互通立交中的桥梁设计

218
互通立交中的桥梁设计探讨
The Discussion of the Design of Interchange Bridge
■ 孙红霞 温 政 ■ Sun Hongxia Wen Zheng
[摘 要] 随着国民经济的发展，一座座横跨高速公路的互通立交桥如雨后春笋般的涌现出来。

本文主要是结合自身的工作经验，对互通立交中的桥梁设计的相关内容做了简要分析，以供同仁参考。

[关键词] 高速公路 互通立交 立交桥 设计
[Abstract] With the development of the national economy , a seat across the highway Interchange mushroomed emerge. This artic- le is intended to combine their work experience to do a brief ana- lysis of the bridge design Interchange for the reference of myco- lleagues.
[Keywords] highway , interchange cloverleaf, junction, design
互通立交桥已经成为高速公路上一道风景，将各个路口的车辆汇入其中，解决了各个方向车辆汇集而引起的车辆避让的问题。

互通立交中桥梁设计的好坏，直接影响着整个交通的畅通、工程造价和桥梁的使用寿命、自然美观、人文环境等。

在整个设计中，桥型选择是关键，结构设计是中心，科学合理的计算分析是保证。

影响桥型选择的因素很多，如道路的等级、路面的宽度、路基和路堑的填挖高度、桥址的地形、地质条件、资源环境、设计水平、当地运输条件等。

以下主要介绍高速公路互通立交中常用的几种桥梁结构形式和设计方法。

一、 互通立交中的地形设计
互通立交根据交通量和分流方向的需求，占地规模相差很大，设计人员应该根据道路的等级、地形地势和交通量的大小合理的布设线形，满足当地政府的长期规划，并且注重人文环境和自然环境的保护，避免造成互通立交周围的环境破坏和环境污染。

对于互通范围内的地形地物已经遭受破坏的情况，尽量将其恢复到原貌。

如图1所示的某互通立交桥，地形设计比较合理，将周围的环境融为一体，
错落有致，形成了一幅美丽的画卷。

图1 某互通立交桥 二、 互通立交中的桥型选择
1. 桥面宽度的确定
根据交通量的大小和道路的等级确定护栏或人行道的宽度、跨线桥的行车宽度，再根据当地政府
的长期规划，计算确定跨线桥的桥梁宽度。

一般情况下,跨线桥的行车宽度和它所连接的道路行车宽度相同。

W=Wx+Sz+Sy+Whz+Why+Bz+By （1） 式中：W—— 桥梁的设计宽度；Wx—— 桥上的行车道宽度；Sz、Sy—— 行车道左、右路缘带宽度；Whz、Why —— 桥上左、右侧护栏宽度；Bz、By—— 桥梁的外侧附带宽度。

它包括悬索的锚固宽度，人行道或检修道的宽度等其它需要的桥梁宽度部分。

2. 纵坡设计
由于要考虑跨线桥的建筑高度和行车的净空应该大于5 m，因此，跨线桥的控制点高度要满足最低要求。

H=Hg+hj+hs+E+a （2） 式中：H—跨线桥与高速公路交点处的最小设计标高；Hg—高速公路与跨线桥交点处的路面设计标高；hj— 高速公路的行车净空；hs—跨线桥上部结构的建筑高度；E—被交道纵截面在该处的外矩，如果该点不在变坡点的切线范围内时，该值取零；a —由高速公路、跨线桥的纵坡和横坡影响而需要的调整值。

