城市立交桥改造设计(精选9篇)
城市立交桥改造设计 第1篇
1 概述
进入新世纪以来,合肥市以“多中心、组团式”的规划布局形态,形成以老城区为商贸、金融中心,政务文化新区为行政、文化中心,并分别在东、北、西南和新城区建设市级副中心。为实现城市发展的战略目标,需加快城市道路交通建设,完善城市道路网布局,建设以快速路为主骨架的城市道路网系统。城市快速路规划布局为“六纵六横”,Ⅰ级主干路网络采用“核心组团放射、组团连接”的布局。
金寨路为连接主城区与上派镇,连接经济技术开发区和上派的快速通道,规划快速体系六纵之一;南二环为合肥市二环的总要组成,是连接合肥市主城区与政务区及东部组团的快速通道,为快速体系六横之一;合作化路为主城区放射道路的重要组成。金寨路-南二环-合作化路立交位于三条道路的交汇处,现状立交共设置7条转向匝道,是一座较为复杂的五肢立体交叉桥。立交始建于2006年9月,于2008年4月全面竣工正式开始使用的,获得了2009年度国家优质工程的“银质奖”,多年来该立交大大的缓解了合肥市的交通压力,为合肥市发展做出不可磨灭的贡献(见图1)。
随着合肥市社会和经济的不断发展,城市机动车流量迅速增长,合作化路、金寨路、南二环路承受的交通压力日益增大,合作化路-金寨路-南二环路立交桥在规划中考虑的不足也渐渐的暴露。随着合肥市二环快速化改造逐步推进,该立交没有预留南二环主线快速通道,成为制约二环快速化的瓶颈,高峰期路口交通大量积压,严重影响了现有立交的通行效率,给城市居民的出行带来了不便,严重时很有可能酿成交通事故,立交改造迫在眉睫。
2 现状立交调查及分析
2.1 立交现状描述
立交现状为五路交叉的复杂立交,层次分为四层:
第一层为地面层,南二环路先后与金寨路、合作化路地面辅道灯控平交;金寨路主线高架位于第三层;合作化路上下行分离式高架位于第三、四层,向南并入金寨路高架;其余六条转向匝道位于二、三层。
2.2 存在问题分析
(1)原立交设计主要考虑主流转向交通需求,未预留二环主线快速化空间,南二环主线连续与金寨路及合作化路地面系统灯控平交,两个交口仅相距250m,随着二环其他段快速化改造完成,该节点成为交通瓶颈,高峰时段拥堵现象严重。
(2)该节点为多路交叉,原立交转向匝道占据了地面以上2、3层通行空间,地下桥梁桩基密布,地上地下制约条件较多。
(3)原立交平行二环路方向匝道间净距只有20 m,二环方向通行空间受限,通行能力不足。
(4)二环方向两侧现状与在建建筑紧邻道路边线,拆迁难度大。
3 既有立交改造应考虑的主要因素
(1)满足交通功能
应与区域内道路网有较好的连接,要综合考虑相交道路等级、设计车速、用地范围等因素,重点解决直行以及左转弯交通流,并处理好地面道路的交通组织,原则上地面道路自成一个完整的系统,服务区域交通。
(2)立交方案设计应注重城市景观要求,并考虑地形条件、交通条件、拆迁可能性、相交道路角度、将来的远景发展等相关因素,以适应远期交通量的快速增长。
(3)通过交通分析,进行多方案比选,预留远期改造的建设空间。
(4)立交方案的选型要考虑技术指标和降低工程造价的统一性,尽量利用原有工程,并选择合理的匝道布局,保证对既有交通的影响最低。
4 合作化路-金寨路立交方案设计
针对分析结果与建设要求,在目前合作化路-金寨路-南二环路立交桥的现状基础上,设计出了以下几种改善方案:
4.1 改造方案一
在保障现状交通功能不变的前提下,拆除改建南二环由东向南至金寨路方向的左转匝道,利用金寨路高架桥下净空(12m),设置双向六车道跨线桥,跨过金寨路地面辅道,至合作化路前落到地面,合作化路右进右出南二环路,其左转及直行交通通过路网绕行,实现二环主线快速化(见图2)。
方案特点:该方案需拆除部分现状匝道桥,工程实施难度小,造价较低,能解决主要交通问题,实现二环快速化,但对合作化路交通有影响。
4.2 改造方案二
在保障现状交通功能不变的前提下,改建东往南及合作化路南往西左转匝道,二环路直行方向设置双向6车道下穿隧道,下穿隧道长1150m,新建匝道桥640m,立交各转向功能维持现状。
方案特点:该方案需拆除部分现状匝道桥,工程实施难度大,造价高,社会影响大,管线改造难度大,但能较好的解决交通问题,实现二环快速化。
4.3 改造方案三
维持现状立交不变,利用现在定向匝道桥间空间设置二环路东往西方向3车道下穿,隧道长700m,二环路西往东方向利用南侧场地设计3车道下穿,隧道长960m。该方案需要置换10处现状匝道桥桥墩(见图4)。
方案特点:该方案不需拆除部分现状结构,但需多处置换现状桥墩,工程实施难度大,造价高,社会影响大,管线改造难度大。
4.4 改造方案四
保留现状立交不变,设置跨线桥依次跨过东至路、合作化路、金寨路(见图5)。
方案特点:该方案对现状影响较小,能较好的解决交通问题,桥梁高度高,工程实施难度大,造价较高。
5 总结
四个方案中第一个方案对现有的立交桥改动较小,建设成本相对来说也比较低,所以推荐采用第一种改善方法。合作化路-金寨路的四个改善方案都是综合考虑了合肥市当地的实际情况给出的,它们都可以在一定程度上解决现状道路交通出现的问题,对于合肥市内交通改善具有重要的意义。
参考文献
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[3]谢文琪.浅议城市立交桥的附属空间设计——以成都立交桥为例[J].四川建筑,2010,02:16~17.
