道路橋梁工程中的互通立交橋梁設計要點研究

黃晨

摘 要：對于城市建設而言，現(xiàn)階段廣大人民群眾對交通載荷能力有著水漲船高的需求，互通立交橋梁可以切實緩解擁堵情況，在路橋工程較為重要。本文研究了影響互通立交橋梁設計的一些具體因素，并指出了立交橋梁設計的部分要點，以供參考。

關鍵詞：道路橋梁工程;立交橋;橋梁設計

中圖分類號：U442.5 文獻標識碼：A

0 引言

互通立交橋梁，是伴隨經(jīng)濟以及汽車業(yè)不斷發(fā)展，應運而生的交通設施，對其展開設計時，應摒棄傳統(tǒng)設計思路，結合環(huán)境具體情況來采用措施，全面掌控安全原則，應用彈性、合理的手段展開設計。立交橋梁應用跨線橋構造物，將道路進行分隔。此外，運用匝道將上下道路相連，為并行車輛提供空間。

1 影響立交橋梁設計的相關因素

1.1 管線設置

互通立交橋梁建設環(huán)境，大體都具備著極多的管線，例如：污水管道、雨水管道、給排水管、光纜以及電纜等，此類管線將會輸出橋梁下部構成以及布跨的通行設計。如果移除管線，便會提升互通立交橋梁工程造價以及作業(yè)難度。所以在具體設計時應該依據(jù)地區(qū)管道線路設置撞開展開跨徑組合控制，改善墩柱設置，解放橋下區(qū)域，減少作業(yè)的全方位成本。

1.2 道路交叉

設計互通立交橋梁時，應當結合其同主干通道以及其它快速路的交叉情況，應當在宏觀交通體系的視角展開具體規(guī)劃，使得機動車輛得以通過的同一時間，還應當結合城市混合流的特點，提供慢行通道的同時又能有效分類混合交通流，提升機動車通行效率及速度。一般情況下，對于慢行交通應該盡可能利用地面承載，減少互通建設對周邊環(huán)境的影響，也可以通過開挖地下通道專供非機動車及行人通行或者設置城市人行橋梁等方式[1]。

1.3 城市規(guī)劃

過去城市規(guī)劃缺乏整體性，不利于互通立交橋梁的建設。城市規(guī)劃期間，應當結合民生、交通、用地等多個角度，將此類內容彼此聯(lián)系起來。地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展會為交通基礎設施提出更高的要求，需要確保各層面的統(tǒng)籌控制，才可以全面地發(fā)揮社會以及經(jīng)濟的發(fā)展動力。此外，互通立交橋梁體量較大，注定會對分割整體區(qū)域，降低地區(qū)間橫向聯(lián)系的頻率，存在一定反而束縛經(jīng)濟發(fā)展的可能，制約城市整體規(guī)劃。對于互通立交橋梁而言，應將其成效變成看待，全面考慮立交橋梁建設是否有必要開展。

2 互通式立交橋梁設計的關鍵點

2.1 做好前期設計分析

在互通立交橋梁進行設計前，應當采集該區(qū)域的信息數(shù)據(jù)，充分明確周免環(huán)境的整體地質情況、交通情況、管線規(guī)劃等各個角度的情況。掌握周邊環(huán)境的狀態(tài)，有利于后續(xù)的籌備工作，確立具體作業(yè)前提以及需求，隨即對互通立交橋梁設計中面、平立面、以及管道線路彼此關系展開科學的設置，對交通信息展開歸納、整理以及探討，保證交通因素盡在掌握。

2.2 減少用地以及投入

城市在開展建設時，應避免侵占綠化部分，經(jīng)過選用合理的互通立交橋梁構成方式減少作業(yè)成本;同時建設時缺乏土地資源，在展開設計時，應盡量降低土地占用比率，避免非必要拆遷情況的出現(xiàn)。應用十字交叉型立交橋梁為例：半直連式左轉彎匝道出口與入口如果處于道路右側，匝道應通過3個象限，如果匝道出入口處于道路左側，匝道僅應經(jīng)過1個象限，會大幅削減占地情況，在特殊情況下，可以應用左入或左出的設計，保證互通立交橋梁建設區(qū)域的寬敞[2]。

