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摘要:惠深高速公路是省交通重點建设工程之一,文章介绍了平南立交桥设计、施工概况,对在任务重、要求高的情况下,如何设计、施工发表了自己的见解。本工程施工方案、技术特点及施工方法有新意,并收到了明显的经济与社会效益。
关键词:互通立交桥;部分苜蓿叶加定向式;设计方法
中图分类号:U412.35 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)36-0017-02
随着高速公路周边地区经济的发展,需要更多的出入口便捷地出入现有高速公路,修建新的互通式立交桥梁,将周边地区的交通与现有高速公路相贯通可以满足这一需求。桥型设计的好坏,直接关系到整个立交的总体景观、工程造价和施工进度。因此选择桥梁结构,既要满足行车净空要求,又要最大限度地降低桥梁结构高度和压缩桥梁面积,控制工程造价,同时还要要求其结构外形美观,施工简便,有利于工期进度。
1工程概况
平南互通立交现状为定向互通立交,实现惠河高速和惠深高速的连接。交叉桩号为K7+458.831,A匝道桥斜跨主线,跨径组合为(9×16+2×18+4×16+3×18+15+4×16),中心为AK0+751.062,梁底至路面的高差大于5.5 m,并分别在惠深高速中央分隔带和两侧边坡上设置独柱墩,上构为现浇箱梁结构。根据《惠州市城市总体规划(2006-2020)》(报批稿),规划四环路为城市主干道,在K7+400左右与惠深相交,规划为互通立交。
2立体交叉设计原则
互通立交设计应综合考虑路网情况、交叉道路情况、交通量、交通组成、收费制式、地形、地物、地质、环境条件、是否分期实施等各种因素,本项目互通立交设计主要依据以下设计原则:①根据交通量预测,结合沿线路网现状和远期规划以及惠州仲恺高新开发的发展规划,合理确定各互通立交的型式,满足交通流转向的交通功能需求,并统一考虑区间的交通组织与转换;②互通立交设计综合考虑安全、景观、营运、养护等方面的因素,在满足交通需求的前提下突出互通立交方案比选,通过不同的立交选型、布设方案设置位置、交叉方式等进行比选,选用行车安全、工程造价较低、实施难度小、可持续发展的方案;③立交布线与现场地形、地物相协调,少占良田、少拆迁;④重视环境保护,避免大填大挖,对周围环境与景观造成较大的破坏,避免对原有地貌的破坏可能造成的水土流失;⑤既有立交改造时,要充分考虑方案的可实施性做好交通组织设计,尽量减少施工期间对交通的干扰;⑥尽量利用既有立交的原则,不过大增大用的和规模;⑦分阶段实施的原则;⑧考虑收费站要求,尽量选择喇叭形式。
3互通立交设计标准及一般设计
3.1技术标准
互通立交设计依照《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)、《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)和《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006)进行设计。
3.2交通量
本改扩建项目远景年交通量采用公路开通后第20年,即2032年预测交通量。
3.3匝道设计速度
枢纽式互通立交的直连式、半直连式匝道设计速度采用60 km/h,喇叭型、Y型互通立交的内环匝道分别采用40 km/h、35 km/h,其余匝道设计速度采用40 km/h。
3.4匝道断面型式
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006),本项目匝道横断面规定如下:
(1)当远景年2032年交通量小于300 pcu/h(交通量均为折算成标准小客车的辆数,下同)、匝道长度小于500 m时,或远景年交通量介于300~1 200 pcu/h、匝道长度小于300 m时,匝道采用单车道匝道型式,路基宽8.5 m,见图2。
(2)环形匝道亦采用单车道匝道形式,见图2。
图2单向车道匝道断面
(3)当远景年2032年交通量小于300 pcu/h、匝道长度等于或大于500 m时,或远景年交通量等于或大于300 pcu/h但小于1 200 pcu/h、匝道长度等于或大于300 m时,应考虑超车之需而采用无紧急停车带的双车道匝道型式,路基宽10.5 m,但此时采用单车道出入口,见图3。
图3单向双车道匝道断面
(4)在喇叭立交当中,三条对向匝道相依,且平纵线型一致时,采用对向分隔式断面,路基宽度17.5 m,见图4。
图4对向分隔式三车道断面
(5)在Y型半互通立交当中,由于交通量较大,采用有紧急停车带的双车道匝道型式,路基宽度12.5 m(与原有断面形式保持一致),采用双车道出入口,见图5。
图5单向双车道匝道断面
(6)另外,当远景年交通量位于临界值附近时,设计根据具体立交情况对匝道断面型式作适当调整。
