薛溪互通立交方案设计和细节美观处理PPT课件

1、一、 项目背景1.1 薛溪互通地理位置 薛溪互通立交位于樟树市赣江北岸，是清宜线樟树赣江大桥双桥建设的北岸引线工程。原公路赣江大桥北岸采用半苜蓿叶互通方案形式，随着樟树宜春两市的城市、公路交通的发展，需要对原赣江大桥进行拓宽建设。建成后，薛溪互通立交将起着连接昌樟高速、引导赣江上交通流进出樟树市的的作用。第1页/共33页项目路线总体平面布置项目路线总体平面布置图图 薛溪互通薛溪互通第2页/共33页 薛溪互通立交设计任务中要求： 1)有两个方向的主交通流，而过江通道单一。 2)周边区域规划尚未实施，分支交通组成变数大。 3)地域狭小，周边限制因素多，项目用地较紧张。 （主要制约因素） 4)属城市

2、互通，上层建筑须采用桥梁架空。 制约因素的定位： 由于城市中地差价值比重大，有寸土寸金的思想，使得因素3)成为主导因素，很大程度上决定了设计的方向，价值要求，而其他三项成为必须的隐含功能要求。1.2 1.2 薛溪互通立交的设计任务薛溪互通立交的设计任务第3页/共33页1.3 1.3 设计指设计指标标项 目单位技术指标主 线互通匝道(含人行道)里程总长公里3.351.557(2.793)公路等级一级公路车道数四一设计速度km/h6030路基宽度M22.08.5(5.0)平曲线最小半径M(20)停车视距M7530最大纵坡%1.9963.39凸型竖曲线最小半径M100001500凹型竖曲线最小半径M

3、60002000中央分隔带宽度M2行车道宽度M223.753.5设计荷载新建桥梁：公路级第4页/共33页 在道路建设与运营管理全过程中采取措施，尽可能消除不安全因素。提出能否在道路设计阶段把各项问题解决，而不应把问题留到道路建成后去解决；能否在问题出现前把影响道路的问题解决，而不应把问题留到事故发生后去解决。基于这一预防的理念，形成交互式设计理念。 交互式：甲方是否满意，公众是否满意？ 1.4 设计理念第5页/共33页在以上设计条件下，考虑了以下设计理念： 1.价值理念 互通的主要价值功能取向 2.功能理念 a.安全方面（结构安全和交通安全） b.美观方面（建筑给人们予积极的影响） c.耐久方

4、面（在设计寿命中，各构部件能顺利地完成所承担的交通任务） d.经济方面（功能价值比尽可能大） 第6页/共33页 2.1 互通方案设计比选 在以上设计理念的指导下，进行了互通方案的设计比选。 在初步设计阶段，提出了多个方案的设想，花费了很多脑力，最后归结为以下两个互通方案的比选。 比选步骤： 1.做好选择准备；2.选择立交位置； 3.拟定立交方案；4.进行方案比选。二、薛溪互通方案设计及思路第7页/共33页互通立交设计方案一第8页/共33页互通立交设计方案二第9页/共33页互通立交设计方案比选 互通立交方案一： 1.占地面积少，拆迁少，经济，功能价值比大。 2.交通流流向简单直接，驾驶员及交通参

5、与者不易迷路，对驾驶路况能较快地熟悉，有利于行车安全。 3.行车视距无须过多处理，能满足设计要求。 互通立交方案二： 互通平立面较美观，但占地拆迁量稍多，交通流向略复杂，交织点略多。综合比较，推荐方案一。第10页/共33页2.2 薛溪互通立交的设计规模 经过进一步的详细设计，设计规模为： 薛溪互通位于樟树市赣江北岸，距赣江公路特大桥桥头约434.6米，中心桩号K2+985，本互通立交起讫桩号:K2+550-K3+360；互通立交为环形立交,主线设计速度为60Km/h, 匝道设计速度为30Km/h，底层环形平交设计速度为15Km/h。环岛内圈直径100米，环岛路基宽度19. 9米，环岛东规划路标