2.3 考慮線形組合設計

互通立交橋梁有著廣泛用途，設計時應依據(jù)作業(yè)建設具體情況，結合相關標準、規(guī)范以及要求，才可以設計出良好的橋梁線形。在設計進行時，應圍繞重點、難點，在此基礎上進行整體線形組合設計，線形的優(yōu)秀與否影響互通立交橋梁的具體效能，也是線形質量的基礎。應當尤為重視互通立交橋梁全面線形組合設計的實施，將縱、平、橫指標作為參照，結合多方面問題展開切實的構成，盡力符合實際匹配需求，防止盲目追求指標，處理時關注端部以及細部連接結構和端部彼此結構，橫坡改變盡力放緩。

2.4 合理設計橋梁匝道

對于互通立交橋梁而言，在設計匝道時，值得顧慮的方向有很多，例如：平曲線半徑以及縱坡設計等，各個設計內容都應有對應需作業(yè)進行配合，而此類作業(yè)與立交橋梁的安全程度有著緊密的聯(lián)系。其中，變速車道以及匝道縱坡的坡度應當避免相同，究其原因是通常匝道技術較主道技術的指標更低，一旦彼此坡度一致，車輛在駛入變速車道的過程中，將放慢速度，由此減少匝道的平曲線直徑，提升了橫向力系數(shù)，不但司機體驗較差，車輛的安全還將無法得到保障。同時，坡度一致的情況下，會產(chǎn)生非常高的橫坡，不利于排水工作，因為主線的橫、縱坡會有變化，合流以及分流的部分在變速車道一致的情況下，應當將主線改為曲線，此外，應將外側變速車道設計為方向向外的橫坡，在各個車道中應用對應的手段展開過渡。

2.5 處理好車道間關系

互通立交橋梁內，單車道以及減速車道的出口起始出應當安置于主線路外側的車道中線上，出口的角度需要偏小，尤其在主線路行車速度較高的情況下，出口角度設置得科學合理對主線車輛高速順暢地駛出有很大幫助。對直接式車道分流點而言，其回旋數(shù)值以及曲率半徑應當符合設計要求;對上坡加速車道、下坡減速車道、漸變率以及漸變段的最低距離應當符合縱坡修正標準。通常，互通立交橋梁中，在主線行駛的司機較為多發(fā)超速行為，對減速橋段的長度有一定要求。對車體長、速度慢、加速能力差的大型客車以及載重車而言，需加速至與主線車速相同的程度，同樣也減速橋段更長一些。因此，針對主線設計時速≤100 km的車輛以及面道設計指標較低情況，可以布置速度更快高的車道長度，借此避免該種情況發(fā)生。

2.6 涉及安全方面問題

對于互通立交橋梁的幾何線形角度而言，左側出口具備偏好的識別效果，可以在出口之前應用高平縱面線形展開指引;左側入口需布置長度足夠的加速道，使駕駛人員可以全面地展開觀察、等候以及做出判斷，挑選最適合的時間機會并入車流中;前出入口與后出入口間需要預留偏長的距離，弱化該處的交通繁亂狀況。對于互通立交橋梁的交通工程方面而言，出口預示牌到出口間橋面長度需要保證司機能夠做出反應以及便于車流交匯，有條件的情況下，可以提前指引車輛改道，減少車在該處的匯聚壓力[3]。

2.7 橋梁布孔相關問題

作為樞紐的大型互通立交橋會受交叉地形影響，通常平面線形會比較繁雜。設置橋梁多應用彎坡斜梁或其它異型現(xiàn)澆箱梁，對于設計人員的實際能力以及經(jīng)驗有偏高的要求。尤為在現(xiàn)階段設計工作時間緊、任務重的情況中，怎樣更為經(jīng)濟、優(yōu)秀、美觀地將立交橋梁設計好，便是對于設計人員的重大考驗。

