城市基礎(chǔ)建設(shè)中道路立交橋的建設(shè)設(shè)計(jì)之我見(jiàn)

1、城市根底建設(shè)中道路立交橋的建設(shè)設(shè)計(jì)之我見(jiàn) 城市根底建設(shè)中道路立交橋的建設(shè)設(shè)計(jì)之我見(jiàn) 【摘要】伴隨著城市建設(shè)迅速開(kāi)展，作為城市根底建設(shè)重要組成局部的道路立交橋大量興建。立交橋的建設(shè)設(shè)計(jì)比普通橋梁的要求更高，難度也更大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在充分了解相關(guān)要求的根底上，對(duì)其進(jìn)行合理和科學(xué)的設(shè)計(jì)。 【關(guān)鍵詞】道路立交橋；建設(shè)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu) 中圖分類(lèi)號(hào)： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 引言 隨著道路建設(shè)的開(kāi)展和交通的需要，城市人口的急劇增加使車(chē)輛日益增多，平面交叉的道口造成車(chē)輛堵塞和擁擠，許多大中城市的交通要道和高速公路上興建了一大批立交橋，用空間分隔的方法消除道路平面交叉車(chē)流的沖突，使兩條交叉道路的直行車(chē)

2、輛暢通無(wú)阻。城市環(huán)線(xiàn)和高速公路網(wǎng)的聯(lián)結(jié)也必須通過(guò)大型互通式立交進(jìn)行分流和引導(dǎo)，保證交通的暢通。城市立交橋已成為現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志，被廣泛應(yīng)用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。城市道路立交橋使城市交通開(kāi)始從平面走向立體。 1 城市立交橋設(shè)計(jì)特點(diǎn) 城市立交橋由于受地形、地物以及需跨越的相交城市道路的影響，其設(shè)計(jì)和施工往往受到諸多因素的限制，這就決定了城市立交橋的設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)： (1) 為了跨越已建城市主干道而不影響正常的城市交通，抗扭剛度大、強(qiáng)度高、整體性好及架設(shè)工期短等特點(diǎn)的鋼箱梁結(jié)構(gòu)逐漸得到廣泛的應(yīng)用； (2)由于受地形、地物等限制，立交匝道橋?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能多采用較小半徑的彎、坡、

3、斜橋，且設(shè)置較大的超高值 ； (3)為了與城市環(huán)境協(xié)調(diào)，使立交橋的造型優(yōu)美、線(xiàn)性流暢，到達(dá)令人賞心悅目的景觀效果，獨(dú)柱式橋墩和較大懸臂等高度斜腹板箱梁得到廣泛采用； (4)城市立交橋的施工往往受到市政工程超短工期的限制，為了方便施工和縮短施工周期，在城市立交橋設(shè)計(jì)中，多采用等跨徑的橋跨布置，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)種類(lèi)盡可能統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。 2城市立交橋橋梁設(shè)計(jì)分析 2.1 立交橋橋梁結(jié)構(gòu)的選型分析 立交橋橋梁結(jié)構(gòu)的選型除了應(yīng)滿(mǎn)足視距、凈空的要求之外，也要滿(mǎn)足外形美觀的要求，做到造型新穎、結(jié)構(gòu)輕盈和多樣化，使得橋梁成為同立交線(xiàn)路完美協(xié)調(diào)的景點(diǎn)。立交橋橋梁上部結(jié)構(gòu)的截面形式主要包括預(yù)制裝配式空心板、箱形梁及T梁

4、。預(yù)制裝配式空心板具有安裝架設(shè)方便、施工制作容易、橋下平整美觀及建筑高度小等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)制裝配式空心板的使用跨度為1620米，梁高在0.81米，中間空心為矩形或圓形的橋梁。預(yù)制裝配式空心板廣泛應(yīng)用于城市立交中，但是由于其橫向整體剛度小，使得其橫向結(jié)構(gòu)不具有整體性，易發(fā)生單板受力的情況，從而導(dǎo)致板的裂縫和損壞。在早期的立交設(shè)計(jì)中，因T梁具有可預(yù)置裝配、施工周期短和工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用。箱型梁經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn)，得出主跨> 25m的異型段橋和曲線(xiàn)橋采用的是現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁；主跨 25m 的異型段橋和曲線(xiàn)橋，采用的是現(xiàn)澆普通鋼筋砼連續(xù)箱梁；而直線(xiàn)橋梁那么采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼空心簡(jiǎn)支板梁，

5、采用橋面連續(xù)。 2.2 立交橋中曲線(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)位置分析 立交橋在設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是對(duì)立交橋橋梁位置的的選擇和確認(rèn)，立交橋的選擇內(nèi)容很多，其開(kāi)展的前景也被十分看好，但在實(shí)際的城市道路建設(shè)工程當(dāng)中，對(duì)于線(xiàn)形受制約工程的作用最為明顯。一般情況下，立交橋的設(shè)計(jì)在確定時(shí)必然要考慮到方方面面的交通問(wèn)題。立交橋的位置不會(huì)對(duì)相交線(xiàn)路的交通產(chǎn)生影響，并且能夠在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生較大的價(jià)值，立交橋建設(shè)的內(nèi)容和可行性分析時(shí)，還要考慮到跨線(xiàn)橋能夠在設(shè)計(jì)年限內(nèi)滿(mǎn)足主線(xiàn)和被交路的使用需求。立交橋指的是匝道和主線(xiàn)或者被交路相交而設(shè)立的橋梁。在匝道線(xiàn)形的選定時(shí)，應(yīng)充分考慮橋梁實(shí)施的必要性和可能性。 高速公路主線(xiàn)與既有道路交叉采用何

