城市互通式立交橋梁設計探討

郭鋼江

摘 ? ?要：現如今，伴隨著城市規模的不斷擴大，車輛運行的頻率越來越高，交通擁堵現象愈發嚴重。針對這種問題，通過建設互通式立交橋梁的方式，能夠有效解決道路交匯與交通擁堵情況。本文將對城市互通式立交橋梁設計相關內容進行分析，以供參考。

關鍵詞：互通式立交橋;設計;計算

1 ?引言

當前，城市交通式立交橋的設計關系到橋梁的設計和使用。針對互通式立交橋梁的設計思路及其實踐分析進行研究，有著極大的必要性與現實意義。

2 ?互通式立交橋梁設計思路

2.1 ?城市立交方案的選擇

第一，縱坡設計工作。立交的縱坡高度確定公式為：

H=Hg+hj+hs+E+a

式中：

H——上下層匝道交叉處的橋面高差;

Hg——下層匝道路面設計標準高度;

hj——行車凈空;

hs——上層橋梁的結構高度;

E——被交道縱截面在該位置的外矩;a表示受城市立交的縱坡與橫坡影響，應當調整的數值。

第二，橋面寬度設計工作。橋面寬度應當滿足車流量需求，調整好行車道、護欄和安全距離的相關寬度數據，要按照規范的相關規定，明確橋梁寬度。一般情況下，立交橋梁的寬度往往同行車數量有關，倘若存在特殊狀況，也可以進行適當調整。

第三，橋梁跨徑設計工作?？鐝酱笮「鶕缭降缆返膶挾?、交叉的角度決定。在設計橋梁跨徑期間，為了節省成本，跨徑盡量按照滿足規范的最小跨徑擬定。例如，跨越城市雙向六車道高架時，設計人員可以考慮城市立交中央分隔帶位置落墩，實現一邊一孔跨越高架，以此縮短橋梁跨徑，減小工程量，節省建設資金。但要調整路線線型，滿足外傾當量的要求。該方式的缺點在于，在中央設置橋墩，會影響駕車人員的視野，不利于交通順暢與橋梁美觀。同時需調整路線線型，受到一定的條件限制。為此，如果橋梁方案為大跨徑橋梁，不需要在中央區域設置橋墩。該方法既可以保證橋梁的承重功能，又能確保建筑美觀簡潔[1]。

2.2 ?上部結構形式的選擇

橋梁結構種類較多，在保證橋面寬度與跨徑的前提下，設計人員應當采用結構安全、耐久適用、環保經濟的橋梁結構。常見上部結構分為三類。第一類是簡支梁橋。該結構一般為預制結構，施工難度小，經濟性較好，適合與跨徑小于40m的橋梁方案中，此類結構應用最為廣泛。然而該結構類型只適用于跨徑較小的橋梁設計，此類結構隨著跨徑增大，跨中的彎矩就隨之加大，梁的截面尺寸就會變大，從而增加施工難度。另外，簡支梁橋需要建設橋墩蓋梁，在跨徑增大后，橋墩蓋梁同樣會變大，影響橋梁美觀效果。第二類則是現澆連續梁橋。該結構類型適應于路線線型半徑較小造成預制結構施工難度較大的情況，此類結構可以完美匹配線型。該類型的結構，往往是在中央位置建造主跨，兩邊各自建設一跨或兩跨，來對正彎矩實施受力卸載，以此降低橋梁高度，節省建設資金。不過該方法結構較為復雜，還需要進行與主跨相關的預應力張拉工序，應用較為廣泛。第三類屬于變截面連續梁橋[2]。該結構的設計，吸取借鑒了前兩種梁橋的優勢，通過相鄰跨的恒載與活載作用，保證負彎矩能夠對鄰跨中的正彎矩進行卸載，從而降低橋跨中的正彎矩。該設計方式，能夠降低橋梁高度、節約資金材料，經濟實用，優點眾多，已被各個橋梁建筑單位廣泛使用。