立交橋梁設計的過程中，布設橋孔是最為關鍵的一環(huán)，其與作業(yè)難易度、橋梁成本、美觀性乃至于方案整體的合理程度有著緊密的聯(lián)系。立交橋梁同其它單獨的橋梁存在著明顯的差異點，立交橋梁在大多狀況中，其設計應面向幾乃至十幾座的橋梁。應將立交橋梁整體視為整體進行宏觀思考，通常某匝道橋型的設置產(chǎn)生變更，會直接關系到其它橋梁的位置，使它們也將在方案中出現(xiàn)變更。

橋梁布孔，需要全面依據(jù)環(huán)境情況以及社會條件，考慮到項目的困難之處以及特征，進而選用科學的方案，降低具體作業(yè)對周邊各類環(huán)境的破壞以及影響。例如，立交橋梁某部分經(jīng)過淤泥較深的軟基，初次展開設計時，應當注意到線形半徑較小的特點，同時存在一定橋梁拓寬，所以在該處布置了幾百米左右的全支架現(xiàn)澆箱梁。審查過程中，經(jīng)由專家認定，該處淤泥較多，難以對支架進行常規(guī)設置，硬化環(huán)境地面需要造價較高，同時工期偏長，所以更換為預制方案。方案的調整會造成巨大的人力資源浪費，可以看出橋梁設計過程中，選對方案尤為重要。

挑選作業(yè)方案對于建設橋梁而言，存在著較為關鍵的意義。全程應用現(xiàn)澆結構，盡管視覺效果較好，并能夠符合絕大部分平面線形需要，不過工程量較大，作業(yè)具備較高難度的情況也不應無視。如果預算充足，需要盡可能選擇預制結構或者二者并用交叉布置的手段。該種方式不但降低了所需成本，同樣緩解了多聯(lián)現(xiàn)澆結構所存在鋼絞線作業(yè)區(qū)域不夠寬大的情況，和應用單端逐孔張拉方式造成不同聯(lián)橋作業(yè)相互鉗制的情況，通常能夠大幅減少作業(yè)時長。對于預制結構模式以及跨徑方面而言，同樣應當對立交橋梁整體的和諧作出考慮，方便具體實施。

橋孔分跨的過程中，不僅應當依據(jù)其跨越過的結構，還需要結合寬度以及線形等指標的變化。橋梁布孔的過程中，主要應用16 m～30 m的傳統(tǒng)跨徑，分聯(lián)設置于寬度產(chǎn)生變化的起始之處，通常能夠減少設計上的困難。S型的橋體一旦兩個反向半徑全部偏小，其受力便會尤為繁雜，尤其是僅靠單個橋柱支撐的S型橋梁，其受力情況通常軟件甚至無法計算，對預偏心位置進行設計時難以切實控制。在該情況下，需要嘗試在中間相連的緩和曲線上，將立交橋梁分為兩組方向不等的橋梁。在設置橋孔的過程中，需要關注該角度的問題，可以適量地縮減聯(lián)長，或者結合實際情況增添雙支點支撐。立交橋梁擁有偏大的規(guī)模，其下端擁有較為繁雜的構成，布孔的過程中，需要盡可能縮減下端立柱的數(shù)目，防止看起來繁雜紛亂。在難以繼續(xù)縮減的情況下，需要嘗試對部分立柱進行對齊設置，營造出簡明的觀感。

3 結論

現(xiàn)階段，我國的互通立交橋梁設計環(huán)節(jié)依然具有部分問題有待解決，應當深層次地展開探究，確認影響到互通立交橋梁設計的各類因素，大力優(yōu)化設計思路，保證互通立交橋梁在建造過程中，不僅可以緩解交通擁堵的情況，還可以推動經(jīng)濟進一步發(fā)展，減少對環(huán)境的破壞。

參考文獻：

[1]肖小鈴.綜合探究互通立交橋梁的設計基點[J].工程建設與設計，2019（21）：84-85+88.

[2]游良剛.試論城市互通立交匝道橋梁結構有關設計[J].建材與裝飾，2019（34）：269-270.

[3]欒旭光.論城市互通立交匝道橋梁結構有關設計[J].城市建設理論研究（電子版），2019（25）：43.