3. 桥梁跨径的选择
桥梁的跨径主要是根据匝道桥或跨线桥需要跨越的道路宽度、跨线桥与被交道的夹角来确定桥墩的位置和跨线桥的跨径。

要节约工程造价，应该尽可能的减小桥梁的跨径。

可以在高速公路的中央分隔带处，设立中蹲，一边一孔跨越高速公路，大大减小桥梁主跨的跨径，使得桥梁结构比较经济合理。

但是中间设桥墩，影响美观而且影响行车路线。

因此，随着对桥梁美学的重视，力求桥梁与环境的协调，确保视野开阔，提高的行车舒适度，多采用大跨径连续梁桥。

在确定了跨线桥的主跨以后,根据两侧连接线的填土高度和周围环境的协调情况,确定两侧引桥的桥梁长度和桥梁跨径。

桥梁的分联长度,一般情况下桥梁的联长在60～200m。

分联越少,一联的长度就越大,受温度变化、混凝土收缩徐变产生的纵向累积位移、需要的伸缩缝也就越大,结构也就越复杂。

分联过多,桥面的伸缩缝也就越多,行车的舒适性就越差,不利于高速行驶。

桥梁的纵向伸缩长度的增大,加大了桥墩的温度纵向变量, 业加大了对桥墩支座和桥墩的影响。

合理的联长可以合理地布置桥梁的跨径组合,使桥梁的上下部结构设计合理。

对于有主跨的桥,桥梁的边跨一般为主跨的0.5～0.8倍,这样的桥孔布置使桥梁的结构受力合理,减小桥梁的建筑高度,节省建设费用。

同时主次
分明,受力合理。

对于没有主跨的桥梁,一般采用同等跨径的桥梁布设,这样的结构外观整齐大方,并且有利于施工控制。

所以,在大部分的互通立交中,除了跨越主要道路的主桥以外一般采用等跨的桥梁布置形式。

4. 桥梁结构形式的选择
在确定桥梁的基本跨径和桥面宽度后，根据桥梁所处的位置、周围的环境、结合施工方案、经济合理的原则进行桥梁结构形式的选择。

常见的结构形式有如下几种：简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、T 型刚构、连续—刚构桥、斜拉桥、悬索桥等。

（1）简支梁桥。

简支梁桥是静力结构，可以应用在地基较差的情况下，建筑高度主要是受正弯矩的作用，跨度增加，跨中恒载按几何速度增加，结构尺寸增大。

简支梁桥外形简单，可以预制，施工费用较低，是一种应用较广泛的桥型。

但是互通立交中跨线桥的上部结构一般不采用简支梁桥结构，在互通立交的引桥中简支板桥或简支梁桥的应用还是比较多的。

（2）连续梁桥。

连续梁桥具有结构刚度大、建筑高度小、动力性能好、变形小、主梁变形曲线平缓等特点，而且不需要设置墩帽，美观，而且节约建筑材料，工程造价降低，因此，预应力混凝土连续梁桥是互通立交中应用最广的一种桥型。

（3）悬臂梁桥。

将简支梁桥的梁体加长,越过支点就形成了悬臂梁桥。

悬臂梁桥具有的优点，连续梁桥都具有，因此，在互通立交中很少应用。

（4）T 型刚构。

T 型刚构是从桥墩上伸出悬臂,在跨中用铰或简支挂梁组合的桥梁结构形式，跨径一般在60～200m，但是因为受力特点，使得墩柱比较粗大，伸缩缝较多，影响高速行车的舒适度，因此，在互通立交中应用较少。

（5）连续—— 刚构桥。

连续—— 刚构桥综合了连续梁和刚构桥的优点，保持了连续梁的特性，改善了结构在水平荷载作用下的受力性能，在比较高的大跨径桥中应用比较广泛。

三、 桥梁上部结构截面的设计
高速公路互通立交桥在确定桥型、跨径、桥面宽度后，需要进一步确定截面的形式，对于T 梁、预制板桥等截面，可以参照全国通用图，对于整体现浇的连续梁桥，跨径小于20m，梁高小于1.2m 的连续梁桥，一般采用空心板截面，空心板的空洞可以在满足结构受力需要的同时，减少桥梁自身重量，节省建筑材料，降低工程造价。

在中小跨径的连续梁桥中空心板桥是一种应用非常普遍,效果良好的截面形式。

但是随着建筑高度的增加、桥梁跨径的增大，箱形截面往往取代了空心板结构，箱形截面能够有效的抵抗正负弯矩，满足配筋的要求，最大限度地减少桥梁结构的自重，节省建筑材料，降低工程造价。