城市中立交设计的控制因素研究论文 第2篇
1.1工程经济成本增加
这是最直接的成本影响。如上述3种避让措施中,匝道形式的调整通常会改变立交层数,从而增加构筑物的数量;线形调整可能增加建筑物和构筑物的体量,也可能导致额外的征地拆迁。这些都是易于量化分析的影响,可直接作为避让措施效益的评价参数。
1.2工程社会成本增加
对控制因素的改造可能导致工程社会成本的增加。例如,现状道路的改造会导致路网车辆绕行,因此除发生改造工程自身费用外,还应计入车辆绕行产生的额外费用;供水管道的迁建则会导致片区停水,产生经济损失。这些附加成本可根据国民生产统计数据折算获取,经分析处理后作为措施效益的评价参数。
1.3工程执行风险增加
所谓执行风险,是指避让措施导致的工程可行性风险和执行时间风险。但凡涉及现状改造的措施,都存在各方协调问题。从进度和结果上来说,这是一个不可控的过程。它可能导致工程建设延误,甚至导致方案无法实施,而一旦出现这样的结果,对工程成本的影响将是难以估量的。例如,在选用现状高压线路铁塔迁建这一措施时,应首先考虑到与电力部门的协调难度,评定协调延误和失败的风险等级,其次才应考虑协调成功后迁建工程产生的社会成本。
因选取避让措施后采用的施工方法带来的技术风险和进度风险在一定程度上是可控的,应折算计入上述第一类成本,即工程经济成本中。根据上述分析,避让措施的影响评价应在综合分析额外的经济成本、社会成本及执行风险后得出。设避让措施对工程的影响值为I,I的定义式如下:Ii=(a1ΔCPi+a2ΔCSi)Pia1CP+a2CS。(1)式中,Ii为采用第i种避让措施所产生的影响值;ΔCPi为采用第i种避让措施所产生的额外工程经济成本,包括避让因素改造产生的工程费用,可直接根据设计方案进行估算;ΔCSi为采用第i种避让措施所产生的额外工程社会成本,包括措施实施过程中路网阻抗增加造成的经济损失,市政管线的迁建造成的经济损失等,其根据当地相关统计资料测算;CP、CS分别为不采取措施时工程方案的经济成本和社会成本,即基准成本;a1、a2分别为工程经济成本和社会成本所占的权重,不同业主对经济成本和社会影响的重视程度不同,权重即为业主偏好的量化值;Pi为采用第i种避让措施带来的工程执行风险,其应根据风险分析法计算,计算流程如下:Pi=Li×Wi。(2)式中,Li为风险严重度向量,即将风险分为若干等级,例如导致项目不能实施的风险为第1级,赋予无法预测具体延误时间的风险为第2级,以此类推,从而获得风险严重度向量:Li=li1,li2,li3,li4,…,lij()。(3)式中,lij为风险后果严重程度的评估值,在同一个项目中应设定同一套赋值体系,对同等程度后果赋予相近评估值。式(2)中,Wi为风险概率向量,且Wi=(wi1,wi2,wi3,wi4,…,wij)。(4)式中,wij为第j级风险发生的概率,风险概率应参照以往相似避让措施的历史记录来估算,即针对不同业主及不同避让措施涉及的相关单位所参与的历次协调会制定统计表,以获得相应的概率。例如,可通过统计表得出历史上某业主与部队协商采取下穿措施穿越军事用地的成功率为40%,协调过程历时1个月以上的几率为20%等。若涉及多个相关部门,则还可利用Borda序值法求出各方对风险发生率的影响力权重,再根据风险矩阵得到工程执行风险值。影响值I统筹考虑了避让措施对工程的各方面影响,同时兼顾了业主偏好等主观因素,能够较好地反映设计中针对控制因素所采取措施的合理性和可操作性,不仅可为设计工作提供可靠的参考,而且还能够表现避让措施导致的综合成本变动,为业主的决策提供定量依据。
2工程实例分析
2.1项目概况
石塔立交位于重庆市茶园新区,为东西干道与通江大道交叉口。东西大道为东西向主干道,设计速度为60km/h,双向6车道;通江大道为南北向主干道,双向8车道(已建成)。根据交通流量预测,初步拟定立交形式为苜蓿叶形。项目方案设计中涉及如下诸多控制因素。主控因素1:通江大道两侧人行道底部布设了综合管沟,含给水、通信、电力管线及雨水管廊,且均已投入使用,从而导致东西大道下穿通江大道处净高不足。主控因素2:现状轨道6号线由石塔立交第三象限通过,部分桥墩布设于拟建东西大道车行道上,承台标高高于道路标高,建成后将导致桩基外露。主控因素3:石塔立交红线范围内有220kV、110kV、35kV高压走廊各1条,纵横交错布设于立交上方,限制道路净高。同时还有1处铁塔布设于立交用地范围内,铁塔基础标高高于通江大道标高。
2.2避让措施比选及评价
设计单位与业主磋商后,业主对于成本变动变得敏感,主要是对工程本身经济成本的变动非常敏感,而对社会成本的变动略为忽视。根据商讨的结果,权重系数a1和a2取值分别为0.8和0.2;工程执行风险后果以严重程度按工程延误时间和工程协调复杂度增量分为5等,严重度向量Li=(10,6,4,2,1)。下面列举主控因素1和3的解决方案比选及其影响评价,主控因素2由于建设各方应对思路达到高度统一,故不进行比选。
2.2.1主控因素1
解决方案1:拆除综合管沟,各管线分别布设。该方案协调牵涉诸多部门,根据历史资料数据,可算出风险值为9.6,且按本文所述方法可计算出该方案对工程的影响值为1.01。
解决方案2:降低东西大道竖向标高,工程建成后还建综合管沟。该方案对于工程经济成本有所增加,但对于现状综合管沟无影响,工程执行风险也低于方案1,算出风险值为0.72,对工程的影响值为0.13。各方案主控因素1影响值见表2。综合分析后,选择方案2作为该控制因素的推荐避让方案。
2.2.2主控因素2
解决方案1:石塔立交处改迁110kV和35kV高压走廊,迁走铁塔6座。本方案将增加输电线路改牵工程费、迁建过程中停电导致的经济损失以及与电力部门的协调风险。根据式(1)计算出该方案对工程的影响值为2.3。
解决方案2:调整匝道平纵线形指标,使得匝道标高均不高于通江大道标高,保证道路净高,并避开场内铁塔。该方案将增加立交中部分匝道的工程费用,同时增加立交场地整治费用,但协调风险很小,影响值的主要构成为工程费用的增加。计算得到该方案对工程的影响值为0.04。
综合分析后,选择方案2作为该控制因素的推荐避让方案。最终采用的综合方案得到了业主和专家的认同,工程实施顺利,并取得了良好效益。
3结语
本文阐述了城市立交建设中常见控制因素及对应的避让措施和解决办法,提出了基于成本和风险分析的避让措施评价方法,为设计方案的选取和工程推进的决策提出了量化依据,并用工程实例验证了该方法的有效性和被认可度。然而,市政工程建设很复杂,牵涉到许多方面的因素,同时又受建设方主观想法的制约。因此,本文提出的方法只可作为设计过程中的参考,设计时还应具体问题具体分析,只有经过多方调查和反复比选后,才能获得最佳方案。
城市立交桥梁结构设计与分析 第3篇
关键词:城市立交桥梁;结构设计;结构分析
随着城市化进程的不断加快,城市人口激增的同时车辆也日益增多,这给城市交通带来了莫大的压力,平面交叉的道口经常会发生车辆堵塞和拥挤。因此,为了提升城市的交通能力,很多城市开始兴建立交桥梁。现如今,城市立交桥梁已经广泛用于城市交通中的交通繁忙地段,城市立交桥梁也成为衡量城市现代化的重要标准。
一、主要参数以及水文地质条件
