城市基础建设中道路立交桥的建设设计之我见

城市基础建设中道路立交桥的建设设计之我见【摘要】伴随着城市建设迅速发展，作为城市基础建设重要组成部分的道路立交桥大量兴建。立交桥的建设设计比普通桥梁的要求更高，难度也更大，设计人员应该在充分了解相关要求的基础上，对其进行合理和科学的设计。

【关键词】道路立交桥；建设设计；结构

中图分类号： tu2 文献标识码： a 文章编号：

引言

随着道路建设的发展和交通的需要，城市人口的急剧增加使车辆日益增多，平面交叉的道口造成车辆堵塞和拥挤，许多大中城市的交通要道和高速公路上兴建了一大批立交桥，用空间分隔的方法消除道路平面交叉车流的冲突，使两条交叉道路的直行车辆畅通无阻。城市环线和高速公路网的联结也必须通过大型互通式立交进行分流和引导，保证交通的畅通。城市立交桥已成为现代化城市的重要标志，被广泛应用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。城市道路立交桥使城市交通开始从平面走向立体。

1 城市立交桥设计特点

城市立交桥由于受地形、地物以及需跨越的相交城市道路的影响，其设计和施工往往受到诸多因素的限制，这就决定了城市立交桥的设计具有以下特点：

(1) 为了跨越已建城市主干道而不影响正常的城市交通，抗扭

刚度大、强度高、整体性好及架设工期短等特点的钢箱梁结构逐渐得到广泛的应用；

(2)由于受地形、地物等限制，立交匝道桥为了实现转向功能多采用较小半径的弯、坡、斜桥，且设置较大的超高值；

(3)为了与城市环境协调，使立交桥的造型优美、线性流畅，达到令人赏心悦目的景观效果，独柱式桥墩和较大悬臂等高度斜腹板箱梁得到广泛采用；

(4)城市立交桥的施工往往受到市政工程超短工期的限制，为了方便施工和缩短施工周期，在城市立交桥设计中，多采用等跨径的桥跨布置，且结构设计种类尽可能统一和标准化。

2城市立交桥桥梁设计分析

2.1 立交桥桥梁结构的选型分析

立交桥桥梁结构的选型除了应满足视距、净空的要求之外，也要满足外形美观的要求，做到造型新颖、结构轻盈和多样化，使得桥梁成为同立交线路完美协调的景点。立交桥桥梁上部结构的截面形式主要包括预制装配式空心板、箱形梁及t梁。预制装配式空心板具有安装架设方便、施工制作容易、桥下平整美观及建筑高度小等优点。预制装配式空心板的使用跨度为16~20米，梁高在0.8~1米，中间空心为矩形或圆形的桥梁。预制装配式空心板广泛应用于城市立交中，但是由于其横向整体刚度小，使得其横向结构不具有整体性，易发生单板受力的情况，从而导致板的裂缝和损坏。在早

期的立交设计中，因t梁具有可预置装配、施工周期短和工程造价低等优点，而被广泛应用。箱型梁经过实际应用的检验，得出主跨> 25m的异型段桥和曲线桥采用的是现浇预应力砼连续箱梁；主跨≤25m 的异型段桥和曲线桥，采用的是现浇普通钢筋砼连续箱梁；而直线桥梁则采用预制预应力砼空心简支板梁，采用桥面连续。

2.2 立交桥中曲线桥梁设计位置分析

立交桥在设计中的关键环节是对立交桥桥梁位置的的选择和确认，立交桥的选择内容很多，其发展的前景也被十分看好，但在实际的城市道路建设工程当中，对于线形受制约工程的作用最为明显。一般情况下，立交桥的设计在确定时必然要考虑到方方面面的交通问题。立交桥的位置不会对相交线路的交通产生影响，并且能够在一定范围内产生较大的价值，立交桥建设的内容和可行性分析时，还要考虑到跨线桥能够在设计年限内满足主线和被交路的使用需求。立交桥指的是匝道和主线或者被交路相交而设立的桥梁。在匝道线形的选定时，应充分考虑桥梁实施的必要性和可能性。

高速公路主线与既有道路交叉采用何种形式跨越，不能片面考虑减少主线工程量、压低路基高度，而应采用主线下穿，既有道路上跨的方案。实际表明：压低路基和上跨方案并不一定经济，且可能给施工造成困难，对地方交通和城镇规划、经济发展不利。如果路段有多座分离式立交采用道路上跨方案，严重影响城镇经济的开发。因为这样布线，将一块完整地块，分割成互不相连的四小块，

使行人、车辆来往极为不便，周边土地难以得到更好的开发利用。

举例来讲，某分离式立交桥采用支线上跨，主线土方虽可减少，经综合经济分析，当时可节约 100 余万元。该道路虽属三级公路，但日交通量达1500辆次以上，为维持这样大的日交通量，施工便道却需花去198万元。该地区经济发达，交通量增长很快，地方政府为适应交通发展的需要，将道路全线拓宽，致使刚刚建成尚未通车的上跨立交桥的宽度已不能适应。地方政府又花近400万元平行修建一座上跨立交桥，造成重复投资建设。根据我们的实践，一般既有道路日交通量较小，无城镇或规划不发展的地段，宜采用主线下穿，既有道路上跨的方案。当主线与二级公路和日交通量达1000 辆次以上的道路交叉，或被交叉道路两侧有集镇的地段，跨越方案应综合考虑各方面因素比选确定。无论是既有道路上跨桥的桥宽，还是高速公路主线桥跨越既有道路的桥梁布孔，都应留有余地，便于既有道路将来的拓宽改造。

2.3 立交桥中曲线桥梁设计材料分析

由于立交桥梁大跨径桥梁的底板或顶板与立柱连接的角节点对刚度的要求很高，因此，在结点内应加设梗腋设计，改善内部的受力情况，方便施工的进行。另外，在结点的外缘，钢筋的使用应绕过结点方可加以固定。目前对线形要求很高的立交桥梁大跨径桥梁的设计时通常采用横向式的结构选择，因为桥梁净跨径对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距；对于不设支座的

桥梁(如拱桥、刚构桥等)为上、下部结构相交处内缘间的水平净距影响很大，所以选择横向式结构可以节省供料，并且能够增加其安全性能。

当前，在城市立交桥桥梁设计中应用最为广泛的是预应力混凝土或钢筋混凝土现浇箱梁。但是由于曲线桥梁结构受力比较复杂，特别是小半径的曲线桥梁，除了需承受剪力、弯矩力外，还存在较大的翘曲和扭矩双力矩的作用。其平面形状多种多样，受力复杂，在跨线桥中，由于受到被交路的限制，应用很多；曲线桥梁桥型的受力特点比较特殊，其计算方法主要包括梁格系分析法和有限元法两种。在实际的设计中，应用这两种方法对结果进行分析，以尽可能的了解同实际运行相近的受力情况；曲线桥中的横梁起着联系主梁及加强横向刚度的作用，并且保持着整个桥的稳定性，设置横梁，可以在保持主梁形状不变的情况下，防止变形，利于制作和运输的要求；小半径曲线梁的预应力除了相邻两混凝土间局部的预应力外，在其箱梁内弧侧之间的混凝土也会产生崩弹预应力。为了解决这一问题，在对钢束进行布置时，相邻预应力钢束中间需留置一定的混凝土厚度，箱梁腹板也应留有混凝土厚度来抵御侧向崩弹力，同时在腹板内设置防崩钢筋。

3 结束语

城市立交桥的设计是一个较为复杂的系统工程，牵涉到方方面面，设计中还要进行完备的地下管线、绿化景观、环境保护等设计。