2.3 ?橋梁截面設計

一方面，要做好橋梁下部結構截面的設計工作。橋梁下部結構承接著上部壓力，對于施工質量與安全性能要求較高。因而在設計期間，在保證承受力的基礎上，要注重其輕巧美觀，以橋墩的形式美觀為主。橋墩種類多種多樣，這其中樁柱式橋墩的截面形狀種類較多，以圓形橋墩居多;空心式橋墩適應于墩高較高的情況，斷面設計能夠節省材料，但體積相對更大，因而應用范圍較小，除此之外，還有重力式橋墩、薄壁式橋墩等類型。另一方面，要做好橋梁上部結構截面的設計工作。這其中包括預制空心板橋、T梁、小箱梁截面等設計類型，在多種類型中又以T型梁截面和箱形截面為主。T型梁截面，主要適用于跨徑較小的橋梁結構設計，跨徑幅度通常在20m及以下。根據橋面寬度計算出橫向分布系數，參照橋面寬度、梁體的高度、翼緣板的尺寸，最終確定梁的預應力配筋率。針對跨徑大于20m

3 ?互通立交橋梁總體計算

3.1 ?橋型的選擇

設計立交橋時，必須首先確定橋面寬度。立交橋的寬度將根據當地政府的長期計劃，根據當前和未來的道路交通預測以及道路兩側的護欄，立交橋的寬度等來確定。

城市立交的主要目的是將兩條或更多直接連接到路面的困難道路合并。結果城市立交上的大多數現澆箱梁主要由彎曲的斜坡和其他特殊形狀的結構組成。如果半徑較大，可使用平面桿系統理論進行分析。如果半徑很小，或者傾斜角大于10。的變化較大的箱形梁和分叉箱形梁需要使用網格法進行結構空間分析，以便更準確地分析不同位置的力狀態并獲得更準確的計算結果。在兩條匝道的中央分隔區放置一個中心墩，并在匝道的兩側各留一個孔，可以有效減小橋梁的主跨徑。橋墩通常安裝在中間分隔區內，在兩側均設有鋼筋混凝土防撞護欄，為橋墩提供了一定的保護。在實際操作中，首先使用桿系統軟件執行梁的調整工作，然后在進行梁調整后，通過梁網格方法檢查結構。對于沒有中央分隔線或太小而無法放置的路段，可以使用常規方法，例如在城市道路上安裝防撞墩或防撞墻。這使交通寬度變窄，造成交通擁堵，影響車道的平整度，并給汽車駕駛員帶來不適感和心理壓力。

3.2 ?主跨徑的選擇

隨著城市立交的不斷發展，高架道路的設計增加了更多的審美內涵，以適應交通壓力。根據要求，設計人員努力匹配橋梁周圍的自然環境。如果橋梁的主要跨度超過35m，則可以使用可變截面的彎曲梁，并且橋梁的結構將看起來更明亮，更美觀。道路中間沒有橋墩的連續長梁橋可提供較高的穿透力，寬廣的視野和舒適的駕駛體驗。大跨度連續梁橋的設計更適合于交通樞紐和擁擠的地區。確定城市立交的主要跨度后，應根據兩側路堤的高度和周圍環境確定引橋的長度和橋梁的跨度。

通常，橋梁的每聯聯長為60m～150m，但是當每聯長度越小時，全線立交會有更多伸縮縫，這不利于行車的舒適性和橋面防水。如果每聯聯長過長，則受溫度或混凝土本身收縮徐變的順橋向累積位移越大，所需的伸縮縫縫寬越大，結構的自然復雜性就越大。隨著橋梁的順橋向伸縮長度的增加，基座的水平向位移變化增加，這對基座的影響更大?？梢院侠淼卣{整橋梁跨度的組合，并使橋梁的上部結構和下部結構的設計合理化。對于連續梁結構，橋梁的邊梁跨度通常是主跨跨度的0.7倍。橋孔的這種布置簡化了橋的結構，降低了橋的高度并節省了建造成本。

4 ?結束語

總之，要結合互通式立交橋梁的主要特點與實際情況，科學合理地制定設計思路與實踐方法，以此提高建設效率，確保設計質量，保證橋梁的科學性與安全穩定，從而促進我國橋梁建設事業的健康穩定發展。

參考文獻：

[1] 楊呂學.高架橋鋼箱梁制作安裝施工技術研究——以五河S306省道分離式立交橋為例[J].中國科技投資，2019（8）：31～32.

[2] 劉蒙.淺談G108國道青白江段改擴建工程B段（大件路東繞線）上跨北環達成鐵路立交橋＼"T構＼"施工技術[J].中國室內裝飾裝修天地，2019（10）：190～191.