城市互通立交設(shè)計(jì)要點(diǎn)

城市互通立交設(shè)計(jì)要點(diǎn)

0城市立交橋的立交隨著道路建設(shè)的發(fā)展和交通的需要，城市人口的急劇增加導(dǎo)致車輛的增加，平面交叉處的車輛被堵塞和擁擠。許多主要城市的交通要道和高速公路上都修建了大量的高架橋。通過空間分隔法消除道路交叉口和高速公路之間的碰撞，并堵塞了兩條車道上的直線車輛。城市環(huán)線和高速公路網(wǎng)的聯(lián)結(jié)也必須通過大型互通式立交進(jìn)行分流和引導(dǎo),保證交通的暢通。城市立交橋已成為現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志。為保證交通互不干擾,而在道路、鐵路交叉處建造的橋梁。廣泛應(yīng)用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。從此,城市交通開始從平地走向立體。1主要技術(shù)特點(diǎn)和水文條件某立交橋位于市區(qū),為五線三層互通式立交橋。底層為地面道路,二層為中環(huán)線直行車道。1.1標(biāo)準(zhǔn)段橋梁橫斷面寬度設(shè)計(jì)荷載:汽車-20級(jí),掛車-100驗(yàn)算;地震烈度:按7度地震基本烈度設(shè)防;設(shè)計(jì)車速:V主橋=100km/h,V匝道=50km/h;平面線:R匝道≥65m;橋梁橫斷面寬度:兩條車道匝道橋梁總寬度10.5m;匝道交匯段三車道匝道總寬度14.0m;立交漸變段橋梁總寬度為14.0~30.5m;橋梁最大縱坡<5%,最大橫坡<6%;排水標(biāo)準(zhǔn):重現(xiàn)期:1a;集水時(shí)間:10min,徑流系數(shù):1.0;延緩系數(shù):2.0。1.2分層膠土剪切波速根據(jù)橋址處40個(gè)鉆孔(18個(gè)取土孔,22個(gè)靜力觸探孔)資料,地質(zhì)結(jié)構(gòu)按其成因共分七層,除第一層為人工填土外,其余六層多為粉土或粉質(zhì)粘土,其中第五層為細(xì)砂至中砂,厚15.2~17.9m。根據(jù)各土層剪切波速的實(shí)測(cè)值,平均值為228m/s,判定場(chǎng)地土為Ⅲ類土。地下水一般為SO4-Na或Cl-Na型水,對(duì)砼有一定的侵蝕性。2立交設(shè)計(jì)原則在立交橋的設(shè)計(jì)規(guī)劃中應(yīng)重點(diǎn)考慮出入交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、城市景觀、用地范已建工程、拆遷可能性、將來的遠(yuǎn)景發(fā)展等相關(guān)因素。本文立交橋設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮了以下因素:(1)立交范圍內(nèi)地面道路應(yīng)相互連通,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),疏解沿線地方單位進(jìn)出交通,組織公共交通;(2)應(yīng)向空間發(fā)展,以節(jié)約用地,減少拆遷;(3)滿足交叉口交通功能需要,與立交等級(jí)、性質(zhì)、任務(wù)和交通量相適應(yīng);立交主要道路與次要道主要交通流向與次要交通流向相結(jié)合;(4)立交造型美觀,與立交所處的地形、地物及環(huán)境相適應(yīng)。3橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1橋橋比選現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力—結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)立交橋具有交通量大,無斷交條件,曲線橋和異型段橋約占全橋面積70%以上等特點(diǎn),并要求工期短。經(jīng)過多次優(yōu)化比選,主跨25m以上的曲線橋和異型段橋采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁;主跨在25m以下(含25m)的曲線橋和異型段橋,采用現(xiàn)澆普通鋼筋砼連續(xù)箱梁;直線段橋則采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼大空心簡(jiǎn)支板梁,然后設(shè)以橋面連接板。3.2預(yù)應(yīng)力錨索拉應(yīng)力箱梁內(nèi)力按平面桿系有限元程序計(jì)算,并采用三維有限元分析程序作驗(yàn)算。通過計(jì)算與合理的選擇優(yōu)化使得配置的預(yù)應(yīng)力束與受力特征更趨合理,并減少鋼絞線40%以上。預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件,基本上按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件考慮。部分截面按A類受彎構(gòu)件考慮,恒載時(shí)不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,營運(yùn)階段的最大拉應(yīng)力控制在砼的極限拉應(yīng)力以內(nèi)。預(yù)應(yīng)力束與孔道壁的阻系數(shù)(u)用0.20,束位置偏差系數(shù)(K)用0.002。在計(jì)算過程中,考慮了支座對(duì)箱體的約束效應(yīng),內(nèi)支點(diǎn)負(fù)彎矩時(shí),采用0.95的折減系數(shù)。3.2.1箱梁結(jié)構(gòu)分析該類箱梁包括曲線梁及異形梁,梁體分別采用單箱單室、單箱雙室及單箱三室截面?？缍?8~30m,梁高1.2~1.6m,一般取4孔為一聯(lián)。最小平面半徑R=45m。箱梁頂、底板縱向布置Φ25及Φ32鋼筋。異形梁采用單箱多室處理,外觀整潔。對(duì)于分離式基礎(chǔ)則在頂板上設(shè)構(gòu)造縫以減小橫向剛度。