6、准横断面、清宜线标准横断面(接环岛)宽度19.5米，AB匝道宽度8.5米。序号中心桩号互通名称主线长度（Km） 匝道长度（Km）1K2+985薛溪互通立交0.811.557薛溪互通立设计交规模第11页/共33页2.3 互通立交的方案设计2.3.1互通式立交的类型确定 1.按主设计线的跨越方式分： a.上跨式：在主线上修建跨线桥，跨越交叉线。用于交叉线地形低凹，主线无需上抬过高就能跨越。 b.下穿式：用地道和部分路堑从交叉线下面穿过。 c.半上跨半下穿式：争取合理的跨线高程，使工程整体有利。适于城市道路三层式立交，下层下穿，上层上跨，中层与原街道齐平，有利于非机动车、人行交通。 2.按交通功能不

7、同分： a.完全互通式：各向车流和匝道完全相互沟通，四通八达，无平面交叉。功能齐全，安全度最高。典型的类型：苜蓿叶型。 b.部分互通式：交叉口的车流不需各向互通，或受地形地物限制某些方向不能设置匝道。 c.无互通式(分离式)：主线和交叉线互相立体交叉，不需要或不允许设置匝道，不具备各转弯方向的互通功能。典型的：公路和铁路相交。 3.按行车轨迹相互关系划分： a.完全立交型：所有车流行驶轨迹在不同空间立体交叉。 b.部分平交型：立交内交叉线等级等级较低、交通量不大，允许平交。 c.交 织 型：两条匝道共用一个路段，车辆在路段上交织行驶。第12页/共33页 4.按相交道路数划分： a.两路相交：

8、b.三路相交：有T形和Y形之分。 c.四路相交：一般为十字形。 d.多路相交：城市道路中常出现五路或六路相交的交叉口，常用环形立交。 5.按立交层数划分： a.两层式：常用于高速公路与高速公路交叉，或高速公路与非机动车、行人很少的一般公路或道路交叉。 b.三层式：多用在城市快速路或高等级公路与快速路、主干路交叉的立交上。 c.四层式：城市快速道路或主干道路交叉，为使机动车、非机动车、行人完全分离，各行其道，可采用四层定向式或四层环形立交。 从以上分类看见，本互通采用形式为：上跨式、完全互通立交、多路相交、三层式、环形立交为宜。第13页/共33页互通式立交位置、型式选择原则：1.选型定位要满足路

9、网布局、城市规划、交通及其发展的要求。2.选型定位要适合地形、地物、地质以及工程用地等要求。3.选型定位要远近期结合全面考虑正确决策。4.选型定位要考虑工程实施、投资和效益。5.选型定位要确保主线，兼顾其他，统筹考虑，全面安排。6.选型要与定位相结合。7.选型要考虑全路立交出口形式的统一。8.选型定位要与环境景观协调。立交形式选择的原则1.取决于相交道路的性质、任务和远景交通规划等因素，选定的类型应确保行车安全畅通和车流的连续。2.必须与当地条件相适应，即与立交所在地区的特征、性质相适应。3.选形要注意远近结合，从长远考虑。4.类型选择应从实际出发，有利于施工养护及排水，尽量采用新技术。5.选

10、形和匝道布设应分清主次，全面安排。6.选形与定位相结合。城市道路立交型式选择：1.跨越方式即主线上跨或下穿交叉线，应该进行选择。2.按相交道路条数不同，几何形状不同、场地条件不同进行形式选择。3.按交通功能要求不同进行选择。4.交叉口位置的选择。第14页/共33页2.3.2 互通式立交设计 互通式立交设计中易走入的误区 a.流出点不明确 b.流入点不明确 c.不自然的分、合流形式 d.速度急剧变化 e.能见范围不够 f.令人困惑的几何线形 g.多个连续的出口 h.超出驾驶人能力的“负荷”。第15页/共33页 1.设计速度 a.主线设计速度 注重速度的协调性，主线运行速度和设计速度之差小于或等于

