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城市互通式立交桥梁设计探讨

发表时间：2020/12/30 来源：《建筑科技》2020年7月下作者：裴超

[导读] 目前，随着城市规模在逐渐地扩大，车辆的运行频率也在不断地增加，所以经常会出现交通拥堵的情况发生。

南京博瑞杰路桥工程设计有限公司裴超 210000

摘要：目前，随着城市规模在逐渐地扩大，车辆的运行频率也在不断地增加，所以经常会出现交通拥堵的情况发生。针对这种情况，可以采用建设互通式立交桥的方法，可以有效地缓解交通的拥堵情况。基于此，本文对城市的互通式立交桥设计进行深入的探究和分析，并且提出了一些相应的策略，希望能够起到一定的参考作用。
关键词：城市交通；互通式立交桥；设计；
        引文：
        目前，人们的生活质量得到了提高，很多家庭都有能力购入家用汽车，所以导致了汽车的数量在持续的增加，这给城市的交通产生了严重的影响，经常会出现拥堵的情况发生。所以，为了能够解决这种问题，可以在城市中建设交通式立交桥，对于立交桥的设计一定要严谨，这关系到日后的使用。所以，以下将对互通式立交桥的设计思路和立交桥的实践分析进行深入的探究。
        一、互通式立交桥梁的设计规划
        1、城市立交的方案选择

（1）、纵坡的设计工作，立交纵坡高度的公式是：H=Hg+hj+hs+E+a
在公式中：
        H：是上下层匝道交叉处的桥面高差
        Hg：是下层匝道路面设计标准高度
        Hj：是行车净空
        Hs：是上层桥梁的结构高度
        E：是被交道纵截面在该位置的外矩
        a：是代表受城市立交的纵坡与横坡影响，应当调整的数值。
        （2）、对于桥面宽度的设计
        对于桥面宽度的设计，需要对车流量进行计算，一定要满足车流量的要求，并且还需要调整好行车道和安全距离以及护栏的宽度数据，然后按照相关的规范，就能够明确桥梁的宽度。在通常的情况下，立交桥的宽度都是和同行车的数量有关，如果是还有特殊的情况，还需要根据特殊的要求进行相关的调整。
        （3）、对于桥梁跨径的设计
        桥梁跨径的大小是根据跨越道路的宽度和较差的角度进行决定的，在设计桥梁跨径的过程中，为了能够节约成本，在设计跨径的时候一定要按照满足规范的最小跨径进行设计。比如，跨越城市双向四车道的高架时，工作人员可以考虑城市立交中央分隔带位置的落墩，一边一孔跨越高架，这样能够有效地缩短桥梁的跨径，以此来让工程量得到减少，让资金得到节省。
        2、在上部结构形式的选择
        桥梁结构的种类是比较多的，在能够保障桥面宽度和跨径的前提下，工作人员需要采取结构安全和环保经济的桥梁结构，一般比较常见的结构分为三种类型：
        （1）、第一种类型是简支桥梁，这种结构的一般是预制结构，施工的过程中难度较小，经济性非常好，比较适合在跨径小于40米的桥梁方案中，这种结构在应用中也是比较普遍的。但是这种结构只能适合于跨径较小的桥梁中，这种结构如果随着桥梁的跨径变大，跨中的弯矩也就会增大，梁的截面尺寸也就会随着增大，这样会让施工的难度增加。此外，简支桥梁还需要建设桥墩的盖梁，当跨径在增大了之后，桥墩的盖梁也会同样的加大，这种情况会影响到桥梁的美观效果。
        （2）、第二种类型是现浇连续桥梁，这种类型的设计可以适用在路线线型半径比较小造成预制结构施工难度加大的情况下，这种结构能够完美地匹配线型，这种类型的结构通常都是在中央的位置建造主跨，在两边各自建设一跨或者是两跨，这样能够让正弯矩得到受力卸载，可以让桥梁的高度得到降低，节省建设的资金。但是这种类型的结构有些复杂，还需要进行和主跨相关的预应力张拉工序，应用的范围比较广泛。
        （3）、第三种类型是变截面连续梁桥，这种类型结构的设计融合了前面两种类型的优势，通过邻跨的活载作用和恒载作用，能够保证负弯矩可以对邻跨中的正弯矩实施卸载，可以让桥跨中的正弯矩得到降低。这种设计方式可以让桥梁的高度得到降低，让资金和材料得到节省，比较经济适用，并且有很多的优点，目前已经被广泛地应用在桥梁建设中。
        3、对于桥梁的截面设计工作
        桥梁的截面设计工作分为下部结构截面设计和上部结构截面设计：
        （1）、下部结构截面设计。
        桥梁的下部结构惩承接着上部结构的压力，这对于施工的安全性和质量都有很高的要求，所以在设计的过程中，一定要保证承受力的基础之上，要重视其能够轻巧和美观，并且以桥墩的形式美观为主要。桥墩的种类是比较多样的，在这其中，桩柱式的桥墩截面形状种类是比较多的，大多是以圆形桥墩较多，空心式的桥墩适用于墩高比较高的情况，截面设计可以节约资金，但是体积相对来说就更大，所以应用的范围是较小的。
       （2）上部结构的截面设计。
        城市桥梁由于受施工条件限制，一般优先选择预制类型的上部结构。上部结构截面设计包括空心板桥、T梁、小箱梁、钢混组合梁等设计类型，在众多的类型中，以小箱梁型截面为主，空心板主要是应用在跨径较小的结构设计中，一般是在20米以下。按照桥面的宽度可以计算出横向分布的系数，按照桥面的宽度和梁体的高度以及翼缘板的尺寸，就能够确定梁的应力配筋率。