防止因基礎(chǔ)下沉不均勻引起的箱梁橫向相對(duì)變位而造成的內(nèi)力過大、混凝土開裂等不利現(xiàn)象。箱梁結(jié)構(gòu)均采用2m的懸臂翼緣。箱梁的結(jié)構(gòu)分析采用PKPM連續(xù)梁計(jì)算程序。按施工、運(yùn)營階段進(jìn)行內(nèi)力及抗裂性能計(jì)算并配置普通鋼筋;考慮到橋墩臺(tái)不均勻下沉對(duì)梁體產(chǎn)生的不利影響,荷載組合取偏安全的組合,且按相鄰墩臺(tái)相對(duì)位移2cm計(jì)算。箱梁橫向計(jì)算時(shí)需采用框架結(jié)構(gòu)分析計(jì)算方法。3.2.2預(yù)制粗支梁結(jié)構(gòu)槽形梁及板梁跨度為18~30m,簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)。主筋采用冷拉雙控Ⅳ級(jí)粗鋼筋,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為750Mpa,工廠預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)施工。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)具有架設(shè)速度快且預(yù)制質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),但在匝道平面曲線復(fù)雜的情況下并采用斜梁時(shí),相應(yīng)墩臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算復(fù)雜。在架設(shè)時(shí)應(yīng)采用變化鉸接縫寬度的方法以形成平面變寬度的匝道線形。3.3不同邊界條件下a匝道橋內(nèi)力分布的調(diào)整根據(jù)計(jì)算知,在荷載作用下,小半徑曲線橋的扭矩比直線橋的扭矩要大,且內(nèi)外弧支點(diǎn)反力相差也大。為了使內(nèi)力分布規(guī)律更加合理,我們對(duì)A匝道橋采取了以下措施:(1)箍筋間距加密至l0cm;(2)將中墩單支點(diǎn)向外弧側(cè)預(yù)調(diào)8~11cm的偏心距;(3)每聯(lián)端支點(diǎn)采用強(qiáng)勁的抗扭雙支座,且將其間距加大到3.6m,并將端橫隔梁加長(zhǎng)到與橋同寬。4橋下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1預(yù)應(yīng)力筋混凝土拉拔受力鋼框架預(yù)應(yīng)力砼大空心板,采用倒T形蓋梁,跨徑10.0~12.8m,懸跨比0.34~0.37,部分為獨(dú)柱懸臂長(zhǎng)8.1m,蓋梁高2.31~2.61m,寬2.5~2.6m,牛腿最小高度l.lm。對(duì)于相鄰孔主梁跨徑不等的蓋梁,用支座偏位法來抵衡不平衡彎矩。為了適應(yīng)彎橋空心板的布置需要。蓋梁寬度采用大小頭的扇形狀。除長(zhǎng)度大于17.5m的獨(dú)柱雙懸臂蓋梁采用預(yù)應(yīng)力鹼結(jié)構(gòu)外,其余均用普通鋼筋硅結(jié)構(gòu)。主筋:預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)用Φ15.24mm高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,普通鋼筋混凝土用Ⅱ級(jí)鋼。蓋梁混凝土:預(yù)應(yīng)力混凝土C50,普通鋼筋混凝土C30。4.2截面尺寸設(shè)計(jì)橋最高柱身為14.923m,一般柱高為3~11m。柱身采用倒棱的矩形截面。其尺寸:柱高大于11m(含11m)用140×200cm;柱高小于11m采用110×150cm,角棱15×15cm。柱子主筋采用Ⅱ級(jí)鋼,配筋率控制在1%以內(nèi),柱身混凝土采用C30普通混凝土。4.3無支梁塔架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用40×40cm的鋼筋混凝土打入樁,鋼板焊接接頭。樁中心最小橫向間距1.0,最小縱向間距1.2m。鋼筋混凝土承臺(tái)厚1.5m,根據(jù)具體需要在頂、底部鋪設(shè)受力鋼筋網(wǎng)。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)樁長(zhǎng)24m,連續(xù)梁考慮不均勻沉降的不利影響,采用樁長(zhǎng)30m。為了確保地下各種管道的安全,根據(jù)地形條件還采用了直徑0.7~1.5m的鉆孔樁,樁長(zhǎng)最大40m。上述樁底均已進(jìn)入了暗綠色粉質(zhì)粘土持力層或草黃色粉質(zhì)粘土。在墩臺(tái)計(jì)算中,一聯(lián)上部結(jié)構(gòu)的活載水平制動(dòng)力及溫度力按墩身剛度分配到各墩臺(tái),剛度系數(shù)考慮橡膠支座剪切變形的影響;墩臺(tái)還進(jìn)行了七度地震力的檢算。5鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、鋪設(shè)橡膠板橋面鋪裝層設(shè)8cm厚的C30混凝土墊層(預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁設(shè)C30防水混凝土墊層),并設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng),間距15cm。墊層之上在負(fù)彎矩處涂以防水涂料,上鋪設(shè)5cm厚瀝青混凝土,橋面采用橡膠板式伸縮縫。全橋采用矩形、圓形板式橡膠支座及四氟板式橡膠支座。機(jī)動(dòng)車道兩側(cè)均設(shè)鋼筋混凝土墻上加連續(xù)潤管的復(fù)合式防撞墻,非機(jī)動(dòng)車道橋面兩側(cè)設(shè)人行欄桿。6做好方案比選工作,從各項(xiàng)目線的比