城市高架桥的总体平面布置方案与应用

周师凯

（海口市市政工程设计研究院，海南 海口 570208）

0 前言

在城市桥梁建设中，周围环境对桥梁的总体布置影响很大，从三维空间纵览全局，在立面空间布置上主要考虑桥下机动车道、横向交叉路口等净空要求，如果是多层结构还要满足各层的净空要求；在横断面空间要考虑地面道路车行道、非机动车道、人行道、上下行匝道等宽度要求；平面空间要考虑既要保证桥下既有道路宽度，又要考虑地下管线的影响，同时还考虑桥梁跨度和结构高度与周围环境在空间上的协调，从而保证城市景观的要求。由于高架桥工程一般规模较大，总体投资较高，如没有特殊要求，往往为了减少工程造价，在总体方案上尽可能采用标准构件，因此上部结构以预制构件为主，下部结构采用标准尺寸的盖梁为主，在局部特殊路段采用非标准设计。本文以某高速公路K44+497.070～K47+378.700段，全长2 881.63 m高架桥为例，介绍高架桥的总体平面布置和超大悬臂盖梁的设计和应用，可供同类桥梁设计提供借鉴参考。

1 项目背景

某高速公路全长83.5 km，全线70%路段为高架桥路段，部分路段为双向6车道+紧急停车带和双向8车道+紧急停车带。全线设有6座互通立交和跨江双层特大桥1座。其中K47+243.810～K47+378.700段处于双向8车道高架桥，东接跨江大桥引桥上层，西接A4互通立交，桥梁面积232 027 m2，上部结构采用预应力空心板和预应力简支T梁，下部结构采用预应力双柱式倒T型盖梁桥墩，全线按双幅桥设计，局部桥面中央分隔带开口处和桩号终点处按单幅桥设计。

2 主要技术标准与设计参数

（1）荷载等级：公路－I级；

（2）双向8车道标准桥宽：双幅桥桥面布置为0.5m(防撞墙)+19.13m(车行道)+0.5m(防撞墙)+0.24（中央分隔带）+0.5m(防撞墙)+19.13m(车行道)+0.5m(防撞墙)=40.26m；单幅桥桥面布置为0.5m(防撞墙)+39.5m(车行道)+0.5m(防撞墙)=40.5m；

（3）抗震设计：基本烈度7度，地震动峰值加速度0.1 g，工程重要性系数1.3；

（4）行车速度：120 m/h；

（5）桥梁设计安全等级：一级，γo＝1.1；

（6）环境类别：I类。

图1为高架主线双向8车道标准段桥梁横断面布置图。

3 桥梁总体平面方案布置

本区间高架桥梁平面布置控制节点有：地面交合路口2处、横向斜交主干路口2处、河流2处、铁路1处、高压乙烯管线1处、斜交军缆1处、横向规划路口2处，高架桥中央分隔带开口2处。上部结构设计标准构件有5种，分别为20 m、22 m预应力空心板梁和 30 m、35 m、45 m预应力T梁。下部结构分20（22）板梁m+20（22）m板梁、20（22）m板梁 +30 m T梁、30（35）m T梁 +30（35）m T梁、30 m T梁 +40 m T梁、35 m T梁 +45 m T梁 5种类型标准桥墩，非标准桥墩有11种类型。表1为桥梁总体布置。

3.1 上跨地面道路某公路路口平面布置方案

上跨地面道路某公路路口平面布置方案见图2。

图1 高架主线双向8车道标准段桥梁横断面布置图（单位：mm）

表1 桥梁总体布置一览表

续表1

图2 上跨地面道路某公路路口平面布置方案图

高架桥与某公路汇合口，Pm11～Pm17上部结构采用7×22m标准空心板梁，左幅桥下部结构PmL11～PmL13桥墩采用小门式墩避让地面道路，Pm14～Pm 17桥墩采用大门式墩，左右幅桥合并设计，结合桥面调头车道开口设计，减少桥墩的种类。