        二、城市互通式立交桥梁的总体计算
        1、对于桥型的选择上
        城市立交的主要目的就是把两条或者更多直接连接到路面的困难道路进行合并，在城市立交上，大多的现浇箱梁主要是由弯曲的斜坡和其他特殊形状的结构所组成的，如果半径比较大的情况下，那就可以运用平面杆系统理论开展分析，如果半径比较小，或者是倾斜角大于10，那就需要采用网格法开展结构空间的分析，这样可以准确地分析到不同位置的力状态，并且能够得到更加准确的结果。在两条匝道的中心分割区，需要放置一个中心墩，并且在匝道的两侧能够各留下一个孔，这样能够有效地减小桥梁的主跨径。在实际的开展过程中，首先需要运用杆系统软件执行梁的调整，调整之后通过梁网格方法检查结构。如果没有中央分割线，或者太小不能防止路段，那就可以采用常规方式，比如在道路上安装一些防撞墩等。
        2、对于主跨径的选择上
        目前，城市的立交在逐渐的发展，高架道路设计中也开始增加了很多审美的内涵，以此来适应交通的压力，根据相关要求，设计人员需要匹配好桥梁周围的环境。如果桥梁的主要跨度超过了45米，那就能够使用可变截面的弯曲梁，而且桥梁的结构看起来还会更加明亮和美观。大跨度连续梁桥的设计，能够更加适合交通枢纽和比较拥挤的区域，确定了城市立交的主要跨度之后，还需要根据两侧路堤的高度和周围环境，确定引桥的长度和桥梁的跨度。
        一般桥梁的每联联长都是60米到150米之间，但是当每联长度变小的时候，全线立交就会有更多的伸缩缝，这对于行车的舒适性和桥面的防水性是非常不利的。如果每联联长较长，由于受到温度或者混凝土自身的收缩，所需的伸缩缝缝宽就会越大，那就会导致结构的自然复杂性也就越大。可以合理的调整桥梁跨度的组合，并且需要让桥梁的上部结构和下部结构进行科学合理的设计。对于连续梁结构来说，桥梁的边梁跨度一般都是主跨的0.7倍。对于桥孔的这种布置，简化了桥梁的结构，让桥梁的高度得到了降低，同时还节省了建造的成本。
        结语：
        总而言之，一定要结合互通式立交桥梁的主要特点和实际的情况，科学合理地制定设计的思路和施工的方案，以此来提升建设的效率，让设计的质量得到有效的保障，采取科学合理的方式，保证桥梁建设的安全性和稳定性，以此来促进我国桥梁建设的长远发展。
参考文献：
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[2]刘蒙.浅谈G108国道青白江段改扩建工程B段（大件路东绕线）上跨北环达成铁路立交桥＼"T构＼"施工技术[J].中国室内装饰装修天地，2019（10）：190～191.