以位于市区的某立交桥为例,此立交桥为五线三层互通式立交桥梁。底板为地面道路,中层为中环线直行车道。
1.主要技术参数
设计载荷汽车为-20级,挂车为-100验算;地震烈度按照7级地震烈度设防;设计主桥车速为每小时100千米,匝道车速为每小时50千米;平面线匝道半径设计为65米;两条车道匝道桥梁总宽度、交汇段三车道匝道总宽度、立交桥变段桥梁总宽度分别设计为10.5米、14.0米和14.0到30.5米之间;桥梁最大纵坡小于5%,横坡小于6%;排水标准方面,重现期1a,集水时间10分钟,径流系数和延缓系数分别为1.0和2.0。
2.水文地质条件
依据桥址处18个取土孔和22个静力触深孔的资料,地质结构分为7层。第1层为人工填土,第5层为细砂至中砂,剩下的5层为粉土或粉质粘土,第5层的细砂之中砂厚度要在15.2到17.9米之间。实测各土层的剪切波速,得到平均值为每秒228米,可判定场地土为Ⅲ类土。地下水一般为SO4-Na型或Cl-Na型水,对砼会有一定程度的侵蚀。
二、城市立交桥梁设计规划与设计原则
在城市立交桥的设计规划过程中要把考虑的重点放在交通组成、交通量、设计车速、城市景观、拆迁可能性和将来的远景发展。本文所举立交桥在设计方面重点考虑了以下几点:立交范围内地面道路要相互连通,形成网络,确保能达到缓解沿线地方单位进出交通的状况,达到组织公共交通的目的;立交桥梁应向空间方向发展,从而节约用地,减少拆迁范围;要满足交叉口所要求的交通功能,使交叉口能与立交性质、等级、任务以及交通量相适应,主要道路和次要道路的交通流向要与次要交通流向相结合;立交桥梁的造型要美观,能与所处地形和环境相适应,避免“灰色地带”的产生。
三、桥梁上部结构设计
1.结构选型
本文所举立交桥具有交通量大、无断交条件的特点,且曲线桥和异型段桥占全桥总面积比例七成以上,工期方面的要求也是尽量短。在经过多次优化比选之后,在主跨25米以上的曲线桥和异型段桥采取浇预应力砼连续箱梁的方式,而25米以下的则采取现浇普通钢筋砼连续箱梁的方式,至于直线桥,则采取预制预应力砼大空心简支板梁并设桥面连接板。
2.结构计算
依照平面杆系有限元程序计算箱梁内力,并运用三维有限元分析程序进行验算。通过计算结果的数据选择合理、最优的设计,使配置的预应力束与受力特征更合理,并能减少4成以上的钢绞线。预应力砼构件的计算,可按全预应力构件来考虑。有些截面要按a类受弯构件来考虑,在恒载条件下不允许出现拉应力,营运阶段的最大拉应力值也应该控制在砼的极限拉应力内。预应力束与孔道壁的阻系数采用0.20,束位置偏差系数为0.002。因考虑了支座对箱体的约束效应,内支点负弯矩时,采用0.95的折减系数。
2.1钢筋混凝土箱型连续梁的设计计算
该类箱梁包括曲线梁和异形梁,梁体分别用单箱单室、单箱双室及单箱三室的截面。跨度在18到30米之间,梁高在1.2米和1.6米之间,取4孔为一联。最小平面半径为45米。箱梁顶、底板纵向布置直径为25和32的钢筋。异形梁为保证外观整洁,采用单箱多室处理。对于分离式基础,为减小横向刚度,要在顶板上设构造缝。采用PKPM连续梁计算程序来进行箱梁的结构分析,并按照施工、运营阶段进行内力和抗裂性能的计算并依照计算结果配置普通钢筋。由于桥墩台不均匀下沉可能对梁体产生不利影响,荷载组合要选取偏安全的组合,并按相对位移2厘米来计算。箱梁横向计算时,要采用框架结构分析计算方法。
2.2预应力混凝土槽梁及空心板梁
槽形梁及板梁跨度在18到30米之间,采用架设速度快且预制质量好的简支梁结构。主筋则采用冷拉双控Ⅳ级粗钢筋,标准强度为750兆帕。在架设时为了形成平面变宽度的匝道线形,采用变化铰接缝宽度的方法。
3.结构措施
为了使内应力分布更为合理,可以把箍筋间距加密至10厘米;将中墩单支点向外弧侧的偏心距预调8到11厘米;每联端支点采用抗扭双支座并将其间距加大到3.6米,并将端横隔梁加长至与桥同宽。
四、桥梁下部结构设计
1.盖梁
预应力砼大空心板,要采用倒T形盖梁。跨径在10.0到12.8米范围内,悬跨比为0.34到0.37之间,部分独柱悬臂长8.1米,盖梁高度在2.31到2.61米之间,宽度在2.5到2.6米之间,牛腿最小高度为l.l米。对于相邻孔的主梁跨径不等的盖梁,为抵衡不平衡弯矩可采用支座偏位法。为了适应弯桥空心板的布置需要,盖梁宽度应采用大小头的扇形状。长度大于17.5米的独柱双悬臂盖梁要采用预应力硷结构,而其余部分均可采用普通钢筋硅结构。主筋方面,预应力混凝土采用直径为15.24毫米的高强度、低松弛钢绞线,普通钢筋混凝土用Ⅱ级钢。盖梁混凝土中预应力采用混凝土C50,普通钢筋采用混凝土C30。
2.墩柱
设计立交桥最高柱身为14.923米,一般柱高为3到11米之间,柱身采用倒棱矩形截面。柱高大于11米时用140乘以200厘米的截面;柱高小于11米时采用110乘以150厘米的截面,角棱处则采用15乘以15厘米的正方形截面。柱子主筋采用Ⅱ级钢,配筋率要控制在1%以内,柱身混凝土采用普通混凝土即可。
3.桩基础
基础采用40乘以40厘米的钢筋混凝土打入桩,中心最小横向和縱向间距分别为1.0米和1.2米。钢筋混凝土承台厚度为1.5米,并根据具体需要在底、顶部铺设受力钢筋网。简支梁结构桩长24米,考虑不均匀沉降的影响,桩长可采用30米。为了确保地下管道的安全性,还采用了钻孔桩,桩长最大40米,并使其进入了暗绿色粉质粘土持力层或草黄色粉质粘土。
五、桥面结构
桥面铺装层设8厘米厚的C30混凝土垫层,并设直径为8钢筋网,间距为15厘米。在垫层之上的负弯矩处涂防水涂料并铺设5厘米厚的沥青混凝土。桥面采用橡胶板式伸缩缝。全桥采用矩形、圆形板式橡胶支座及四氟板式橡胶支座。机动车道两侧设钢筋混凝土墙,并加连续润管的复合式防撞墙,同时,在非机动车道桥面两侧设人行栏杆。
结论:
城市立交桥是城市交通的有力保证,城市立交桥梁的设计则是城市立交桥建设的根本。因此在设计阶段就要注意总体规划设计的工作,这样才能保证城市立交桥梁在城市交通中的积极作用。
参考文献
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城市立交改造设计探讨 第4篇
随着城市的不断发展, 原有道路的使用功能已不满足日益发展的城市和交通需求, 各大城市正致力于城市道路的使用功能升级改造。对原有道路及立交进行升级改造是现代城市全面提升道路使用功能的有效措施。
海翔大道及高速公路田集连接线这两条快速通道对集美片区乃至整个厦门都起到举足轻重的作用, 在厦门市“两环八射”快速路网规划中, 海翔大道属于外环, 而高速公路田集连接线为第四射线。现状两条快速通道之间采用完全分离的立体交叉型式, 在此节点两条快速通道之间无法进行交通转换。由于两条道路均为厦门岛外干线路网, 承担着大量的客货运交通量。根据两条道路的功能定位及交通流量预测, 应建设互通立交, 解决各主要方向的转向交通流, 实现厦门市政快速路网与公路高速路网之间进行快速交通转换, 完善该区域路网节点, 提升道路及路网服务品质。
2立交改造常见控制因素
2.1现状道路