3.2 上跨城一路平面布置方案

上跨城一路平面布置方案见图3。

图3 上跨城一路平面布置方案图

桥梁与城一路路口斜交角度10°，为了减小桥梁跨径，桥墩采用三跨对角线对称斜交转正交过渡设计，上部结构左幅桥PmL23～PmL26采用34.589 m+45 m+38.181 m非标准T梁组合，右幅桥 PmR23～PmR26采用 38.181 m+45 m+34.589 m非标准T梁组合，下部结构斜交桥墩采用非标准桥墩。

3.3 上跨H1河、专线铁路、高压乙烯管线、H2河平面布置方案

上跨H1河、专线铁路、高压乙烯管线、H2河平面布置方案见图4。

图4 上跨H1河、专线铁路、高压乙烯管线、H2河平面布置方案

此节点集中了H1河、专线铁路、高压乙烯管线、H2河4种控制要素，其中H1河和H2河有规划河道蓝线要求，专线铁路和高压乙烯管线有安全距离要求。要考虑高架桥整体各节点的控制要素，又保证标准跨径的使用，该节点Pm46～Pm50上部结构采用35 m+35 m+45 m+35 m标准T梁组合，下部结构全部采用标准形式。

3.4 上跨城二路平面布置方案

上跨城二路平面布置方案见图5。

图5 上跨城二路平面布置方案图

桥梁与城二路路口斜交角度8°，为了减小桥梁跨径，桥墩采用三跨对角线对称斜交转正交过渡设计，上部结构左幅桥PmL62～PmL65采用30.643 m+46.5 m+33.505 m非标准T梁组合，右幅桥PmR62～PmR65采用33.505m+46.5m+30.643m非标准T梁组合，下部结构斜交桥墩采用非标准桥墩。

3.5 上跨斜交军缆平面布置方案

上跨斜交军缆平面布置方案见图6。

图6 上跨斜交军缆平面布置方案图

桥梁与军缆斜交73°，由于此军缆为部队比较重要的管线，保密级别较高，为了避免在施工期间对军缆的安全造成威胁，双幅桥在此节点采用错位布置，左幅桥PmL67～PmL74上部结构采用30m+4×35 m+45 m+35 m标准T梁组合，右幅桥PmR67～PmR74采用3×35 m+45 m+2×35 m+30m标准T梁组合，下部结构均采用标准桥墩。

3.6 上跨规划路平面布置方案

上跨规划路平面布置方案见图7。

由于桥梁与规划路口斜交角度较小，桥梁跨径适当放大，Pm79～Pm82上部结构采用正交 35 m+45m+35m标准T梁组合，下部结构均采用标准桥墩。

3.7 上跨某公路交合口平面布置方案

上跨某公路交合口平面布置方案见图8。

图7 上跨规划路平面布置方案图

图8 上跨某公路交合口平面布置方案图

此节点为本区间高架桥的终点，衔接跨江大桥引桥上层，地面道路将在此节点进入大桥引桥的下层，通过双层大桥跨江到达江东。由于地面道路在此进行改道及规划路的影响，Pm88～Pm91左右幅桥合并设计，并将桥面附近的中央分隔带开口调整至本节点，上部结构采用35 m+35 m+30 m标准T梁组合，下部结构Pm88～Pm89采用大门式墩设计，Pm90采用超大悬臂桥墩设计。

4 设计总结

本标段桥梁面积为116 014 m2，其中标准梁面积为105 660 m2，非标准梁面积为10 354 m2，标准梁占91.08%，非标准梁占8.92%。下部结构桥墩共计83个，其中标准桥墩有61个，非标准桥墩有22个，标准桥墩占73.5%，非标准桥墩占26.5%。

城市高架桥桥梁平面布置是庞杂的系统工程，既要考虑桥梁的技术难点又要兼顾地面交通功能及地下管线等影响因素。该工程经过精心优化设计后，有效地提高了标准化构件的使用，在城市桥梁设计中具有参考和应用价值，有效地节约了投资和缩短建设工期。目前，该工程2009年底已建成通车。

[1]CJJ 11-1993，城市桥梁设计准则[S].

[2]JTG/T D81-2006，公路交通安全设施设计细则[S]