道路建设工程中互通立交桥梁设计要点探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-03-01
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道路建设工程中互通立交桥梁设计要点探讨

李广深 

中交第一公路勘察设计研究院有限公司  广东省深圳市  518049

摘要:当前,社会经济快速发展,道路建设工程建设规模日益扩大,群众更加便捷地进行交通出行。而在道路建设工程中,互通立交桥梁设计是其中的重要工作内容,加强互通立交桥梁设计,提升互通立交桥梁建设水平,才能更好的满足人们的交通出行需求。本文对道路建设工程中的互通立交桥梁设计要点进行了探讨,以供参考。

关键词:道路建设;互通立交桥梁;设计要点

在道路建设工程项目中,互通立交桥梁是常见的桥梁工程,有着显著的应用优势,很多地区都会应用互通立交桥梁,有效提升了道路交通运行水平。互通立交桥梁工程融合了多条线路,涉及到很大的范围,因此,设计工作中,需要综合考虑多种因素,如果对相关因素缺乏足够的考虑,对相关设计要点了解不足,就很难保证互通立交桥梁设计质量。设计人员需充分掌握互通立交桥梁设计要点,做好地形设、结构、截面及匝道等方面的设计工作,提升互通立交桥梁设计水平,才能充分保障互通立交桥梁建设质量,进而保证人们顺利出行。

1、互通立交桥梁基本概述

1.1基本定义

互通立交桥梁是道路建设工程中的重要桥梁类型,是道路交通重要的交汇点,通过建设多方向行驶、多层反复汇通互不打扰的陆地桥,充分利用立体空间,对道路建设中的车流进行合理分离,能够有效提升车辆通行的顺畅性。通过建设互通立交桥梁,可以减少道路冲突点,还能减少不同方向性行车干扰问题,是推动道路建设工程建设与发展的重要工程类型。

1.2功能优势

互通立交桥梁是重要的桥梁类型,与传统的桥梁工程相比,互通立交桥梁有着更加丰富的功能。一般桥梁工程只是连接两个地点的快速通道,功能相对单一,而互通立交桥梁则是对一般桥梁功能的补充和升级,部分区域的桥梁需要连接在一起,为保证相应区域车辆出行顺畅,减少交叉口车辆相互干扰问题,就需要对相应区域的立体空间进行分割,保证两条及两条以上桥梁交通的连续性。运用互通立交桥梁设计,不仅可以保障车辆安全通行,还能减少车辆通行时的耗能,进而减少空气污染、噪声污染等多种污染问题,有着显著的应用优势。

2道路建设工程中的互通立交桥梁设计要点

2.1地形设计要点

互通立交桥梁设计中,设计人员一定要充分掌握相应区域的地形条件,详细了解建设场地的地形地貌,分析相应区域的建筑物分布状况,确定相关建筑物是否需要进行拆除,才能保证互通立交桥梁设计质量。设计人员还需加强地下状况研究,分析工程建设是否会对地下管道造成影响,如果可能会造成影响,需采取有效措施进行处理。在设计工作中,还需从城市整体布局出发,选择合适的互通立交桥梁类型[1]。在互通立交桥梁设计中,一定不能影响城市建筑布局,还要注意尽量减少对环境的污染。互通立交桥梁的设计中,还需考虑自然环境因素的影响,了解河流走向和坡度,并要考虑建设完成后,尽量恢复被破坏的自然环境。此外,设计人员还需注意了解本地人文环境,充分考虑自然环境与人文环境的协调性,才能充分保障互通立交桥梁工程设计质量。

2.2结构设计要点

互通立交桥梁结构设计中,确定桥面宽度、跨径后,设计人员需尽量选择更加美观、经济适用的结构类型。关于互通立交桥梁结构,主要有简支梁桥、悬臂梁桥及连续梁桥三种。简支梁桥的结构外形相对简单,不仅施工简单,且施工费用较少,且能够适应地基较差的环境,因此在道路建设工程中有着广泛的应用。但从实际应用情况看,随着跨径增大,相应的恒载与活载弯矩会以几何速度增加,如果跨径超过25m,不仅会增加施工难度,桥梁美观度也会受到影响,因此,这一桥梁结构主要适用于跨径较小的桥梁设计。悬臂梁桥的结构属于简支梁桥的变体,具体的设计工作中,是通过对简支梁桥的梁体进行加长处理,以解决简支梁桥过长导致的正弯矩受力过重问题[2]。采用悬臂梁桥,通过在中间设置主跨,然后在两侧分别设置一跨的方式,可以有效卸载正弯矩受力,能够有效降低桥梁高度,并减少工程成本,但从实际应用情况看,施工中还会增加主跨、桥脚等工序,因此应用情况相对较少。此外,互通立交桥梁结构设计中,还可以采用连续梁桥,这一结构类型充分融合了简支梁桥和悬臂梁桥的优点,通过对相临跨的恒载或活载的利用,可以让相应支点产生负弯矩,可以有效卸载邻跨的正弯矩。采用悬臂梁桥结构,不仅可以降低桥梁高度,还能减少过工程造价,因此在道路建设工程中有着广泛的应用。