11、20km/h时，速度协调性好。若不良，调整平竖曲线半径、纵横坡，视距及加减速车道长度等指标。 b.匝道设计速度 匝道设计速度宜采用接近匝道最大通行能力时的车速。 2.立交区主线 主线的平纵线形指标要求相对较高。 3.匝道 1)平面线形： 匝道的运行速度和设计速度之差应小于10km/h。 2)纵面线形： 纵坡尽量平缓，最好只有一次起伏。 3)平纵组合： 使立体线形平顺无扭曲，视野开阔、行车安全舒适，路容美观，与环境协调。 4)平曲线加宽、超高 5)加减速车道 6)横断面布置 7)车道数平衡 4.分流鼻端： 含线形、超高、端部。 5.相邻出入口间距 6.立交区路面第16页/共33页2.3.3 互通

12、立交的方案设计特点设计完成后的情况薛溪互通为三层环形立交方案，在设计上有以下一些特点：1）薛溪互通立交的分层按交通量来进行，本互通的交叉有 “南昌樟树”，“樟树宜春” 两个方向，在分层上分别为：a）“南昌樟树” （主线桥）方向的交通量较大，采用了高架桥形式，在最上层通行。b）“樟树宜春” 方向的交通量略小，采用了环岛路基形式，位于第二层。（A、B匝道桥连接主线高架桥和环岛）。c）互通最底层为非机动车道层，采用了下穿环岛通道形式。本互通在分层上非机动车道与机动车道相分离，快速路和次干路相跨越，考虑了交通安全、快捷、便利，绕行短的要求。2）薛溪互通所在区域是未来樟树市新城区之一，环形立交方案考虑了

13、与未来规划路的衔接和景观要求。3）互通内主线桥、匝道桥、非机动车道桥梁跨径均为30米，结构跨径类型少，减小了施工的难度。4）薛溪互通平面上呈环形形状，立交方案通过主线桥梁、匝道桥梁与下层的环形转盘组合形成各走向交通流的互通。通过A、B匝道桥实现主线桥梁与环形转盘的衔接。本互通方案平面布局紧凑，占地较小，方向车流的绕行距离短，交通效率较高。第17页/共33页薛溪互通立交平面布置图 第18页/共33页2.4 互通立交桥梁设计 薛溪互通桥梁分为主线桥(连接樟树-樟树)，A、B匝道桥，人行桥梁几部分。薛溪互通范围内的桥梁桥型按正交布置，桥梁位于主线、4条匝道以及上赣江桥的人行匝道上，主线桥桥梁宽度为变

14、宽，由正常桥段的22.0米和在与匝道桥衔接处变化至39.0米的两种桥宽的桥段组成；通行机动车的A、B匝道桥宽均为8.5米；人行桥桥宽为5.5米。第19页/共33页2.4.1上部结构构造设计 互通主线、匝道、人行道桥箱梁中心高1.7m，边支点处横隔梁厚150cm，中支点横隔梁厚200cm；箱梁的顶底板板横坡同为2%，等高腹板设计。 主线箱梁为单箱双室斜腹板结构，顶板宽10.5米，底板宽5.7米，两侧翼缘板长各2.0米，斜腹板水平投影长0.4米。 A、B匝道桥箱梁为单箱单室斜腹板结构，顶板宽8.4米，底板宽4.1米，两侧翼缘板长各1.75米，斜腹板水平投影长0.4米。 人行匝道桥箱梁为单箱单室斜腹

15、板结构，顶板宽5.5米，底板宽2.2米，两侧翼缘板长各1.25米，斜腹板水平投影长0.4米。第20页/共33页2.4.2下部结构构造设计 互通范围内桥梁的所有桥墩均采用形状相近的钢筋砼薄壁桥墩，钻孔灌注桩基础，桩径分别为1.5、1.6米。 桥台形式根据填土高度的不同，选用了肋式、柱式两种桥台形式钻孔灌注桩基础，桩径分别为1.5、1.6米。第21页/共33页2.5 桥头引道设计2.5.1路基 薛溪互通立交引道连接樟树市杏佛路路基宽度27.9米，连接赣江桥和互通主线桥间的引道路基宽度由27.9米过渡到39.0米。路基设计特点如下： 1)路基标准横断面按照公路工程技术标准（JTG B01-2003）

