山坡滚石的撞击，在桥梁设计中，一般先清除桥位两岸山坡上的孤石、悬石，以免石头滚落到桥面上或者冲撞桥墩；对距离较近山体采用主动柔性防护网进行防护，同时在桥墩底部3—5m高度范围设置钢筋混凝土防撞套筒，套筒与桥墩之间设置125px厚橡胶缓冲层，以吸收撞击能量。

技术难点

拟建项目位于甘肃省东南部，属秦岭山地。路线受地形、工程地质条件、白龙江及现有G212公路和沿线村镇等众多因素影响，桥隧相连，工程艰巨，技术复杂，主要特点如下：

1、地形条件、地质条件复杂，沿线不良地质分布较广，主要表现有断层、构造大断裂、滑坡、崩塌、泥石流等。

2、路线沿河谷布设走廊狭窄，沿线干扰物众多，路线平面布设困难。纵面设计受白龙江河洪水位、现有G212公路高程控制。

3、总体方案复杂、桥隧比例大、桥梁结构形式多样。洛塘河双层高架桥具有节省空间、线形灵活的特点，可从空间上绕避不良地质，最大可能地保护生态环境，减小桥墩阻水面积，在地形狭窄、地质复杂、河道弯曲、洪水量大、桥墩阻水严重的特定条件下，相对于常规高速公路桥梁具有较大优势，是山区桥梁设计方案的一种必然选择。

4、本路段隧道较多，穿过区域地形复杂，岩性多变，受地形条件限制，部分隧道断面无法采用分离，需设置连拱隧道。

5、本项目隧道多，且基本为隧道群，隧道的监控联网、防灾救援等是隧道机电的设计重点。

6、土地资源贫乏，预制梁场多建在已成形隧道洞内。