海翔大道是连接岛外各区东西向的交通主动脉, 也是 “海西城市联络线” (第四联) 厦泉漳城市联盟路厦门境内路段, 西起海沧东孚的漳州边界, 沿线经过海沧马銮湾、前场物流园区、杏林城区、集美新城、厦门北站、环东海域同安丙洲新城、翔安火炬产业园, 接八一大道后继续向东延伸至泉州边界, 全长47.7km。道路等级为城市快速路, 设计车速为80km/h, 路基宽度60m, 主线双向6车道, 辅道双向4车道。
高速公路田集连接线是厦门本岛以及集美区进入沈海高速、厦沙高速、厦门北站的重要通道, 起点位于厦门大桥集美立交, 终点位于厦安高速公路田厝收费站, 全长5.546km。 道路等级为高速公路, 设计车速为80km/h, 双向八车道, 路基宽度36.5m。
理工南路道路等级为城市支路, 该道路利用海翔大道主线跨线桥下穿海翔大道, 同时与海翔大道辅道平交。设计车速为35km/h, 双向两车道, 标准路段路基宽度18.0m。
2.2周边建筑物及已批用地
沿线周边建筑物包括工业厂房、居民住宅及部分简易搭盖的棚房。立交西南象限大部分为钢棚厂房及一座四层高砖混厂房, 以及部分民居房屋, 东南象限主要为一平整用地及理工学院用地;交叉口北侧主要为闲置用地, 分布有若干遗留房屋及简易搭盖。同时海翔大道南北侧厦门理工学院及工商旅游学校部分用地已批。
2.3现状管线
沿线根据片区需要相继实施了一些市政管线, 已敷设的管线有:雨水管渠、污水重力管道、电力电缆、通信管线 (含移动、联通、网通、有线电视) 、给水管道、原水管道、燃气管道 (含中压、高压) 、路灯电缆, 以及架空电缆 (含10k V、110k V) 等市政管线。
3立交改造需解决的问题
(1) 节点现状为分离式立交, 需解决各主要方向的转向交通流, 实现厦门市政快速路网与公路高速路网之间进行快速交通转换。
(2) 两条相交道路在节点处道路状况良好, 改造中需充分利用现状道路和桥梁, 节省投资。同时需解决行人的通行问题。
4应对原则
根据立交改造存在的以上问题, 在工程设计中对现状立交的利用、与周边路网的衔接等多方面综合分析, 经过对以上问题的逐一解决, 最终确定立交形式。
本立交总体设置原则如下:1立交方案总体布局符合道路所在片区规划, 与整体交通道路网相协调, 有利于城市发展。2在根据立交交通量预测结果的基础上, 结合规划、片区发展情况及周边用地情况等因素, 合理选择立交形式及规模。3详细调查周边场地和路网的使用和布置情况, 结合相关规划, 优化方案, 做好与周边道路及场地的竖向衔接设计, 顾及市政管线布设的需要。4尽量减少拆迁, 避免拆迁重要建筑物及特殊管线等, 节约用地, 以确保实施的可能性。5注重立交桥型选择。尽量压低构造高度, 线型简洁、流畅, 要充分体现现代桥梁建筑艺术风格。6结合地形地貌、现状及厦安高速厦门互通, 合理布设主线及匝道平纵、面。7、以人为本, 注重景观美化, 强化环境保护。
5设计方案
由于本节点设置互通立交主要为解决海翔大道与高速公路之间交通的快速连接, 因此将海翔大道与高速收费站之间的连接作为主要理念进行设计, 同时在有条件的象限设置匝道与田集连接线进行连接。由于现场条件所限, 本互通立交范围内无空间设置海翔大道左转至田集连接线往厦门北站方向匝道及田集连接线左转至海翔大道方向匝道。根据路网分析, 该两处转向交通量较小且存在替代路径, 因此不考虑设置这两处匝道。根据主路与各转向交通量的预测, 提出部分互通立交方案。本次设计方案合共设置3条左转匝道, 4条右转匝道 (见图1) 。立交方案匝道转向交通明确, 利用有限空间内最大限度布设满足规范指标的各个方向转向匝道, 设计符合交通流向及技术规范要求。
本节点位置处于海翔大道上跨孙坂南路和天马路两个节点之间, 两座跨线桥落地点距离约为1.3km, 在此路段内现有海翔大道主辅路出入口南北两侧各两对。为实现交通流的快速转换, 本次立交改造新增匝道分合流点均设置在海翔大道主车道上。通过设置紧凑的匝道指标, 避免了对华侨农场居民住宅及厂房、110k V高压电塔以及理工学院主体建筑的拆迁, 尽量减少占用华侨农场和理工学院的用地, 最大限度降低项目的实施难度。比如海翔大道南侧分布有110k V高压铁塔, 为立交匝道的布设带来一定的困难。海翔大道海沧、集美新城方向左转往高速公路收费站进口方向A匝道线位受高压铁塔及华侨农场限制, 布设空间极为有限。为节省投资, A匝道桥第一孔与现状海翔大道主线桥右幅外侧拼宽, 需拆除海翔大道主线桥右幅外侧部分人行道, 将其改造成桥面。 这样既绕开了高压电塔, 也避免了对华侨农场民房的拆迁。 同时对上跨现状厦安高速互通桥梁采用预制钢箱梁, 在施工期间对已通车的厦安高速互通产生的影响降到最低。因现状立交已实施了雨污水、电力、原水及燃气等管道, 匝道桥布设时尽量对上述管线进行避让, 桥梁桩基与管线之间留够安全距离。
为完善互通内人行系统, 本项目设置两座人行桥。分别利用海翔大道主线上跨田集连接线的主线桥外侧现状人行道 (宽3.0m) 设置。在主线桥2号、9号桥墩附近两侧各设置一对梯道与地面人行系统衔接, 共四座。梯道与主桥衔接处拆除原主桥栏杆。
6结语
城市立交改造多数位于城市或居民密集区, 立交改造的控制因素也不尽相同, 其方案应从区域路网通行能力大, 经济节省、占地少、尽量避免拆迁等原则出发并结合地形、地物、当地交通条件等综合考虑立交的型式。因此, 改造前需对现状立交进行详细摸查, 结合各种功能需求进行量体改造设计, 同时也要及时与各职能部门沟涌, 使立交改造方案更大地发挥道路的使用功能, 以满足交通功能要求、工程量小、投资省的要求。
参考文献
[1]CJJ37-2012城市道路设计规范.
[2]CJJ152-2010城市道路交叉口设计规程.
城市立交桥改造设计 第5篇
互通式立交作为一种高效的交通设施在城市交通中扮演着重要角色。多年来, 很多城市相继建造了一批不同等级的互通立交, 随着城市的迅猛发展以及交通需求的不断增长, 部分立交的不适性逐渐凸显。立交区域内交通状况堪忧, 影响了周边道路的服务水平, 有的枢纽立交影响范围较大, 甚至降低了整个城市的交通质量。改进这些立交的区域内的交通条件就成了城市建设者们所关心的难题。
传统的改造思路是通过拆除既有立交, 新建更大规模的立交来改变现状, 近年研究表明, 该思路存在着三方面的缺点: (1) 城市互通式立交建成以后, 迫于城市用地压力, 改扩建的难度极大; (2) 互通往往是城市交通系统的枢纽, 改建施工过程中断道对整体城市交通产生较大的不利影响; (3) 城市互通与周边的相关路网往往联系非常紧密, 其对交通的影响区域也较大, 盲目地扩大规模, 其结果常常导致其相邻或周边的相关其他交叉口的再一次拥堵。从这个角度出发, 本研究基于互通式立交区域概念, 拟从路网层面、立交系统层面作出分析, 探索改善城市中互通式立交区域内的交通状况的思路和方法。
1 城市互通式立交系统分析
1.1 互通式立交系统的定义及其组成
城市立交与公路立交的区别重点体现在其与周边相关路网以及其周边用地的关系上。相比公路网, 城市 (尤其是大中城市) 的路网更为发达, 各道路之间的距离相对更小, 互通式立交与周边相关路网的衔接、以及与周边相邻的各交叉口之间的交通关联均较为紧密。因此, 由相交道路的主线、互通的连接匝道、以及立交影响区内由各等级道路组成的路网, 加上流通在上述交通硬件中的交通流的总和, 即定义为互通式立交系统 (以下简称立交系统) 。
