聂飞
佳风工程设计有限公司湖北分公司 湖北武汉 430050
摘要：随着我国公路建设的发展，以及高速公路的不断完善化，使得高速公路上水桥交换器的交汇处越来越多，对交换器的设计，如何针对场地、地质、路网、水系等条件提出经济合理的施工方案，已成为交换器设计中的重要问题，本文以上水桥互通立交为例，介绍交换器类型的选择和设计的布置，简述了交换器处理技术的特殊条件下的施工。希望能为以后的枢纽互通立交设计提供参考。
关键词：复杂条件；枢纽互通；立交设计；施工方案
一、上水桥互通立交概述
上水桥互通式立交是芜湖与安庆（沪渝高速）、铜陵至汤口高速（京台高速）的重要交汇点，是全国路网中的重要路口之一，整个交通位于湖区洼地，桥梁众多并且结构形式复杂，在上水桥互通立交建设的过程中，解决了“加快现浇混泥土施工进度的工艺流程”“弯桥、坡桥、斜桥、分叉桥组合设计”等诸多技术难题，成为了安徽省复杂互通立交桥设计的代表，这也决定了它在完善安徽省的路网的建设过程中的重要地位。在该路口设计之时，因为铜陵至汤口公路正在建设中，所以受前、后方限制，沿线通道变得十分狭窄，再加上通道独特，与铜汤公路的交叉口路况较差。由于地质条件复杂，岩溶发育区的地质条件和岩溶发育区的地质条件复杂，施工难度巨大。
二、方案的互通式设计
2.1车流分布
根据交通预测，G50沪渝高速安庆往芜湖方向，G40沪陕高速合六叶段合肥方向696公里（六安北站收费站以东约2公里）至666公里（江淮运河大桥）；G5011芜合高速芜湖方向，流量大，通行缓慢。
2.2 垂直平面的选择
设计高程主要受下限水桥湖水位和上限由铜九铁路设计高程的限制。已在建的铜汤高速公路，位于最低限高处，与铜塘高速公路沿河相交。由于这两条高速公路都位于湖区，所以都是桥梁。在选择匝道高度的时候，在一般情况下，是先在下层主线上跨主线，再在上层主线上跨主线，随后，再根据纵向倾斜度的要求，延长匝道长度的跨度。但由于使用这种更换方式时，大部分匝道都在水中，并且匝道的长度与桥梁的长度相同，不便操作。因此，采用匝道同时跨越两条机动车道作为工程的一部分，可以减少匝道的长度和所需空间。
三、单出口、单入口设计
出入口竖曲线半径与线形，出口时竖曲线的半径通常比较大，这样的设计是为了驾驶的安全，以免因为缺少足够的视距从而出现车辆碰撞或阻塞的问题。不过，由于互通式设计紧凑，在主线上设置双出入口，会导致两个出入口距离过近，不利于道路标志的设置，可能导致驾驶员分心，危及道路安全。
四、 上水桥立交桥的主要技术特点及创新点
4.1 几何设计
几何设计具有以下两个特点：
(1)右侧出局，主线各方向单边出局，单边进场，技术指标适当平衡，技术指标适当平衡
(2) 考虑到该路口位于湖区，设计时采用了以平地换空间的思路，减少了匝道长度和整体尺寸。
4.2 环境问题
由于整个交通路口大多位于湖泊区域，为了保护湖泊的自然环境，防止雨水、污染物排入湖中，降低对环境的影响，采取了将桥梁污水直接排入常规桥梁结构中的措施，在桥梁两侧设置污水收集管，并将积聚在桥下油水分离池中的桥梁污水自然蒸发、沉淀。这样有利于环境的保护。
4.3 桥梁施工
4.3.1 立交桥分三层，共94对427孔，其中55对采用连续预应力钢筋混凝土箱梁，跨度为15-42m，整体性能和抗震性能较好，抗震性能良好，线形平顺，线形均匀。有的地方还采用了预应力混凝土T梁和小箱梁。
4.3.2采用大跨度钢筋混凝土屋面梁，下设双支撑，增加了立交桥的抗渗性。
4.3.3 本高架桥中共有55根连续预应力钢筋混凝土沉箱梁，并采用不同的张拉顺序保证施工方案。由于该高架桥的施工时间只有30个月，因此，常规的跨间张拉需要86个月。本工程提出了三跨、四跨两端各张拉一次，五跨、六跨、七跨的施工进度计划，其中五跨、六跨、七跨在中间的耦合器端张拉一次，两跨各张拉一次，中间锚固一次。由于联轴器的长度较长，为了保证压力机的质量，采用了真空吸气的方式。这种方案具有施工时间短、工作区域多、无干扰的优点。
4.4.4纵断面线性总体设计，总断面的设计要结合平面线形、横断面等诸多方面进行考虑，要使得纵坡与主线、被交线、桥梁相结合，对于竖曲线的半径进行选择时，应当尽可能地选择大的半径。此外，保持线形流畅、连，纵断面变化顺适，均匀，技术指标均匀尤为重要。
4.4.5小半径混凝土箱体的直线检测
线路控制是保证工程质量的关键。在施工过程中，除了保证支撑的刚度和稳定性外，主要采用以下三种技术手段。
(1)将箱梁分为2段5m，每段划定10个控制点2，腹板2的交点与上板2的对应位置、下翼板2和上翼板2的外缘根据设计图纸，精确计算出每段、每点的坐标和平面标高，并在施工过程中利用全站仪对各点进行测量、检查和控制。
(2)翼梁图纸的尺寸完全相同，在与箱梁不同的高度处，按1.2m的箱梁最小高度制作万能结构的翼梁模具，在拼接梁底部的1.4m、l.6m、1.9m箱梁底部分别用0.2m、0-4m、0.7m平模的高度制作翼梁模具。根据进度要求和工作面的布置，共设计制作了2m长的翼模404片，1m长的翼模16片，共设计制作了2m长的翼模。
(3)机翼模板采用机械压制和折弯的方式制造，可有效控制机翼两侧的角度，竹塑底板外模，便于控制机翼底板两侧的角度，保证箱体的线条。
五、结束语
综上所述，不难发现，互通立交作为一个城市路网的重要组成部分，具有十分重要的作用。为实现湖区局部互通，应保护湖区的自然环境，防止雨水和有害物质进入湖区，防止事故发生时雨水和有害物质进入湖区，并加大对桥梁和道路积水的收集和分解力度。往返湖区的坡道应尽量设计成桥梁，方便施工。最大限度地提高技术水平，缩短匝道长度，节省空间。上水大桥立交桥的设计具有一定的代表性，通过该项目引出了设计中水网交换区的设计思路问题，希望能够为以后的设计提供一些参考，并为相关技术和交通设计起到促进作用。
参考文献：
【1】陈修林，复杂条件下的互通枢纽立交设计探讨[J]，交通标准化，2009，（210）
【2】梁海文，特定复杂条件下枢纽互通式立交方案研究[J]，中外公路，2018，（4）：333-334