城市高架桥设计主要特点剖析

城市高架桥设计主要特点剖析

徐聪1谢艳2

（1.江苏省交通规划设计院股份有限公司南通分公司，江苏南通226000；2.江苏省南通船闸管理所，江苏南通226000）

摘要：城市高架桥目前在城市中得到了广泛运用，在对高架桥进行设计时应遵循安全性、标准化、服务性的原则，同时应贯彻环境融合、安全舒适、资源节约的理念。在具体设计中须对高架桥的结构型式进行认真选择，使高架桥结构型式更加符合实际，同时对高架桥的外部美观也应当给予充分重视，使高架桥的技术性和艺术性都能臻于完善。

关键词：城市高架桥；设计特点；结构；梁型

前言

随着城市交通的不断发展，为了拓展城市交通空间，很多城市都修建了高架桥，高架桥可以有效缓解地面交通压力，使一个城市的整体交通性能得到提高。高架桥设计是一项复杂的工作，在设计过程中需要考虑当地实际状况，设计的技术因素务必考虑周全，才可以保证高架桥设计科学合理，使建成之后的高架桥发挥出更好的作用。本文主要针对城市高架桥设计的主要特点进行简要剖析。

1高架桥设计原则和设计理念

城市高架桥在设计过程中应该遵循一定的设计原则和设计理念，这样高架桥设计出来才能更符合实际要求，具有更加良好的实用功能。高架桥在总体设计上首先应该遵循安全性原则，安全是任何结构设计的首要原则，如果安全因素没考虑完整，会给整个高架桥施工和后期使用留下重大安全隐患。具体需要考虑施工安全、结构安全、行车安全等，这些安全问题会出现在高架桥的各个阶段，在设计中应该对这些容易出现的问题做一个全面的考量。另外还要遵循服务社会原则，修建高架桥本身就是为了改善城市交通，方便人们出行。在设计之初应该最大可能满足交通功能需要，为交通出行者提供安全、便捷、通畅的环境，更好服务于人们的生产和生活。除了安全性原则和服务社会原则之外还应当遵循标准化原则，坚持标准化原则是对高架桥质量的一个保证和规范，在高架桥施工和设计中能避免出现盲目操作的情况。在对高架桥进行设计时要考虑施工的可行性，在具体施工中应当采用成熟的技术、合理的施工方法，结构型式上也应该尽量追求标准化和模数化，通过遵循标准化原则，缩短施工周期，减少工程造价，使高架桥设计施工更加经济、高效。在高架桥设计中需要贯彻的设计理念是环境融合、安全舒适、资源节约，坚持这样的理念一方面可以使城市高架桥与城市周围环境形成一个有机整体，共同为城市的交通发展服务；另一方面可以有效节约资源，减少浪费，使高架桥设计和施工更加具有经济性，并且在建成通车之后还能给群众一个良好的行车体验，感觉更加安全、舒适。只有遵循上述设计原则和理念才能使高架桥在城市交通中发挥出更大的作用。