1.2 立交系统的功能分析及分类
立交系统作为路网的一部分, 其改造思路须基于对路网的综合分析, 以明确其在所处路网中的功能和地位。从立交地位角度考虑, 可分为系统立交和集散立交两类。进一步从立交功能方面细分, 集散型立交又可以分为集散A型立交和集散B型立交两类。系统立交由两条 (或更多) 高等级跨区型道路相交。与周边区域路网的关系不密切, 功能是提供转向, 一般不参与区域性交通。
A型集散立交一般由高等级跨区型道路与城市主干路相交。与周边区域路网的关系较为紧密, 主要功能是连接片区与高等级道路, 以实现片区的对外交通。
B型集散立交则由城市主干路与另一条主干路的相交。与周边区域路网的关系非常紧密。主要功能是为提高道路节点的通行能力。
2 立交区域内交通改善的对策分析
城市立交系统作为路网的重要节点, 其影响范围往往很广, 因此, 解决其交通问题应当基于区域交通改善研究, 采取全局性、综合性的措施。对立交区域的改善对策的研究, 可从宏观对策 (路网层面) 和微观对策 (立交系统层面) 来展开。
2.1 宏观对策 (路网层面)
研究表明, 路网和路网需求的局部不匹配, 造成城市交通拥堵往往呈现局部性。因此, 为能尽量发挥路网的交通功能, 可从路网结构的完善、交通组织的优化、交通诱导的补充等各方面缓解道路网局部的交通拥堵。
1) 路网结构的完善。按照城市快速路、城市主干路、城市次干路及城市支路等四个等级来进行路网规划, 各等级道路各司其职, 改观各种不同性质的交通流相互掺杂的现象。
2) 运用交通工程原理, 对局部区域实行不同性质交通流的分流, 使路网交通得到均衡处理。
3) 采用大数据系统进行有效地交通诱导。通过网络、电子信息屏等现代化手段为交通参与者提供诱导信息, 使得交通参与者们能提前获得信息并作出决策, 达到缓解局部区域拥堵的目的。
2.2 微观对策 (立交层面)
除了宏观路网的原因, 还有一定数量的立交区域拥堵是因为立交系统本身的不足, 这些立交系统的局部设计与交通的需求不相匹配。因此, 微观上可以从立交系统的局部设计、相关立交的匝道布局、立交系统的交通管理等方面着手来对立交系统的交通状况进行改善。
1) 优化完善立交匝道的拓扑结构。优化匝道的类型、组合形式、匝道的密度、拓扑结构以优化主线交通和匝道交通的配置, 达到提高立交系统通行能力的目的。
2) 完善立交细节设计。对主线和匝道的衔接部位 (如分流区、合流区) 进行改进, 通过土建改造和优化交通管理两方面完善立交的细节设计。
3) 交通工程管理措施。通过微观分流等措施减少进入相关立交区域的需求, 最大程度地平衡交通需求与交通配置间的矛盾, 以尽量避免交通在立交区域内聚集造成新的局部交通堵塞。
3 立交区域内交通改善的基本流程
立交区域的交通改善基本流程包括四个步骤:确定立交影响范围、立交区域系统分析、立交区域交通改善措施、方案评价。
1) 确定立交的路网影响范围。实践中, 立交的施工 (新建或改扩建) 将直接引起周边土地使用性质以及路网结构的变化, 从而不可避免地引起周边路网内交通流性质发生相应的变化, 在路网中, 上述交通变化较为明显的相关区域就是立交的路网影响范围。
2) 立交区域的系统分析。主要包括区域内路网分析及立交系统分析。区域内路网分析包括该立交在路网中的功能定位分析、相关路网结构分析以及路网内不同交通需求的特征分析等方面;立交系统分析则包括立交组成分析、匝道拓扑结构分析、立交细节设计分析以及立交的交通需求分析等方面。
通过立交区域系统分析, 可以确定相关立交区域内存在的交通问题的症候所在, 从而为提出进一步的处理措施及改进方案提供可靠的依据。
3) 立交区域内交通改善措施的提出。交通改善可以从宏观和微观两个层面着手:宏观层面的措施包括完善和改进路网结构、推广实施科学的交通组织管理措施、进行智能交通系统建设等方面;微观层面则包括优化相关立交的匝道拓扑结构配置、优化匝道的细部设计、优化交通组织管理等措施。
4) 改善方案评价。运用科学的方法, 基于交通需求, 对改善的措施和改进方案进行客观评价。
4 实例分析
4.1 工程概况
香蜜湖立交由香蜜湖路 (快速路, 主路设计速度80km/h) 、深南大道 (主干路, 主路设计速度60 km/h) 交汇而成, 为部分互通立交, 香蜜湖路上跨深南大道, 立交缺少西往北转向功能, 西转北车辆需要从深南大道掉头右转完成, 区域内主干路晚高峰除部分转向匝道外, 道路运行指数均大于2, 处于缓行以上、甚至拥堵的状态。
4.2 立交影响区域范围
该立交属于前述立交类型中的集散A型立交, 其影响范围包括立交区域内的主线及匝道, 上下游相邻的重要交通节点。据以上原则, 划定立交影响区域的范围如图4。
4.3 立交区域系统存在的问题
经现场调查研究, 得出立交区域系统现状存在的问题:
1) 宏观问题 (路网层面) 。
(1) 香蜜湖立交前后两个节点:香蜜湖路与红荔西路 (主干路) 、滨河大道 (主干路) 的交叉口布局的不合理影响了香蜜湖立交通行能力的发挥: (1) 与红荔西路相交方式为平交, 冲突点多, 车流量大; (2) 与滨河大道相交的车公庙立交交通组织不合理, 且起点位于香蜜湖路主线与辅道之间, 进入匝道车辆与进入泰然片区车辆交通交织严重, 高峰时段易产生交通拥堵, 且交通秩序较差, 常发生擦碰事故影响通行效率。由于车公庙立交北-东匝道纵坡较大, 车道的通行能力折减较大。
(2) 香蜜湖路快慢车流没有进行有效地分离, 没有处理好过境交通和区域服务交通的关系, 浪费了道路资源, 降低了通行能力。
2) 微观问题 (立交层面) 。
(1) 功能不完善, 西转北的交通流 (高峰时段达924pcu/h) 需要绕行深南大道掉头实现转向, 增大深南大道的交通压力。
(2) 部分匝道线形条件差, 纵坡较大, 通行能力折减严重。
4.4 交通改善目标
根据香蜜湖立交现状问题、交通发展模式, 功能定位分析, 确定本次改造目标是: (1) 构建功能完善、合理, 交通组织清晰的立交系统; (2) 构筑与沿线路网紧密衔接, 实现快-快、慢-慢连接的节点系统。
4.5 交通改善对策
为达到本次改善的目标, 共提出四大交通综合改善策略, 分类如下:
1) 宏观方面 (路网层面) 。
对策1:借轨道交通施工、香蜜湖路整体改造契机, 改造香蜜湖路与红荔西路交叉节点, 改为立体交叉, 完善与滨河大道立交功能, 优化整体路网的交通组织。
对策2:完善主辅路系统、合理布局主辅路开口, 分流快慢交通, 理顺香蜜湖路交通组织。
2) 微观方面 (立交层面) 。
对策1:改造既有香蜜湖立交, 完善立交西转北的功能。
对策2:优化香蜜湖立交匝道线形条件, 采用迂回匝道形式, 避免匝道纵坡过大。
4.6 方案评价
以上述交通改善措施为基础, 在当前交通需求的条件下, 对改进后的方案进行计算机仿真分析, 对车均延误、交通流平均车速、平均车辆排队长度等三项指标进行分析, 结果如表1所示。
从表1中各项指标看出, 香蜜湖立交在改造的服务水平能达到B级以上, 因此, 方案在改善交通方面是具有较大积极意义的。
