城市立交匝道桥梁的下部结构设计及要点（论文）.pdf

市政·交通·水利工程设计l 胁⋯ 瓦 · 五 0嘶 ign1 I 城 市 立 交 匝 道 桥 梁 的 下 部 结 构 设 计 及 要 点 The Design and Essentials for the Substructure of Interchange Ramp of Urban Bridge 王 吉文 (中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010) WANGJi．wen (CentralandSouthemChinaMunicipal Engineering Design&Research InstituteCo Ltd．，Wuhan 430010，China) 【摘 要】总结了城市立交匝道桥梁结构，具有竖面纵坡大、平面曲线半径小、下部用地紧张等特征。提出根据上部结构选 型的匝道桥梁下部结构设计方法，包括独柱墩、双柱墩及其景观设计。针对匝道桥梁中广泛采用的独柱墩式曲线梁桥，就 其倾覆稳定性问题进行了讨论分析，提出了改善措施和方法，促进该类桥型的设计创新。 【Abstract]The structural characteristics ofinterchange ramp ofurban bridge are summarized，in which large vertical slope，small horizonml radius，and land shortage are highlighted．Based on the selected superstructure oframp bridge，the design ofsubstructure is analyzedindetail，includingsinglecolumnpier,doublepierandtheirlandscapedesign．Finally，thelateraloverturning stabilityissueof the widely used curved girder bridge with single column pier in ramp bridge is investigated，and some countermeasures are also proposedtopromotetheinnovationdesignoframpbridges． 【关键词】城市桥梁；立交匝道；下部结构；墩柱；设计要点 【Keywords】urbanbridge；interchangeramp；substructure；pier；designessential 【中图分类号]U448．15 【文献标志码IA 【文章编号】1007．9467(2017)10。0081．03 [DOII10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．10．024 1 引 言 构设计方法的系统总结分析，推进该体系的设计与创新。 立交是城市道路交通网络的重要组成成分，有效地解决 了不同方向的车辆汇入问题，对于提高市民出行效率具有重 要作用。作为支撑互通立交的桥梁结构，其设计好坏直接影响 着行车的安全和道路的通行与集散效率。互通立交匝道的典 型特点是显著的平面曲率和纵向坡度，这对于行车稳定而言 具有显著的影响，而为了适应这种道路线形要求，则往往在互 通立交中广泛采用曲线梁桥结构型式㈦。 本文分析了城市立交匝道桥的特点和对应的下部结构类 型；总结了匝道桥梁的下部结构设计方法 ，包括独柱式和双柱 式桥墩结构，提出了设计要点。通过对城市立交匝道桥下部结 【作者简介】王吉文(1980～)，男，湖南邵阳人，工程师，从事市政路 桥设计与研究。 2 城 市 立 交 匝 道 桥 结 构 特 点 2．1 竖面 坡度 大 立交匝道需要在很短的距离范围内实现不同方向道路 的连接，因此其纵坡往往很大。纵坡很大所带来的问题就是车 辆运营安全受到一定的影响，由于坡度大小与交通事故发生 率呈现显著的正相关 ，当坡度超过 6％后，交通事故发生概率 就会发散，形成不良影响。纵坡大还会影响通行效率和道路使 用性能，纵坡大的路段往往路面使用寿命很短，主要受到车辆 刹车和启动作用下很大的冲击剪切力，使得路面层很容易受 到剪切破坏，加速其损坏程度[31。 2．2 平 面 曲线 半径 小 立交匝道往往需要在很短范围内将正交或很大角度斜交 的两个方向的交通进行汇集，因此其平面半径也很小，平面半 81 l T程建设与设计 『 ； ；两 径小直接影响车辆的行车速度 ，平曲线内车辆的行驶是离心 运动 ，车辆需要提供足够的横向摩擦力以维持其运行速度 ，为 了保证交通行驶安全 ，一般最小平曲线的半径要求满足公式 (1)： R 丽 V2 (1) 式中， 为计算车速；肛为横向力系数 ；“为最大超高横坡 ；R为 最小平曲线半径。为使驾驶安全，平曲线应该平缓过渡。 2．3 下 部 用地 紧张 城市化发展的大背景下，城市用地非常紧张，不仅要满足 城市入口的居住要求 ，也需要提供城市公共生活和工作环境， 还需要进行一定程度的绿化 ，且往往城市立交匝道下部是其 他道路结构 ，这就要求立交匝道桥梁应该以尽可能减少下部 结构用地为目的。为了减少下部结构用地 ，不仅需要桥梁墩柱 变得纤细，还需要满足城市景观要求，将桥梁的建设与周边环 境进行很好的协调，进行必要的隔音减噪处理。 3 城 市 立 交 匝 道 桥 梁 下 部 结 构 设 计 方 法 根据城市立交匝道的结构特点 ，为了满足这类道路的建 设要求和下部用地要求，则需要对立交匝道桥梁进行针对性 设计 ，提出针对不同上部结构型式要求的桥梁下部结构 ，提高 立交匝道桥梁的运营安全和美观胜能。 总体而言，桥梁上部结构特征 决定了下部结构设计方 法 ，因此根据 立交匝道桥梁 的结构特 点 ，其上部结 构主 要 有两种 ：多肋式梁