城市互通立交设计要点分析

城市互通立交设计要点分析

桥梁建设在缓解城市交通拥堵方面发挥着重要作用。然而，桥梁的设计相对困难，需要考虑的因素很多，技术的水平也必须为必须了解该领域所需的知识和知识。桥梁结构作为互通立交的支撑结构，其设计的好坏至关重要，直接决定了行车安全及通行效率。针对互通立交匝道，它的典型特点就是明显的平面曲率及纵向坡度，这两个特点直接影响了行车的稳定性。由此可见，加强城市立交匝道桥梁的结构设计有着深远的意义。1城市立交桥梁经分析，造成交通拥挤的主要原因有以下几点：城镇人口日益增长，但是在城市交通的用地面积却越来越少；在规划的前期，道路建设用地面积较少，使得城市交通系统落后；行车管理欠妥，道路设计不合理，加剧了城市交通问题的产生。城市立交充分利用了城市中的空间，有效解决了城市交通拥挤的问题。立交匝道作为立交桥梁的重要组成部分，能够有效缓解车辆汇入与使出问题。城市立交桥梁的设计特点可以概括为以下几个方面：（1）跨越已经建好的城市主干道，不会对城市交通的运行产生影响。目前，钢箱梁结构的应用增多，它具有强度高、整体性好、工期短的特点。（2）为了与城市现代化相适应，立交桥自身线性流畅、造型优美，能够起到一定的景观效应，较大悬臂及独柱式的桥墩等受到了广泛的应用。（3）城市立交的施工往往会受到工期的限制，因而在设计的过程中会较多地采用等跨径的桥梁布置，来进一步缩短工期。桥梁位置的选择也是立交桥设计中的关键环节。立交桥位置的选择需要考虑的因素是方方面面的，立交桥的位置不会对原有的交通线路产生较大的影响，且在一定的范围内产生较大的价值。高速公路主线与已有的道路采用何种跨越形式，不能简单地只考虑主线的工程量，而应该采用主线下穿，已有道路上跨的方案。在实际的工程中发现，一味地压低路基上跨方案并非经济，同时还会加大施工的难度，不利于当地的交通规划和经济发展。目前，对线形要求较高的立交桥大跨径桥梁，在设计的过程中一般采用横向式的结构。对于不设支座的桥梁，此时上下部结构相交处内缘的水平净距较大，可以选择横向式的结构，这样不仅可以节省供料，而且能很大程度上提高安全性能。2立交匝道边坡防护城市立交匝道桥结构有诸多特点，其中最为主要的特点如图1所示。(1）竖面坡度大。受到空间的限制，立交匝道需要在较小的范围内连接不同方向的道路，导致其纵坡较大。经统计，纵坡影响了车辆运营的安全性，纵坡的大小与发生交通事故的概率呈正相关的关系，当纵坡的坡度大于6%时，交通事故的发生概率就会大幅增加。较大的纵坡还会对车辆的通行效率及道路的使用寿命和性能产生较大的影响。这主要是因较大的坡度会使车辆在上坡或者下坡的过程中产生较大的制动力，会使路面很容易就受到剪切破坏，路面的磨损也加剧。尤其是在下坡的过程中，过大的纵坡坡度，需要车辆连续制动刹车，加剧了发生交通事故的概率，同时耗损了车辆与路面。(2）平面曲线半径小。由于立交匝道需要将若干个正交或者角度较大角方向的道路在较小的距离范围内进行汇交，因此立交匝道的平面半径比较小。平面半径主要影响行车的速度，在平面内，车辆在行驶的过程中是进行的离心运动，从力学的角度分析，车辆在行驶的过程中需要有足够的横向摩擦力才能够维持车辆的行驶速度。(3）下部用地紧张。在城镇化的进程中，城市的用地相对来说较为紧张，一方面要保证城市居民的住房、办公环境、公共生活区域，另一方面还需要进行一定的绿化，尤其是在道路的两旁，绿化是必不可少的。在城市立交的下方，一般多为其他的道路结构，为了节省用地协调发展，应当尽量减少下部结构用地，在保证安全的前提下尽量使桥梁变得纤细，同时在必要的情况下要进行一定的隔音除噪。(4）设置超高。车辆在转弯的过程中会受到离心力，为了行车安全，需要设置超高来抵消车辆在拐弯时产生的离心力。但是超高也需要一定的限度，超高过大过小都不合理，超高过大不利于车辆的操作也会影响行车安全，但超高过小就会使得不足以抵消离心力，加大了交通事故的发生概率。3桥桥结构设计根据以上描述的相关特点，需要在满足城市立交相关要求的情况下对其进行设计，针对不同的上部结构需要提出不同的设计方案，在提高道路运营安全的基础上提升其美观效果。不同的上部结构对应的不同的下部设计方案，其上部结构主要包括多肋式梁桥和整体式箱梁。(1）多肋式梁桥。多肋式梁桥的特点就是横向梁段较多，且不同的梁段受到的荷载大小不相同。在这种情况下，为了使不同梁段之间受力均匀，大多数情况下都采用双柱式桥梁墩结构。桥墩可以采用圆形实心构造，在桥墩的下面设置低承台。根据立交匝道在地区的结构特点，需要在墩间设置横隔板，以此来提供较大的抗扭性能，进而均匀荷载，使各个部位受力均匀。多肋式梁桥如图2所示。(2）整体式箱梁桥。与多肋式梁桥相比，整体式箱梁的抗扭性能良好。针对其特点，其下部结构多采用独柱式的桥墩。独柱式的桥墩是一种较为典型的桥墩，它有着诸多的优势，能够合理分配受力情况，同时还可以有效地节省下部的空间，对已有的道路产生较小的影响，而且在美观方面其效果也较好。但是，对独墩式大的桥梁最为重要的就是验证它的横向稳定性。据统计，对独墩式的桥梁出现问题大多数都是桥梁在外部荷载的影响下发生了整体倾覆的事故，在稳定性验算的缓解必须加强重视。整体式箱梁如图3所示。(3）桥墩景观设计。随着建筑工程业的发展，在城市的建设中越来越注重环保性和美观性，在桥墩的设计方面，会考虑桥墩和整体桥梁之间的协调性，也会考虑立交桥和周围建筑之间的协调性。在保证桥墩工程性能的基础之上都会考虑到其美观特性。4大速率桥梁抗扭性能有限问题据统计，立交桥出现的交通事故，大多都是因横向的倾覆失稳，且桥梁的倾覆基本上都是围绕着最外侧的转动轴进行的。为了加强桥梁的横向稳定性，最为关键的就是增大桥梁的抗扭性能：首先，要减少使用大曲率的桥梁，较大的曲率导致其抗扭性能有限，增加了桥梁倾覆的概率。其次，要优化独墩横向支座之间的间距。在混凝土的选取方面，应当选用强度较高的混凝土或者水泥砂浆，需要能够很大程度上提高桥梁的整体承载力。在进行养护时应当清除已经松动的混凝土，对于补强的混凝土或水泥砂浆应当具备较低的收缩性及良好的弹性，尽可能保证混凝土不会开裂，满足整体的抗拉强度。对于破坏比较严重的混凝土，应当在原有的基础上适当的扩大结构尺寸，通过这样的方法来降低混凝土表面的腐蚀性。一些处于腐蚀性水中的路桥，需要适当使用添加剂来防水，防止水通过裂缝进入混凝土的内部。5立交桥发挥的作用立交桥能够优化道路交通，解决交通拥堵的问题，它提高了城市交通集散性能及车辆出行的质量，特别是在目前城