5 结语
城市立交桥梁纠偏改造工程监测分析 第6篇
1 工程概况
本工程重点改造项目为上海市迎宾立交的S1和S3匝道。匝道桥梁总长分别为664.1 m和612.1 m, 其上部结构采用六跨预应力混凝土连续单箱双室箱梁。梁与墩柱采用盆式橡胶支座连接。
经现场检测分析, 发现S1和S3匝道弯箱梁体产生明显横向位移, 并伴随有支座脱空及梁体扭转现象。
2 纠偏工程优选方案
为消除S1, S3匝道的安全隐患, 分两步实施梁体状态的恢复。第一步通过偏心顶升消除梁体扭转, 将桥面高程和梁体横坡基本恢复至原设计状态;第二步整体顶升, 并更换旧支座, 在中墩内、外侧增设新支座, 以保持梁体状态的恢复效果。
3 纠偏工程监测内容、方法和结果分析
施工过程中通过监测各测点在纠偏过程中的实际位置与预期位置的逼近程度, 可以判断和控制顶升过程, 评价桥梁结构受顶升外力的影响, 以便及时、主动地采取降低或消除不利因素的影响, 确保结构安全。而且监测应贯穿于纠偏全过程[1]。
本工程监测内容包括箱梁关键截面的应力、支座处梁体横坡、桥面坐标监测。
3.1 箱梁应力监测
箱梁姿态恢复过程中采用同步顶升技术, 各墩处梁段的顶升高度不尽相同, 会发生扭转与弯曲变形, 产生附加扭矩与弯矩。由于连续梁多次超静定的特性, 当各支点出现强迫位移, 连续梁将产生附加内力[2]。为防止出现过大的附加内力, 对扭转、弯曲变形产生的应力进行监测, 为保障施工质量提供数据支持。
由于每一跨梁段各截面的扭矩相同, 只在支座截面处有扭矩突变, 且梁体顶升产生的最大弯矩也出现在支座处, 因此S1, S3匝道的每一跨均在支座附近选择一个截面进行应力测试, 所选截面如图1短线所示。
本工程中, 测点位于梁体下表面, 扭矩在梁体中产生的内力通过主应力来反映, 其布置位置方向与箱梁轴线成45°夹角;弯矩在梁体中产生的内力通过正应力来反映, 其布置方向与箱梁轴线平行。
S1, S3匝道箱梁在各主要施工阶段应力实测数据见表1。其中, S1, S3为匝道编号, 其后两个数字表示墩号间的梁段;N, W分别表示箱梁弯曲圆弧的内侧 (圆心侧) 和外侧;“—”表示应变计损坏;“+”表示受拉, “-”表示受压;编号中带“’”的表示正应力, 其余的表示主应力。
由表1可知, S1梁体在第一阶段纠偏后梁体应力变化幅度较小, 最大绝对变化值为0.5 MPa, 出现在两个边跨;整体顶升后的最大绝对应力变化为1.5 MPa (拉应力) , 位置在9号与10号墩间梁段;梁体调整完毕后, 应力变化幅度有所减小, 最大绝对变化值为1.0 MPa (拉应力) , 仍在9号与10号墩间梁段;新增应力测点的应力变化幅度较小, 最大绝对变化值为0.5 MPa (拉应力) ;S3梁体在整体顶升后的应力最大绝对变化为1.2 MPa (压应力) ;梁体调整完毕后, 应力最大绝对变化1.3 MPa (拉应力) ;正应力的变化趋势与同一部位的主应力变化相同, 且变化幅度相对较小。说明顶升设计和施工是合理和安全的。
3.2 箱梁横坡的监测
3.2.1 箱梁横坡监测方法
该匝道改造工程的主要目的是恢复箱梁的横坡, 本工程采用如图2所示的测试方法。图2中的距离H1, H2, L采用钢卷尺进行测量, 其中H1和H2为盖梁外缘顶面至箱梁底面的距离, 在测量时采用水平尺抄平。S1匝道的横坡采用了此法。为方便操作, S3匝道的横坡改用成与该方法等效的标高测试方法。
改造前的横坡为:
α= (H1-H2) /L (1)
顶升改造后, H1变为H1′, H2变为H2′, 其横坡为:
α′= (H1′-H2′) /L (2)
横坡变化:
α=α′-α (3)
3.2.2 箱梁横坡监测结果及分析
S1, S3匝道的主要施工段桥墩处的横坡实测数据如表2所示。其中S1, S3为编号, 其后数字表示墩号。
由表2可知, S1梁体纠偏前9号~13号墩处梁底横坡为负, 经过梁体调整, 其横坡均变为正, 得到了一定的改善。其中, 中墩处梁底横坡平均变化1.15%, 最小变化1.05%;边墩处梁底横坡变化情况为:8号墩处变化0.90%, 14号墩处变化1.30%;S3梁体调整前的桥面横坡均为正, 且大于1.20%, 调整后, 7号、8号墩处的横坡略有减小, 9号墩处横坡无变化, 10号~13号墩处横坡均增大。说明匝道的纠偏得到很大的改善, 基本恢复原设计状态。
3.3 桥面坐标监测结果
桥面坐标测量主要有两个目的:
1) 反映桥面线形的整体变化;
2) 各跨跨中梁体横坡不方便由上述的测量设备进行测量, 可通过坐标测量方法来解决。本工程选取桥墩处和各跨跨中作为坐标监测桥面, 每个断面上在距护栏15 cm处设置一个坐标测点。坐标测点如图1所示, 共计52个。测量设备采用SOKKIA全站仪。
S1匝道梁体调整完毕后与纠偏前各测点竖向位移如图3所示, 内侧点平均降低54 mm, 最大降低72 mm, 外侧测点平均抬高40 mm, 最大抬高51 mm。图3中竖向位移为正时表示上抬, 为负时表示下降。
S3匝道梁体调整完毕后与纠偏前各测点竖向位移如图4, 图5所示, 内侧点平均降低7 mm, 最大降低14 mm;平均径向位移6 mm, 最大径向位移20 mm。外侧测点平均降低3 mm, 最大降低9 mm, 平均径向位移20 mm。其中, 径向位移为正时表示径向背离圆心, 为负时表示径向指向圆心。
连续梁顶升及降落后经检查, 未发现连续梁和桥墩混凝土发生明显损伤和裂缝, 从而确保了连续梁在施工中的安全。
4 监测结论
通过对监测数据的分析, 可得如下结论:
1) 梁体调整前后, 监测位置的应力变化幅度不大, S1梁体在调整过程中的最大绝对变化值为1.5 MPa (拉应力) ;S3梁体在调整过程中的最大绝对变化值为1.2 MPa (压应力) , 确保了桥梁顶升过程的安全。
2) S1梁体初始横坡与原设计相差较大, 调整后, 横坡得到了一定的改善, 中墩处梁底横坡平均增大1.15%, 最小变化1.05%;边墩处变化分别为0.90%和1.30%, 基本恢复原设计状态。
3) 调整完毕后, S1梁体内、外侧测点竖向坐标均有显著变化, 外侧平均降低54 mm, 内侧平均抬高40 mm;S3梁体内、外侧测点坐标变化较小, 内侧平均降低7 mm, 平均径向位移降低6 mm, 外侧平均降低3 mm, 平均径向位移降低7 mm, 且S1箱梁由桥面标高计算的横坡变化与测得横坡结果一致。
4) 施工监测对桥梁顶升纠偏提供了可靠的指导, 对纠偏过程控制提供了数据支撑, 确保了纠偏改造顺利安全地开展。
摘要:针对某立交桥梁出现的侧偏病害, 制定并优选桥梁顶升纠偏方案, 并对匝道顶升纠偏过程进行了实时监测, 确保了桥梁在顶升施工中的安全, 为顶升技术在纠偏改造工程中应用和推广提供一定的工程依据。
关键词:桥梁,纠偏,实时监测,顶升技术
参考文献
[1]汪学谦, 汪晓岚, 蓝戊己.PLC控制液压同步顶升系统在连续钢箱梁悬臂架施工中的应用[J].世界桥梁, 2005 (2) :33-35.
[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2001.