6、種形式跨越，不能片面考慮減少主線(xiàn)工程量、壓低路基高度，而應(yīng)采用主線(xiàn)下穿，既有道路上跨的方案。實(shí)際說(shuō)明：壓低路基和上跨方案并不一定經(jīng)濟(jì)，且可能給施工造成困難，對(duì)地方交通和城鎮(zhèn)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)開(kāi)展不利。如果路段有多座別離式立交采用道路上跨方案，嚴(yán)重影響城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)。因?yàn)檫@樣布線(xiàn)，將一塊完整地塊，分割成互不相連的四小塊，使行人、車(chē)輛來(lái)往極為不便，周邊土地難以得到更好的開(kāi)發(fā)利用。 舉例來(lái)講，某別離式立交橋采用支線(xiàn)上跨，主線(xiàn)土方雖可減少，經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)分析，當(dāng)時(shí)可節(jié)約 100 余萬(wàn)元。該道路雖屬三級(jí)公路，但日交通量達(dá)1500輛次以上，為維持這樣大的日交通量，施工便道卻需花去198萬(wàn)元。該地區(qū)經(jīng)濟(jì)興旺，交通量增長(zhǎng)

7、很快，地方政府為適應(yīng)交通開(kāi)展的需要，將道路全線(xiàn)拓寬，致使剛剛建成尚未通車(chē)的上跨立交橋的寬度已不能適應(yīng)。地方政府又花近400萬(wàn)元平行修建一座上跨立交橋，造成重復(fù)投資建設(shè)。 根據(jù)我們的實(shí)踐，一般既有道路日交通量較小，無(wú)城鎮(zhèn)或規(guī)劃不開(kāi)展的地段，宜采用主線(xiàn)下穿，既有道路上跨的方案。當(dāng)主線(xiàn)與二級(jí)公路和日交通量達(dá) 1000 輛次以上的道路交叉，或被交叉道路兩側(cè)有集鎮(zhèn)的地段，跨越方案應(yīng)綜合考慮各方面因素比選確定。無(wú)論是既有道路上跨橋的橋?qū)?，還是高速公路主線(xiàn)橋跨越既有道路的橋梁布孔，都應(yīng)留有余地，便于既有道路將來(lái)的拓寬改造。 2.3 立交橋中曲線(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)材料分析 由于立交橋梁大跨徑橋梁的底板或頂板與立柱連接的

8、角節(jié)點(diǎn)對(duì)剛度的要求很高，因此，在結(jié)點(diǎn)內(nèi)應(yīng)加設(shè)梗腋設(shè)計(jì)，改善內(nèi)部的受力情況，方便施工的進(jìn)行。另外，在結(jié)點(diǎn)的外緣，鋼筋的使用應(yīng)繞過(guò)結(jié)點(diǎn)方可加以固定。目前對(duì)線(xiàn)形要求很高的立交橋梁大跨徑橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)通常采用橫向式的結(jié)構(gòu)選擇，因?yàn)闃蛄簝艨鐝綄?duì)于設(shè)支座的橋梁為相鄰兩墩、臺(tái)身頂內(nèi)緣之間的水平凈距；對(duì)于不設(shè)支座的橋梁(如拱橋、剛構(gòu)橋等)為上、下部結(jié)構(gòu)相交處內(nèi)緣間的水平凈距影響很大，所以選擇橫向式結(jié)構(gòu)可以節(jié)省供料，并且能夠增加其平安性能。 當(dāng)前，在城市立交橋橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的是預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁。但是由于曲線(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)受力比擬復(fù)雜，特別是小半徑的曲線(xiàn)橋梁，除了需承受剪力、彎矩力外，還存在較大的

9、翹曲和扭矩雙力矩的作用。其平面形狀多種多樣，受力復(fù)雜，在跨線(xiàn)橋中，由于受到被交路的限制，應(yīng)用很多；曲線(xiàn)橋梁橋型的受力特點(diǎn)比擬特殊，其計(jì)算方法主要包括梁格系分析法和有限元法兩種。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用這兩種方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，以盡可能的了解同實(shí)際運(yùn)行相近的受力情況；曲線(xiàn)橋中的橫梁起著聯(lián)系主梁及加強(qiáng)橫向剛度的作用，并且保持著整個(gè)橋的穩(wěn)定性，設(shè)置橫梁，可以在保持主梁形狀不變的情況下，防止變形，利于制作和運(yùn)輸?shù)囊?；小半徑曲線(xiàn)梁的預(yù)應(yīng)力除了相鄰兩混凝土間局部的預(yù)應(yīng)力外，在其箱梁內(nèi)弧側(cè)之間的混凝土也會(huì)產(chǎn)生崩彈預(yù)應(yīng)力。為了解決這一問(wèn)題，在對(duì)鋼束進(jìn)行布置時(shí)，相鄰預(yù)應(yīng)力鋼束中間需留置一定的混凝土厚度，箱梁腹板也應(yīng)留有混凝土厚度來(lái)抵御側(cè)向崩彈力，同時(shí)在腹板內(nèi)設(shè)置防崩鋼筋。 3 結(jié)束語(yǔ) 城市立交橋的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，牽涉到方方面面，設(shè)計(jì)中還要進(jìn)行完備的地下管線(xiàn)、綠化景觀、環(huán)境保護(hù)等設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者不僅需要認(rèn)真學(xué)習(xí)和熟練掌握所涉及的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，而且還需對(duì)道路規(guī)劃、交通流量、工程環(huán)境、橋梁美學(xué)等因素進(jìn)行綜合分析。在此前提下，進(jìn)行多方案比選以確定最優(yōu)方案。總之，一座成功的立交橋設(shè)計(jì)，就是一個(gè)滿(mǎn)足功能要求、符合實(shí)際情況、滿(mǎn)足開(kāi)展要求的多層次、多專(zhuān)業(yè)合作的綜合成果 。