箱形截面的基本形式分为：单箱双室、单箱单室、双箱单室、单箱多室和多箱多室等形式。

主要是根据桥面宽度和桥梁的建筑高度来选择截面形式，当桥梁宽度小于10m 时, 一般采用单箱单室截面。

桥面宽度越大，单箱单室的内截面跨度越大。

（下转第222页）
图2根特市音乐舞蹈视觉文化中心
从这些建筑作品的发展中我们不仅看到伊东在曲线几何手法上的变化，同时发现“暂时性”这个概念也从最初的轻巧性、易碎性的想法逐渐演变成为一种“流动性”和“不定性”了。

但我们必须认识到，轻巧易碎和流动不定不是伊东建筑作品当中两个截然分开的阶段，而是从一开始就扎根于伊东的设计理念之中，它们互相交织，相辅相成。

轻巧
易碎性更偏重于物质形态方面，而流动性则是空间
的表现，它们共同反映伊东丰雄建筑的“暂时性”。

三、 建筑体现对时代和社会的思考
建筑师是在时代的背景下设计建筑的。

伊东丰
雄的建筑作品在当今建筑界之所以出类拔萃，是因
为他对时代发展的敏锐直觉和深邃的哲学思考能力
在发挥着作用。

即便上文用了很多文字试图从造型
角度解读他的建筑，但如果仅从形体方面去解读他
的作品，实在很难看出他创作的规律，真正在设计
过程中起主导作用的还是他的思想。

当代社会的发展将世界带入一个越来越不确定
的体系：消费主义盛行，信息大爆炸，人的异化，
形象的媒体化和平面化……像东京这样的城市在时
代潮流的冲击下表现出一种无特色且处于不断变化
的特征。

“暂时性”（或者说“不确定性”）是当代社
会发展的重要特点，伊东以敏锐的目光捕捉到了这
一时代讯息，从而找到了建筑思想的切入点。

他的
建筑不是对形体表象做肤浅的研究，而是一个表达
手段，凝聚了他对时代的解读和人类社会的思考。

“人逐渐失去对场所的归属和记忆后，生活方
式也变得不可预测。

”伊东如是说。

他还认为建筑由
于耐久性而变得不合时宜，无法适应现代城市和生
活的不可预测性，建筑就像消费品一样，已经沦为
城市的代谢物。

“暂时性”做为基本创作思想，它贯
穿伊东至今的所有建筑作品，似乎在以一种积极的
态度，召唤着越来越多顺应时代的建筑作品。

参考文献
[1]大师系列丛书编辑部.伊东丰雄的作品与思想
[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2](意)安德烈亚·玛费伊编.伊东丰雄[M].大连理
工大学出版社,2003.
[3]中文版编辑部.建筑素描:伊东丰雄专辑[M].宁
波出版社,2006.
[4]王发堂,徐于甦.伊东丰雄的建筑思想研究[J].
东南大学学报,2009(05)
（作者单位：广西科技大学土木建筑工程学院，柳
州 545006）
（上接第213页）
同时又有纵缝时，可先用压路机沿纵缝碾压一遍，其碾压宽度为15～20cm，然后再沿横缝作横向碾压，最后进行正常的纵向碾压。

三、 结语
沥青混凝土路面的施工是一项复杂的工作，只有从各个阶段加强对质量的控制，加强工作人员对质量的意识，并且定期的对工作人员展开培训，不断提升他们的技术水平，从原材料，到沥青混凝土
的运输、摊铺、碾压等每个环节都要做好施工技术
工作，才能确保沥青混凝土路面的质量。

参考文献
[1]刘军.吉延高速公路沥青混合料施工质量控制研
究[D].长安大学,2009.
[2]周庆波.对提高沥青混凝土路面施工质量的探析
[J].中国商界(下半月),2008(04).
[3]袁光权.沥青路面施工质量控制技术研究[D].重
庆交通大学,2008.
[4]刘大鹏,宋春艳.刘云峰.高等级公路沥青混凝土
路面施工的几点体会[J].林业科技情报，2004(04).
[5]莫莽. 高速公路沥青混凝土路面施工中的技术
分析[J].现代物业(上旬刊),2011(07).
（作者单位：重庆恒诺建设工程咨询有限公司，重
庆 400015）
（上接第217页）
土的受力稳定，合拢段是整个桥梁中最重要的环节，希望大家在施工中能得到足够重视。