2.3截面设计要点

互通立交桥梁截面设计也是重要的设计内容,在设计工作中,设计人员需要重点加强上部结构截面设计与下部结构截面设计,充分掌握相应设计要点,才能保障互通立交桥梁截面设计质量。在互通立交桥梁上部截面的设计中,设计人员需要充分掌握多种设计类型,比如空心板截面、箱形截面等。关于空心板截面,其主要应用与跨径较小的桥梁结构中,一般在20m以下的跨径。在设计工作中,需要确定具体的圆孔大小,设计人员需要根据桥面宽度、梁体高度,结合翼缘板大小进行确定。采用空心板截面设计,可以充分满足小跨径桥梁受力要求,并降低桥梁高度,进而减少工程施工成本。箱形截面适用于跨径较大的桥梁,尤其是这一截面的闭合薄壁截面有着较大的抗扭刚度,可以充分满足弯桥和悬臂施工要求,同时,箱形截面的顶板与底板面积相对较大,还能有效承载正负弯矩,进而减少工程造价,有着显著的应用优势。在互通立交桥梁下部截面的设计中,设计人员需要重点关注下部截面的承受力与美学特性。由于下部截面承载上部结构压力,因此,设计人员一定要保证下部截面受力性能可靠,并要增强下部结构美观度。关于下部截面主要以桥墩形式出现,相应桥墩类型主要有重力式桥墩、空心式桥墩、薄壁式桥墩等。以重力式桥墩为例,这一桥墩类型的截面有着多种类型,包括圆形、方形、多边形等,利用其自身重力即可有效平衡外力。

2.4匝道设计要点

在道路建设工程中的互通立交桥梁设计中,设计人员一定要重视匝道设计工作,充分了解匝道设计要点,保证匝道设计合理,才能充分保障互通立交桥梁车辆通行顺畅。在匝道平曲线半径设计中,设计人员需要综合考虑立交形式、用地规模及造价条件等因素,确定合适的半径大小。在设计工作中,还要注意合理设计速度、超高横坡度,保证行车安全性与舒适性,保证曲率缓和过渡,确保上下主线展线长度符合实际运行要求。因此,设计工作中,需要尽量采用较大的圆曲线半径,保证有足够的匝道长度,设计较小的超高横坡度。在匝道纵坡设计中,需要注意做好车流分合流端部长度[3]。在分合流段前后的变速车道设计中,如果设计不合理,匝道平曲线半径较小,横向力系数较大,就会对车辆行车安全性与舒适性造成负面的影响。而道路建设工程中分合流段前后的变速车道部分会由于主线纵坡、横坡的变化与之变化,需要将主线中范围内的平曲线且有超高的外侧变速车道设计为向外的横坡,然后按照变速车道形式向超高过渡。在缓和曲线设计中,一般采用的是回旋线,严格按照相关设计要求确定具体参数,保证设计合理,才能充分满足汽车行驶力学及线形流畅的要求。

3结语

在道路建设工程建设中,互通立交桥梁设计是重要的工作内容,保证互通立交桥梁设计质量,才能充分保障车辆顺利通行。在互通立交桥梁设计中,需要重点做好地形设计、结构设计、截面设计及匝道设计等工作,不断提升互通立交桥梁设计水平,才能充分发挥互通立交桥梁作用,进而保证车辆安全、顺畅的通行。

参考文献

[1]程梦筠.道路桥梁工程中互通立交的设计[J].交通世界,2022(21):117-119.

[2]黄晨.道路桥梁工程中的互通立交桥梁设计要点研究[J].交通科技与管理,2021(26):41-42.

[3]吴明高.道路桥梁工程中互通立交的设计[J].前卫,2020(16):25-27.