中国市政工程华北设计研究总院有限公司 吉林省长春市 130000
摘要：立交匝道桥作为我国城市交通网的重要组成部分，既能够起到对交通节点的疏通作用，也能够实现交通流的快速转换，对提高我国城市交通效率有着较好的积极影响作用。在进行城市立交匝道桥的设计过程，下部结构设计的质量直接影响着整个匝道的安全性，只有做好城市立交匝道桥下部结构设计工作，才能够保证立交匝道桥的整体质量，使其能够更好的服务于我国人民的交通出行。为实现这一目标，本文就针对城市立交匝道桥下部结构设计进行分析，希望能为城市立交匝道桥的设计工作提供有利依据。
关键词：立交匝道桥；下部结构；设计要点
随着我国城市交通建设规模逐渐扩大，对立交匝道的要求逐渐提高，通过立交匝道能够为车辆的转向提供有利条件，使交通枢纽的正常运行得到保障。就目前来看，匝道的形状取决于立交的类型及式样，由于匝道的特点及线形很容易受到交通量、交通功能、交通类型、道路用地、相交路性质、地物拆迁量、匝道端点、交叉角及设计速度等各方面因素的影响，很难保证匝道的功能效用，给匝道设计带来较大挑战。如何提高立交通行能力，保证匝道上的车辆运行安全，是当前城市立交工程设计的重要研究课题。本文就针对城市立交匝道桥下部结构设计的要点进行分析，希望能为城市立交工程设计提供有利依据。
1.城市立交匝道设计的总体要求
在进行互通式立交设计过程，需要充分考虑各匝道的设计方法及布置方案。一般单车道的交通量在每小时1000车辆以上时，就可以满足基本的生产需求。若是某个立交中双匝道之间的距离较短，设计人员会将两到车道合并成一条车道，这显然是缺乏合理性的。由于两条匝道的方向是不同的，若是对其进行合并，就很容易出现错路运行情况，进而产生较大的行车安全隐患。同时，对于横向相反，且都是弯道的两条匝道，很难对其进行有效处理；虽然两条匝道都是同一个方向，但各自都有独立的紧急停车道，此时将两条匝道合并起来，势必会出现错路运行状况，使匝道出现阻塞情况，严重影响到交通的正常通行[1]。因此，在进行城市立交匝道桥的设计过程，需要采取有效措施对距离较近的两条匝道进行隔离，比如利用路肩或栏杆等措施。转弯匝道桥包括了匝道经行路段、原路线驶出道口及另一路线的驶进道口，在设置驶进道口时，需要事先安排好构造物，以此保证行车安全，避免对司机视野造成影响；在设置驶出道口时，需要将其设置在较明显的位置，便于对其进行识别，为司机的正常驶出提供有利条件。
2.城市立交匝道桥中墩结构的布置要点
2.1墩柱和支点布置形式
就目前来看，立交匝道桥都是比较狭窄的，普遍都是选择独柱墩和双柱墩。由于我国交通负荷逐渐提高，重载车辆不断增多，对立交匝道桥的结构稳定性及抗震能力提出了较高要求。面对这种情况，对于墩柱的选择就要以双柱墩为主，也可以选择独柱双支点的形式，整个布置过程要严格坚持一下几项原则：
（1）连接墩和非连接墩。在设置连接墩的时候，需要选择独柱双支点或双柱墩的形式；在设置非连接墩的时候，虽然也可以采用这一形式，但是对其中特殊的节点要选择独柱单支点的形式。一般独柱单支点的形式要进行逐个设置，这就必须以道路的实际情况去计算偏心值，将道路的平面曲线半径作为依据进行计算，将偏心值控制在5cm到30cm的范围内。若是偏心值在30cm以上，就要选择独柱双支点或双柱墩的形式。若是立交匝道的地理位置较好，可以结合具体情况选择双柱双支点的形式进行中墩设置[2]。
（2）窄桥和弯桥。目前我国城市立交匝道桥都是窄桥和弯桥，在受到超重负荷作用下，承受着剪、弯和扭等几种作用力的复合影响作用，其上部结构中的扭矩较大，且处于弯扭情况。面对这种情况，需要将桥梁的联跨数控制在3跨范围，若是在3跨以上，就要在中墩添加抗扭墩。若是匝道桥半径不大，需要选择抗扭刚度较大的结构，对于该结构的整体性也要加以重视。
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2.2双柱墩构造
