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長常高速公路長益段上跨天橋設(shè)計
摘要：綜合高速公路上跨天橋的特點，結(jié)合長益公路介紹了全線上跨天橋設(shè)計方案的選取、結(jié)構(gòu)特點及整體效果。一、前言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，作為國家現(xiàn)代化水平標(biāo)志之一的高速公路建設(shè)，近年來發(fā)展極為迅速。基于高速公路行車交通控制全封閉的特點，各種上跨、下穿立交橋在高速公路建設(shè)中被大量采用，此類橋載重不大（一般為H-10、H-15），橋面不寬，但其數(shù)量較多，特別是處于丘陵區(qū)的湖南，各類上跨機耕道、鄉(xiāng)道及人行天橋數(shù)量較多。僅長益路71.51公里地段此種上跨天橋就有43座，為能使天橋與地勢巧妙的結(jié)合，美觀得體、造價低、方便施工，業(yè)主與設(shè)計單位密切配合，針對每座橋所處位置進(jìn)行多種方案的研究探討，最終選定最佳方案。本文就天橋方案的選取及其工程特點作一簡介。
二、天橋方案選取原則
根據(jù)高速公路上跨天橋的特點，并結(jié)合長常高速公路長益段的應(yīng)用情況，可歸納出上跨天橋方案的選取主要應(yīng)考慮的幾項原則如下：
1. 因地制宜充分考慮地形。
長益公路地處丘陵區(qū)，天橋絕大部分設(shè)在切方地段。天橋的建筑高度選取除保證必要的橋下凈空外，還需結(jié)合地形以減少橋頭接線切方或填方量，最終達(dá)到經(jīng)濟實用的目的。如橋兩端地勢較低，主要采用梁式橋；略高則主要采用中承式拱肋橋；更高則宜采用斜腿剛構(gòu)、雙向坡拱、拱等型式。
2. 合理選取橋跨后續(xù)施工配合
目前，高速公路路面施工多采用大型攤鋪機，而路面施工一般后于天橋施工，以往為減小跨徑、降低截面高度采用加中墩的橋梁，使攤鋪機的通行受阻，直接影響路面施工進(jìn)度。也對通車運營階段安全行車伏有隱患。故在方案選取時，盡量少用設(shè)中墩橋梁，即使設(shè)置，其中墩尺寸也宜取較小值。
3. 在結(jié)構(gòu)合理、施工方便的前提下，盡量使橋型美觀大方，橋型多樣化，體現(xiàn)時代氣息，并在主體工程驗收后進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡b飾。
高速公路因線型較好、路面寬闊平順，而致行車單調(diào)乏味，司乘人員易于疲勞。而司機視野內(nèi)的空間感覺對行車安全、舒適起很大作用。為能創(chuàng)造較舒適的行車環(huán)境，除適量的綠化點綴外，各種天橋的美觀得體、橋型的差異、色彩的變換，與環(huán)境的協(xié)調(diào)搭配更能對高速行車中的司乘人員以美的享受。因此，在結(jié)構(gòu)合理，施工方便的前提下，應(yīng)盡量使橋型美觀大方，多樣化，以體現(xiàn)時代氣息，并在主體工程驗收后進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡b飾，可大大提高行車安全及舒適感以提高高速公路的社會效益和經(jīng)濟效益。
4. 實用經(jīng)濟、造價合理
在橋型的選擇時，一方面從“輕型”著手，以減少圬工體積；一方面不攀高用料。因此，長益路上跨天橋主要采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，全線43座天橋中僅在兩個服務(wù)區(qū)中行人天橋的上部結(jié)構(gòu)采用了鋼結(jié)構(gòu)。
三、上跨天橋的應(yīng)用
根據(jù)以上選用方案的基本原則，我們在全線43座上跨天橋的設(shè)計中采用了8種以上的拱梁式鋼筋砼上部結(jié)構(gòu)及兩種鋼結(jié)構(gòu)上部構(gòu)造型式，其設(shè)計特點與建成后的整體效果分別概述如下：
1. 鋼筋砼斜腿剛構(gòu)橋
上部構(gòu)造整體受力，多次超靜定結(jié)構(gòu)，整體現(xiàn)澆施工。上部全長48m，中跨25.8m，兩斜腿支承點，間距33.8m，主梁呈變高Ⅱ形，橋面至橋下路面頂高差6.89m.構(gòu)件的簡單，斷面的變化及與地形的充分結(jié)合，使人感到整體的美觀和諧，同時，該橋開口斷面施工方便，模板支撐容易，可重復(fù)使用，且造價也較其它橋型低，因此該橋型采用的座數(shù)為上跨天橋之冠。但由于開口斷面，下緣承拉較弱，為使受力更加合理及橋型更加輕巧美觀，今后的設(shè)計中在充分考慮施工難易程度的前提下，可考慮采用整體箱型截面。
2. 帶拱上板式立柱、拱上實心連續(xù)板及主拱為實心板式的鋼筋砼拱橋。
本橋為傳統(tǒng)式拱橋類型，但由于拱上采用薄壁板式結(jié)構(gòu)，且主拱川增加側(cè)向懸臂線條，使之外形輕巧、美觀，大方、得體。又因其建筑較高（橋下路面以至橋面高7.98m），故高切方處設(shè)置此種橋型較易。但拱式結(jié)構(gòu)的特點是兩個橋臺體積較大，造價較高，因此在日后的設(shè)計中，如地基情況允許，設(shè)置分離式基礎(chǔ)，可適當(dāng)降低造價。本橋型施工方面較易，模板簡單，操作容易。該橋型也是采用較多的一種橋型，全線共有8座。
3. 普通鋼筋砼板拱橋帶拱上預(yù)應(yīng)力空心板橋
本橋型拱上全長47.76m，主拱凈跨38.00m，建筑高度7.88m，拱度1/8，為使橋型輕巧，減少主拱川寬度，采用了使拱上側(cè)懸臂增加正面線條，同時拱上16.41m長度內(nèi)不設(shè)拱上立柱，而設(shè)置縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的方案，但又為避免在空心板中施加的預(yù)應(yīng)力對主拱川產(chǎn)生附加應(yīng)力，故將空習(xí)板與主拱圈接頭處斷開，使空心板部份成為簡單的簡支梁式結(jié)構(gòu)。由于減少了拱上立柱，使人視野更加開闊，從而更利于行車安全。但此種橋型與其他橋型相比，造價較高，且施工工藝要求略高，故全線僅設(shè)一座。
4. 普通鋼筋砼板拱帶拱上空心板坡拱橋
此橋?qū)俚谌N橋型的改進(jìn)，為結(jié)合路側(cè)地形，避免接線填方，特將兩側(cè)拱上建筑設(shè)計呈坡形，跨中建筑高度為7.53m，而主橋臺部份可減小至5.67m，從而減少了第三種橋
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