2高架桥设计及主要特点

2.1采用合理的结构体系

在高架桥设计时，桥型方案一般有三种，分别是简支梁、连续梁和连续刚构，这三种结构各有不同的特点，也有不同的适用范围。简支梁具有的一个显著特点就是受力明确，这样在施工中工程质量就容易控制，其适用的情况是桥梁跨径较小、工期要求较短的施工。连续梁结构在施工中可采用预制拼装、先简支后连续的施工方式或者现场浇筑。预制拼装的连续梁结构受力合理、工期较短，是较常用的高架桥结构型式。现浇连续梁多适用于立体交叉处的大跨径部分，要求高架桥墩台基础沉降容易控制，施工周期长。连续刚构则要求下部结构应该有一定的柔度，以减小温度和收缩徐变造成的内力。连续刚构有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能满足大跨度桥梁的受力要求。正是由于这三种结构间的差别，在高架桥设计时要根据实际施工状况加以选择，使所选用的结构与施工情况高度吻合，保证高架桥最终的施工质量。这三种结构也有一定的优势和劣势，一般来讲简支结构与连续结构相比对基础沉降具有更好的适应性。连续结构在具体使用中存在着一些风险，如果连续结构中不均匀沉降超过了连续结构的允许值，有可能会引起结构开裂，不均匀沉降对那些跨度小的连续梁具有更加明显的影响；另外在连续结构中支座调整具有不确定性，在施工中需要进行长期的观测，必须对其加以适当调整、多加观察，避免出现意外情况。这几种结构相比，在高架桥出现问题时，简支结构的高架桥检修比连续结构检修容易得多，也更容易保持高架桥运行的连续性，不会对整个交通状况产生大的影响。所以通过对几种结构的对比可以发现，如果高架桥的长度较长但单跨跨径较小，则适宜采用的结构是简支体系结构，如果要求高架桥的单跨跨径较大，则适宜采用连续结构。

2.2采用合理的梁型

高架桥在设计时对梁型的选用也应当慎重，高架桥的梁型一般有箱梁、板梁、组合式T梁。这几种梁型具有各自不同的特点，组合T梁所具有的优势是梁体较轻，在运输时便于吊装。但其在具体施工中需要多片T梁桥面板及横隔板进行连接，如果想提高结构耐久性还需要横向预应力，而横向预应力具有施工难度大的特点，其在美观性上也较差，这是这种梁型所具有的缺陷。空心板梁所具有的优势是造价经济，并且施工的周期较短，在施工中对施工设备的要求也不高，技术难度低。这种梁型也具有一定的不足之处，即外形不够美观，不具有时代感，且空心板梁适用跨径也较小，结构刚度小，整体性能较差，在当今日益国际化的时代前提下已经较为落后，因此这种梁型在城市高架桥工程中的实际应用也在逐步减少。箱梁是一个主要的梁型，箱梁多用于高架桥中的区间直线段、曲线段和渡线段，是国内采用最广泛的高架结构。其具有的显著优势是其抗扭刚度大，动力稳定性方面也比较优良，外观上也比较简洁，整体受力性也较为良好。这些优势使箱梁在国内高架桥建设中获得了越来越广泛的运用，是较为理想的选择。

3高架桥设计中应该注意的问题

在高架桥设计中有众多问题需要加以注意，在设计中对这些问题加以全面考虑，避免其对高架桥施工设计产生不良影响。首先在高架桥外观上要与当地的建筑审美观念相符，虽然高架桥的外观对高架桥的整体质量不会产生严重影响，但是对人们的心理感受上会产生一定的作用。如果高架桥整体与周围的建筑风格相符，并且能起到交相辉映的效果，这样当当地民众看到后在心里上会有一种愉悦感，反之，当桥梁整体比较另类，与周围的建筑反差较大时就会影响人们的整体感受，会给人们在心理上造成一定的不适应。所以在设计高架桥时必须要注意审美效果，使高架桥在实用性和美观性上都有更高的水准。另外还要重视景观设计，重视桥梁景观设计也是对桥梁审美性的一个充分重视，在进行景观设计时要做到技术与艺术的完美结合，同时还要与城市发展相协调，充分体现出以人为本的设计理念。充分注意到这些问题可以使高架桥的设计具有更加良好的效果。

4结语

高架桥在城市中不断运用是随着城市规模不断扩大而产生的一个结果，高架桥拓宽了城市交通空间，是对城市上部空间的一个充分利用。在对高架桥进行设计时要紧密结合实际情况，无论是在下部结构的选择上还是在梁型的选择上，都要先对实际情况进行认真分析，使高架桥的设计更加科学、更加合理。

参考文献：

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[2]朱建方，王建光，任文，贾栋．济南市齐鲁大道跨京沪铁路高架桥设计[J]．城市道桥与防洪，2013（5）

[3]王冰．北京市轨道交通大兴线高架桥设计[J]．铁道标准设计，2012（02）