八、 结语
目前挂篮悬臂技术在连续梁工程中被大范围推广，所以在未来的施工中我们要更加理解施工方法，增加施工经验，争取在每个施工步骤都加大施工控制力度吗，悬臂施工对桥梁的整体线性能进行良好的控制，有其能保证合拢段的工程质量，为保证桥梁工程的整体奠定良好基础。

参考文献
[1]刘慧春,罗演庆.关于桥梁施工中常用技术与设
备的探讨[J].中国新技术新产品,2010(20).
[2]董钟庆,张健.浅谈桥梁施工中单侧悬臂挂篮法
及施工要点[J].中国新技术新产品,2012(18).
[3]朱武英.陈志涛单侧悬臂挂篮法在桥梁施工中的
施工要点分析[J].大科技,2012(20).
[4]袁定安.武咸城际铁路跨武广高速铁路连续梁施
工安全综合防护技术[J].铁道标准设计,2012(09).
[5]陈建平.连续梁支架现浇改挂篮悬浇的核心工艺
控制[J].四川建筑,2012(01).
[6]董洪刚.预应力混凝土连续梁悬臂浇筑线形监控
[J].山西建筑,2012(01).
[7]刘志亮,汪伟,于海军,厦深铁路特大桥架桥机跨
连续梁施工技术[J].施工技术,2011(12).
（作者单位：宁波交通工程建设集团有限公司，浙
江 宁波 315000）
（上接第218页）
可以采用在桥面板内设置横向预应力筋，或是采用加厚悬臂板或在悬臂上增加加劲梁。

悬臂的增加要根据桥梁的具体情况,结合相邻桥梁的悬臂长度和周围的环境条件而定。

对于桥梁宽度较大时，可以采用单箱双室结构。

若桥梁宽度很大时，一般根据车道的布置情况，将桥分幅，减小桥梁宽度。

箱梁截面可以采用直腹板或斜腹板，对于等梁高的箱梁一般采用斜腹板，斜腹板使下部底板变小，减小荷载自重，同时斜腹板使箱梁截面线形流畅，造型美观。

但是,在采用变梁高的箱梁截面时,一般不采用斜腹板，因为变梁高的箱梁截面若采用相同的斜率，桥梁的顶面或底边将不能保持一致；若将箱梁的顶、底面宽度不变，箱梁截面的斜率就不同，这样增加了施工的控制难度。

四、 桥墩结构形式的设计
桥墩是连接着桥梁上部结构和下部基础的主要
部分，将上部结构的作用力传递给基础，桥墩形式
的选择，对桥梁的造型有着重要的影响。

主要有空
心式桥墩、重力式桥墩、柱式墩、桩柱式桥墩、薄
壁式桥墩等，每一种桥墩形式都有着自身的特点，
重力式桥墩、桩柱式桥墩、柱式桥墩是比较常见的
桥墩形式。

桩柱式桥墩是墩柱和桩基础合为一体的
结构形式。

桩柱式墩既能节约建筑材料,减轻桥墩重
量,又轻巧美观,可以根据桥梁的宽度设置不同的根
数，在桥墩形式中，是最常见的一种形式。

五、 结语
互通立交中的桥梁设计是一项复杂的工作，要
根据建设地点的地形、地质、地势等各种条件，当
地政府的规划、人文环境等各种因素综合考虑，提
供多种设计方案，进行充分的论证，选择最优方案。

在满足结构质量和工程造价的同时，让互通立交桥
成为一座艺术品，永远接受着大自然的洗礼和风雨
的考验。

参考文献
[1]赵丽,吴萍.互通式立交的桥梁设计[J].科技信
息(科学教研),2007(29).
[2]汪锋.互通式立交桥梁设计探讨[J].公路交通技
术,2008(03).
[3]黄琛.枢纽立交内桥梁总体设计[J].广东公路交
通，2009(02).
（作者单位：内蒙古鄂尔多斯市公路勘测设计院，
鄂尔多斯 017000）
222。