作为立交匝道桥的重要部分，双柱墩构造能够提高某些关键部位的稳定性及抗震能力。在墩的顶部可以设置系梁、盖梁对双柱进行连接；若是选择双桩接双柱的形式，应利用承台对桩进行连接，以此保证整体结构的稳定性及抗震能力。若是该地区的抗震设防保准较高，可以选择双柱墩的形式进行中墩设置，在连接墩和非连接墩上分别设置盖梁和系梁进行连接，进而实现双柱的连接[3]。对于柱的底部，就要利用承台对桩进行连接，利用双排桩进行桩连接，而非连接墩就可以选择单排桩，使整个结构的稳固性得到提升。
2.3墩梁连接方式
由于立交匝道桥的纵向坡度较大，其桥墩高度相对较为明显。在连接梁桥上，即使是相同的联内，不同桥墩的高度不同，在抗推刚度上存在一定差距，不同桥墩所承受的水平地震力也就有较大区别。若是桥墩的横截面形式不变，桥墩的抗推刚度与高度成为一个反向变动关系，那么桥墩的高度越高，抗推刚度就越小，所体现出的柔性也就更大[4]。为实现对桥墩抗推刚度的调节，可以对桥墩截面的大小和形式进行改变，弥补不同桥墩高度差异所造成的缺陷。就普遍情况来看，支座是连接上部结构和桥墩的关键部分，在特殊情况下，可以对上部结构与抗推刚度较小的桥墩进行固结，对上部结构与抗推刚度较大的桥墩进行铰接，以此保证整体结构的稳定性。通过这种方式能够提高不同桥墩抗推刚度的均匀性，使其能够处于受力均衡的运行状态。若是桥墩的高度在8米以上，需要利用墩梁的钢结构进行中墩固结。
2.4抗扭支座横向间距布置与限位装置
合理设置抗扭支座的横向间距，在一定程度上能够调节支座的压力储备。一旦抗扭支座的间距增大，其内外侧支座所受到的压力储备也就越高。因此，在确定抗扭支座横向间距时，需要进行准确计算，确保在荷载条件较恶劣的环境中依旧能够杜绝负反力。若是抗扭支座横向间距的设置不够合理，很容易出现梁内侧支座的脱空现象，甚至出现梁体向外侧移动的情况。为解决这些问题，需要合理加大支座的横向间距，进而得到符合要求的压力安全储备[5]。其次，在城市立交匝道桥的建设过程，很容易出现梁体移动情况，为解决这一问题，可以将限位装置安装到梁体上，便于对上部结构和下部结构进行有效连接，使梁体移动问题得到有效处理。
3.结语
综上所述，在我国城市化建设的快速发展背景下，为满足城市交通运输需求，各地区立交高架桥梁的建设规模逐渐扩大，对城市立交匝道桥下部结构设计提出了更高要求。由于城市立交匝道桥下部结构设计过程涉及到的内容比较复杂，很容易受到多方面因素的不利影响，这就需要对其进行综合优化，使城市立交匝道桥下部结构设计水平得到有效提高。为实现这一目的，相关从业者应积极加强对城市立交匝道桥下部结构设计的研究，不断提高自身的技术水平，进而保障立交匝道桥的设计质量，使立交匝道桥的运营安全性得到提升，为我国人民提供更加安全、稳定的交通出行环境。
参考文献
[1]曾爱.城市立交匝道桥下部结构设计要点[J].黑龙江交通科技，2018，41（09）：120+122.
[2]张明强，李磊，杨发林.城市互通立交匝道桥梁结构设计[J].工程建设与设计，2018（16）：104-105.
[3]鲍旺祥.公路桥梁的下部结构设计研究[J].江苏科技信息，2018，35（21）：46-48.
[4]曹淞涛，刘英强.对公路桥梁下部结构的设计及施工要点分析[J].决策探索（中），2017（10）：61-62.
[5]王吉文.城市立交匝道桥梁的下部结构设计及要点[J].工程建设与设计，2017（19）：81-83.
论文作者:高伟东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：匝道论文; 桥墩论文; 城市论文; 支座论文; 结构设计论文; 结构论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;