3.5变速车道、渐变段设置
变速车道长度、辅助车道长度以及渐变段长度采用《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)有关指标,具体为不小于表6所列数值。
下坡路段的减速段和上坡路段的加速车道,其长度应按表7中的修正系数予以修正。
表6变速车道长度及有关参数
V(km/h) 匝道
断面 出入口 渐变
参数(m) 渐变段长
(m) 加速车道
(m) 减速车道
(m) 辅助车道
(m)
120 单车道 出口 25 100 145
入口 平行式 90 230
双车道 出口 22.5 90 225 300
入口 45 180 400 400
100 单车道 出口 22.5 90 125
入口 平行式 80 200
双车道 出口 20 80 190 250
入口 40 160 350 350
80 单车道 出口 20 80 110
入口 平行式 70 180
双车道 出口 17.5 70 170 200
入口 37.5 150 310 300
注:V为主线、被交道路设计速度。
表7坡道上变速车道长度的修正系数
主线平均坡度(%) i≤2 2<i≤3 3<i≤4 >4
下坡减速车道修正系数 1.00 1.10 1.20 1.30
上坡加速车道修正系数 1.00 1.20 1.30 1.40
3.6匝道硬路肩渐变设置
匝道的硬路肩与主线或被交道路不同时,依规范,按下述方式过渡:
(1)匝道的硬路肩窄于主线或被交道路硬路肩时,若匝道为双车道,则宽度过渡在变速车道上进行,在渐变段为一个车道宽度处具有主线或被交路硬路肩宽度;若匝道为单车道,宽度过渡在匝道上进行,至分、合流鼻端与主线或被交道路具有同宽的硬路肩。宽度渐变率取1/20~1/30。
(2)匝道的硬路肩宽于主线或被交道路硬路肩时,则宽度过渡在变速车道上进行,至分、合流鼻端保持匝道上的硬路肩宽度。宽度渐变率取1/20~1/30。
4结束语
综上所述,平面交通作为城市全互通立交,其设计与高速公路立交相比受到的影响因素较多,除满足必要的交通功能外,还需结合城市用地情况、整体外观形式、桥梁高度等综合考虑。立交桥桥型的设计,在考虑结构强度要求的同时,还应多多考虑到桥梁的美观,使每一座桥都能给与人们一种美的享受。
Exploration of Highway Interchange Bridge Design
Cao Xinling
Abstract:Huishen Expressway is one of the key provincial traffic construction projects. This paper introduces Pingnan overpass bridge design, construction profiles, under the arduous tasks and high demand circumstances, expresses her views on how to design and construct. The construction program, technical features and construction methods are new, and have received a significant economic and social benefit.
Key words:interchange bridge; part clover leaf plus directional type; design method
关键词:互通立交桥;部分苜蓿叶加定向式;设计方法
中图分类号:U412.35 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)36-0017-02
随着高速公路周边地区经济的发展,需要更多的出入口便捷地出入现有高速公路,修建新的互通式立交桥梁,将周边地区的交通与现有高速公路相贯通可以满足这一需求。桥型设计的好坏,直接关系到整个立交的总体景观、工程造价和施工进度。因此选择桥梁结构,既要满足行车净空要求,又要最大限度地降低桥梁结构高度和压缩桥梁面积,控制工程造价,同时还要要求其结构外形美观,施工简便,有利于工期进度。
1工程概况
平南互通立交现状为定向互通立交,实现惠河高速和惠深高速的连接。交叉桩号为K7+458.831,A匝道桥斜跨主线,跨径组合为(9×16+2×18+4×16+3×18+15+4×16),中心为AK0+751.062,梁底至路面的高差大于5.5 m,并分别在惠深高速中央分隔带和两侧边坡上设置独柱墩,上构为现浇箱梁结构。根据《惠州市城市总体规划(2006-2020)》(报批稿),规划四环路为城市主干道,在K7+400左右与惠深相交,规划为互通立交。
2立体交叉设计原则