16、规定选用。一级公路兼有城市主干道功能；主线设计行车速度：6公里/小时；匝道设计行车速度3公里/小时。 2)路基断面型式设计按“浅挖、低填、缓边坡”、“公路与沿线自然环境相协调”的原则进行如下设计对互通填方路段附近的土须远运借土。填方路段用地范围为排水沟以外1米。第22页/共33页2.5.2 路基防护工程设计 路基防护应根据公路功能，结合当地气候、水文、地质及筑路材料等情况，采取工程防护和植物防护相结合的防护措施，确保稳定、协调景观。 一般填方路堤地段填土高度4米以内植草防护，4米以上根据边坡长度、景观协调性等情况采用人字型骨架内植草防护。水塘、湿地地段及河堤上下游防护路堤采用实心六棱预制块。第

17、23页/共33页2.5.3 路基路面排水工程设计 路基路面排水遵循防、排、疏结合，兼顾路基防护、地基处理以及特殊路基的处治措施，贯彻保护环境并与当地排灌系统相协调形成完善的排水系统原则。 路基排水通过排水沟形式，与沿线涵洞、通道、桥梁等构造物综合考虑形成完整的路基排水系统，以保证路面强度、耐久性和路基的稳定性。路面采用散排方式。第24页/共33页三、互通立交施工及细节处理3.1 施工顺序 合理的施工组织措施能带来显著的效果，尤其表现在施工质量、进度、造价上。在施工上选择满堂支架分段施工的方案，考虑了两种可选的施工顺序。 由于高架桥梁较长，桥梁联数较多时，位于中间联的箱梁梁端张拉空间较小，施工质

18、量很难保证。因此施工方法采用了分联分段施工（从中间联往桥台端分段单向张拉）和整联施工(第一中间联箱梁一次现浇张拉完成)。第25页/共33页3.2 构造措施 根据连续梁的受力特点，箱梁分联段设在1/4跨径段附近，腹板采用15.2-15钢束，顶底板采用15.2-5钢束，设计时采用钢束联接器，考虑了钢束钢筋的保护层和钢束锚固间距的构造要求。第26页/共33页3.3 钢束灌浆 箱梁联长较长时，采用常规的方法进行钢束灌浆，不仅注浆的密实度很难保证，而且波纹管的摩阻系数大，预应力损失也大。因此，在设计时选用了真空塑料波纹管成孔灌浆新技术，以适应箱梁钢束单向张拉的要求。 第27页/共33页3.4 结构设计

19、1)本互通匝道桥和人行桥纵坡较大，考虑了墩梁固结和采用盆式橡胶支座，以改善桥梁在温度等作用下梁体发生单向不可恢复的滑动。 2)在结构分联上，将桥墩台高度相近的孔跨数分为一联，使各联的分联长度相接近，以减小温度力对下部结构的影响。 3）在桥墩台横桥向设置两个支座，以增强横桥向结构的稳定性。第28页/共33页3.5 耐久性设计 本互通桥梁在结构设计满足现行规范要求的条件下，对桥梁结构的构造尺寸，钢筋保护层厚度、选用的材料、施工方法、检修与检测、防腐附加方法等方面进行了相应的设计和要求。具体措施有以下几条： 1)混凝土原材料与配合比措施 组成混凝土的原材料（水泥、粉煤灰等矿物掺和料、骨料、水、外加剂

20、等）的材料特性必须满足相应的规范规程的要求。混凝土配合比满足以下四项技术经济要求：a)较高的抗压或抗弯拉强度、抗压或抗弯拉弹性模量、较高的抗劈裂强度；b)高工作性，满足混凝土浇筑成型的工艺条件；c)高耐久性，满足所处环境条件的耐久性要求；d)较好的全周期经济性，以最小的投资维持运营修缮成本。 2)结构构造措施 在结构构造措施方面，进行了以下方面的构造处理：a）各构件截面尺寸变化处，均采用渐变，尽量避免刚度突变，减少应力集中；b）箱梁设置通风孔，避免水汽在混凝土表面积聚，同时降低箱内外的温差。c）在混凝土箱梁表面调平层砼与沥青铺装层之间设置性能可靠的防水层；d）混凝土保护层厚度自箍筋外缘算起：主梁3.0cm；e）封锚段混凝土强度等级与构件本体混凝土强度等级相同；f）桥梁伸缩装置两端与主梁