城市立交桥植物景观设计分析 第7篇
首先, 立交桥植物景观应充分发挥景观设计的实用性。立交属于城市中重要的景观组成部分, 景观设计只有满足立交桥的绿化需求, 才能实现其主要功能。因此, 为了确保立交桥上车辆的正常行驶, 景观设计需要考虑交通安全问题, 在进行树种选择时, 应首先能够确保驾驶员的视距和视野范围不受到干扰或者影响, 保证车辆司机的安全视距, 好的植物景观可以对车辆起到良好的指示及导向作用。
其次, 应注重景观设计对立交桥结构环境和生态的保护。基于生态设计的景观能够在有效提升立交桥绿化水平的同时, 还应体现植物景观的生态效益, 减少废物排放的功能。因此在树种的选择上, 要综合考虑对水土保持、防风防沙, 降低噪音的作用。
第三, 应充分结合城市本身的历史文化特征。立交结构的景观应该尊重城市建设风貌, 依循立交周边用地性质和性格特质, 从尊重历史、继承文化的角度出发, 对景观风格和主要树种进行选择。设计前应充分考虑片区用地特征, 对周边用地历史文化进行调查分析, 在保证城市特色的同时打造出富有创意的绿色立交景观。
第四, 应注重整体与局部的协调。城市立交景观能够彰显城市本身的形象, 因此具体选择绿化风格的时候应力求避免千篇一律, 在统一之中做到有特色、有变化。具体可以提现在景观的空间把握、景观与周围建筑的协调和呼应、以及景观对历史文化的传承等。
2 立交景观设计的植物配置
2.1 道路区域的配置
立交桥与城市一般道路有着明显区别, 因此其植物的配置模式也有所不同。立交区域可进行绿化的空间为路两侧的护栏和中间的分隔带。具体进行立交设计时, 推荐在道路护栏内侧挖出较浅的槽, 在凹槽中种植抗旱喜阳、生命力强的植物增强立交观赏性;中间的分隔带可种植较为低矮的树木。
2.2 垂直绿化的配置
垂直绿化能够增大绿视率、提高绿量, 从而提高植物的蒸发量、减小城市热岛效应。设计可为立交桥的引桥桥台部分、立交桥墩、防护边坡部分布置覆盖性强的垂吊或攀援植物, 例如爬山虎、薜荔、绿萝、麒麟尾、合果芋等。
2.3 桥下的植物配置
由于立交桥的高度不等, 引桥、匝道的桥下空间高度有限。这部分空间由于阳光直射的机会较少, 并且水分不够充足, 所以可以选择一些耐荫、耐旱的植物, 例如澳洲鸭脚木、龙血树、非洲茉莉、小叶黄杨、虎尾兰、沿阶草等, 也可营造层次丰富、形态多样的绿化景观。
2.4 绿岛区的植物配置
在立交桥的交叉结构中, 绿岛区面积大、可塑性强, 这部分区域的景观设计也最为灵活多样。例如可以通过灌木和地被植物的有规律排列, 营造出整齐有序、与周围的人文建筑融为一体的景观;也可以通过凸显植物本身的姿态美和色彩美, 营造出自然风雅的景观;还能通过层次丰富的植物组团, 形成群落氛围浓郁的景观等。绿岛区绿化景观可选择植物品种局限性小、更为多样, 可结合城区特点、文化进行斟酌, 使其景观氛围与城市道路区分开来, 突出节点效果。
3 立交景观设计的植物选择
3.1 因地制宜的选择
选择当地的树种和草种, 能够更好地适应环境, 节约成本。北方地区可以选择毛白杨、国槐等树木, 小叶女贞等灌木;南方则可以选择乔木香樟、榕树、凤凰木、木棉等树木, 美人蕉、春羽、红花继木、木樨榄、桅子等灌木。由于城市的局部气候与想也有明显差别, 因此无论是何种树种都应经过一个适应的过程。
3.2 近期与远期树种相结合
在树种选择时, 应按比例地选择速生树种与慢生树种。以恢复快、效果佳的树种较快速的实现绿化效果, 同时与慢生树种相结合, 实现立交景观结构的连续性及构想。
3.3 注重生态效益
绿色植物的生态功能在城市之中能否得到充分发挥, 也是立交景观设计需要考虑的因素。在构筑绿化景观的同时, 充分发挥植物在水土保持、覆荫、净化空气等方面的生态功能, 可以实现一举多得的效果。
4 结语
在现代城市中, 立交结构是景观中难以忽略的组成部分, 对立交景观进行科学设计, 使其成为既能体现城市风貌与周围环境, 又能够突显立交的动态变化的城市景观节点, 为城市增添新的意像。由于立交结构与周边环境存在着互动, 因此对其进行景观设计时应该充分考虑立交结构的交通功能和周边环境的影响因素。当前针对于立交桥景观设计的研究成果尚不多见, 本文的成果对城市绿地景观设计具有很好的参考借鉴意义。
参考文献
[1] (美) 约翰西蒙兹.景观设计学场地规划与设计手册 (第三版) , 北京:中国建筑工业出版社, 2010
关于城市立交桥桥梁设计的论述 第8篇
1 我国城市交通的现状与城市立交桥的新特点
1.1 我国城市交通的现状问题
近年来, 随着人民生活水平的提高, 直接让人们出行时间和出行次数不再受传统交通的限制, 也使人们的出行方式汽车化, 尤其是在假期汽车出行的越来越多, 这就加剧了我国城市交通运行的压力, 不仅影响人们的出行, 还影响城市经济的发展。造成我国城市交通拥堵问题出现的原因主要是以下几个方面:城市交通用地在不断减少, 城市人口却在不断增加, 进一步加剧城市交通拥挤问题的出现。再一个是城市交通网分布不完善, 城市在规划建设的前期未充分考虑道路建设用地, 这也是造成交通道路系统落后的原因。道路设计不合理和道路管理混乱, 进一步激化城市道路拥挤问题。应运而生的立交桥是城市道路发展的必然趋势, 城市立交桥对减轻城市交通拥挤压力有至关重要的意义。
1.2 现代城市立交桥设计特点
城市立交桥的建设容易受地形和已有建筑物以及现有城市道路的影响, 在施工和设计中应考虑这些因素的影响, 所以现代城市立交桥设计具有几点特点: (1) 在设计时适当跨越现有城市主干道并且不影响正常道路通行, 钢箱梁结构具有高强度和整体性好以及施工工期短等特点, 现在在城市立交桥建设中逐渐得到更广泛应用; (2) 在容易受地形和已有建筑物的影响, 尽量减少对周围建筑的破坏, 立交匝道桥在设计中具有容易采用较小半径的弯、坡、斜桥等优点, 而且还可以建设较高高度的立交匝道桥; (3) 在城市桥梁设计中要充分考虑和周围环境的和谐统一, 独柱式桥墩和拥有较大悬臂板箱梁, 具有造型优美和线性流畅的优点, 使人们在走路的同时还可以观赏周围的景观, 在城市道路建设中已得到大量使用; (4) 在城市立交桥建设中要考虑市政对施工工期的限制, 以减少施工对人们出行的影响, 等跨径的桥跨具有造型设计简单, 结构标准, 施工工期短, 实用性强。
2 城市立交桥梁设计
2.1 城市立交桥桥梁设计参数的制定
在立交桥设计时, 先根据实际制定出桥梁设计参数, 比如某立交桥为五线三层互通式立交桥, 在设计就制定了技术参数:桥梁最大汽车荷载是-20级, 然而货车就是-100, 地震的强度按7度地震设计, V主桥车速设计速度为100千米/小时, V匝道时速是50千米/小时, 平面线R匝道为65米。两条车道匝道桥梁总宽度10.5米, 匝道交汇路段匝道总宽14.0米, 立交桥渐变路段桥梁总宽度从14米到30.5米之间。桥梁最大纵坡<5%, 最大横坡<6%, 排水达到国家桥梁排水标准。根据水文地质特征打桥址勘探孔, 得出该立交桥的地质施工条件, 结合地质结构把施工区域分七层, 第一层为人工填土层, 剩下六层为粉土或者粉质粘土层, 在第五层为细砂至中砂土质层, 土层厚度为15.2到17.9米之间, 借用科学仪器对各土层剪切波速的分析, 得出实测平均值为228米/秒, 所以可以判断判地土为Ⅲ类土。在对地下水进行取样分析得出为SO4-Na或CL-Na型水, 对砼有一定的侵蚀性, 在打桩时需要注意防腐蚀性的保护。
2.2 城市立交桥的规划
城市立交桥在城市道路交通中起到重要的地位和作用。立交桥的规划是设计与建设立交桥的前提和必要条件, 立交桥的规划应具有目的性, 计划性, 和预见性, 既要着眼于当前道路建设, 也要考虑好城市道路长远的发展, 满足城市道路现实需求也达到未来交通发展的需要。只有做好科学合理的规划, 才能使城市立交桥设计顺利建设。在许多城市中十几年前甚至几年前建设的立交桥, 现在已经不能起到疏导交通的作用, 有时还起到反作用, 已经成为阻碍城市发展的建筑物, 对一些进行改造还能适应城市建设的, 也需要投入大量的人力物力和财力, 对一些不能适应城市现状及未来交通的只能进行拆除, 从而造成严重的浪费。所以, 立交桥建设必须提前规划好, 在道路建设时预留出立交桥建设用地, 在市政建设中规定只能用作立交桥建设, 这样就可以有效避免拆迁造成的浪费。在寸土寸金的城市中, 可以间接避开拆迁造成的社会矛盾。由此可见, 城市立交桥规划对立交桥的设计、使用、影响是至关重要。一个切实可行的规划方案, 用来规划周边立交用地, 是立交桥设计是否成功的重要条件。
2.3 城市立交桥的设计
城市立交桥的设计方案是由实际情况决定, 每个城市立交桥施工建设的条件是各不相同, 立交外观形式也是各式各样, 但是这些都和建设地交叉口的形式完美结合。所以说, 城市立交桥设计方案没有完全一样的, 在设计方案的选择上也没有完全照搬的规则。因此, 一个成功的方案设计应做到几点要求, 在设计前要到实地考察, 详细了解道路交叉口地理位置和路口交通的总体设计规划, 考察时要重点考虑施工地的地形地质、地下管线情况以及道路交通情况, 对相邻交叉口的影响和道路等级等因素, 把这些因素充分考察后进行综合分析、合理布置、统筹兼顾。在设计时尽量采用先进的桥梁技术, 同时在施工时要尽量减少施工对周围城市交通的影响, 降低施工周期。同时, 还要考虑好桥下空间的设计, 做到通透感舒适, 做到桥墩布置要科学合理, 桥梁跨径适度, 不宜跨度过大或过小。城市立交桥方案设计要尽量降低投资成本, 做到节约资源的目的, 也要尽量减少立交桥在城市用地的比重, 同时还要尽最大满足实际交通的需求。
3 总结
城市立交桥在我国城市建设中是一个城市不可缺少的公共基础建筑, 有的立交桥已成为一个城市的标志性建筑, 它也从一定程度上反映出一个城市繁荣的程度。城市立交桥设计和建设是一个比较复杂的系统工程, 在设计时牵扯到各个方面, 不仅单纯设计桥梁还要考虑地下管线、绿化景观、环境保护等方面的设计。一个成功立交设计满足交通功能要求, 还符合实际情况并且满足发展要求多层次多专业的要求。科学完善的城市立交设计方案, 合理选择各种材料, 是城市实现科学发展的必然要求。只有这样, 城市道路建设才能健康稳步发展。所以, 对城市立交设计的研究具有非常重要的现实意义。
参考文献
[1]王玉洁.城市立交桥的规划设计研究[J].建筑施工, 2008 (11) .
[2]GB50220-1995, 城市道路交通规划设计规范[S].
[3]方志杨, 城市立交桥桥梁设计浅析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011 (17) .
城市互通式立交设计 第9篇
本项目地处广州市北线的花都区与白云区结合处, 位于“机场带动区”中心地区, 它的建设可有机的沟通机场与花都区的联系, 增加一条新的机场疏港道路, 在“北优”中具有重要作用。
1.1 区域现状
拟建道路位于广州市白云区北部、广州白云国际机场南面。道路沿线经过鱼塘、农田及云高生态公园, 无重要建筑物、文物古迹、树木、河流、湖泊。区域北边约1.5公里为广州白云国际机场, 南边约2公里为花都太成入口、白云区人和入口。区域内主要的道路有花都迎宾大道延长线、机场高速公路、方华公路及矮岗村村道。
1.2 沿线管线、建筑、河流等情况
本项目为新建道路工程, 沿线地表主要为鱼塘、农田等, 该区域主要的地下建筑为地铁三号线及九号线。三号线线位与机场高速公路平行, 地铁九号线位与迎宾大道延长线走向一致, 至机场高速公路后往南拐至终点站。经初步勘察调查, 地下基本无其他重要既有管线布设, 地上无大型建筑。
2 交通量分析
2.1 预测方法
交通量预测采用四阶段方法。四阶段法交通量预测的基本步骤是:社会经济发展预测、交通发生量集中量预测、交通分布预测和交通量分配预测, 求出本项目的趋势交通量。如图1所示。以下将具体论述交通发生量集中量预测、交通分布预测和交通量分配预测。
2.2 交通量预测最终结果
交通量预测最终结果见表2。
3 立交功能定位
目前, 迎宾大道延长线正在建设, 设计终点至机场高速公路, 本项目是迎宾大道延长线的东延段, 连接至白云区方华路, 为白云区与花都地区的交通连接跨出了一大步, 是东西向的一条城市主干道。项目建成后, 白云区向西可以与106国道、花都迎宾大道相连接, 而花都区往东可与白云区方华路相连接。特别是与机场高速公路的立交建成后, 对花都区、白云区、机场服务区的交通转换、连接有着重要的意义。迎宾大道、迎宾大道延长线及东延线, 白云区矮岗村、明星村的车流不必再通过人和入口上机场高速公路, 而直接可以与机场高速公路进行交通转换。通过地面连接道路, 机场南服务区的车辆也可以通过该立交进行交通转换。
4 方案设计
4.1 设计方案一
该方案考虑为机场高速公路两边物流等交通的转换服务, 设置了部分苜蓿叶型立交, 通过设立六条匝道基本解决立交各方向的交通需求。该方案综合考虑了机场指挥部的需求与立交形式的相结合。主要通过增设机场高速公路两侧的集散道同时解决机场南工作区进出机场高速公路及迎宾大道与机场高速公路之间的交通转换问题。 (图2)
4.2 设计方案二
方案二利用了立交的NW、WS匝道及EN、SE匝道设置了SN及NS匝道, 利用新建的匝道实现了机场指挥部的需求, 南工作区的车辆可通过匝道之间的转换, 直接进入机场南工作区, 避免绕行航站楼与旅客车辆混流, 减轻航站区交通瓶颈路段的压力。在NW入口及EN出口需拓宽部分机场高速公路, 便于与机场南工作区辅道的连接。 (图3)
4.3 方案比选如表3。
综合平面线形、交通流组织、造价、施工难易、与机场高速公路衔接等各种因素, 推荐采用方案一。由于方案一将改变进入机场的道路封闭状况, 建议按照设计范围划分机场高速与本路的管理界线, 并根据机场公安局的要求, 在迎宾大道延长线联入机场高速的匝道进出口附近按照有关标准各设置一间治安亭岗, 并按照治安卡口建设标准建设卡口系统。
5 结束语
城市大型跨线桥立交工程应首先做好总体规划设计工作, 在前期工作阶段就应认真做好方案的比选, 这对工程的顺利实施和缓和对周边环境的影响起到至关重要的作用。在做好方案比选后, 就应按照桥梁上部结构、下部结构、桥面结构的设计顺序进行整体桥梁的设计。
参考文献
[1]程琳, 张俊杰, 韩朝峰.浅析互通式立交方案的比选[J].山西建筑, 2007 (21) .
[2]杨智勇.互通式立交设计探讨[J].中南公路工程, 2005 (02) .