互通立交设计应综合考虑路网情况、交叉道路情况、交通量、交通组成、收费制式、地形、地物、地质、环境条件、是否分期实施等各种因素,本项目互通立交设计主要依据以下设计原则:①根据交通量预测,结合沿线路网现状和远期规划以及惠州仲恺高新开发的发展规划,合理确定各互通立交的型式,满足交通流转向的交通功能需求,并统一考虑区间的交通组织与转换;②互通立交设计综合考虑安全、景观、营运、养护等方面的因素,在满足交通需求的前提下突出互通立交方案比选,通过不同的立交选型、布设方案设置位置、交叉方式等进行比选,选用行车安全、工程造价较低、实施难度小、可持续发展的方案;③立交布线与现场地形、地物相协调,少占良田、少拆迁;④重视环境保护,避免大填大挖,对周围环境与景观造成较大的破坏,避免对原有地貌的破坏可能造成的水土流失;⑤既有立交改造时,要充分考虑方案的可实施性做好交通组织设计,尽量减少施工期间对交通的干扰;⑥尽量利用既有立交的原则,不过大增大用的和规模;⑦分阶段实施的原则;⑧考虑收费站要求,尽量选择喇叭形式。
3互通立交设计标准及一般设计
3.1技术标准
互通立交设计依照《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)、《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)和《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006)进行设计。
3.2交通量
本改扩建项目远景年交通量采用公路开通后第20年,即2032年预测交通量。
3.3匝道设计速度
枢纽式互通立交的直连式、半直连式匝道设计速度采用60 km/h,喇叭型、Y型互通立交的内环匝道分别采用40 km/h、35 km/h,其余匝道设计速度采用40 km/h。
3.4匝道断面型式
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006),本项目匝道横断面规定如下:
(1)当远景年2032年交通量小于300 pcu/h(交通量均为折算成标准小客车的辆数,下同)、匝道长度小于500 m时,或远景年交通量介于300~1 200 pcu/h、匝道长度小于300 m时,匝道采用单车道匝道型式,路基宽8.5 m,见图2。
(2)环形匝道亦采用单车道匝道形式,见图2。
图2单向车道匝道断面
(3)当远景年2032年交通量小于300 pcu/h、匝道长度等于或大于500 m时,或远景年交通量等于或大于300 pcu/h但小于1 200 pcu/h、匝道长度等于或大于300 m时,应考虑超车之需而采用无紧急停车带的双车道匝道型式,路基宽10.5 m,但此时采用单车道出入口,见图3。
图3单向双车道匝道断面
(4)在喇叭立交当中,三条对向匝道相依,且平纵线型一致时,采用对向分隔式断面,路基宽度17.5 m,见图4。
图4对向分隔式三车道断面
(5)在Y型半互通立交当中,由于交通量较大,采用有紧急停车带的双车道匝道型式,路基宽度12.5 m(与原有断面形式保持一致),采用双车道出入口,见图5。
图5单向双车道匝道断面
(6)另外,当远景年交通量位于临界值附近时,设计根据具体立交情况对匝道断面型式作适当调整。
3.5变速车道、渐变段设置
变速车道长度、辅助车道长度以及渐变段长度采用《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)有关指标,具体为不小于表6所列数值。
下坡路段的减速段和上坡路段的加速车道,其长度应按表7中的修正系数予以修正。
表6变速车道长度及有关参数
V(km/h) 匝道
断面 出入口 渐变
参数(m) 渐变段长
(m) 加速车道
(m) 减速车道
(m) 辅助车道
(m)
120 单车道 出口 25 100 145
入口 平行式 90 230
双车道 出口 22.5 90 225 300
入口 45 180 400 400
100 单车道 出口 22.5 90 125
入口 平行式 80 200
双车道 出口 20 80 190 250
入口 40 160 350 350
80 单车道 出口 20 80 110
入口 平行式 70 180
双车道 出口 17.5 70 170 200
入口 37.5 150 310 300
注:V为主线、被交道路设计速度。
表7坡道上变速车道长度的修正系数
主线平均坡度(%) i≤2 2<i≤3 3<i≤4 >4
下坡减速车道修正系数 1.00 1.10 1.20 1.30
上坡加速车道修正系数 1.00 1.20 1.30 1.40
3.6匝道硬路肩渐变设置
匝道的硬路肩与主线或被交道路不同时,依规范,按下述方式过渡:
(1)匝道的硬路肩窄于主线或被交道路硬路肩时,若匝道为双车道,则宽度过渡在变速车道上进行,在渐变段为一个车道宽度处具有主线或被交路硬路肩宽度;若匝道为单车道,宽度过渡在匝道上进行,至分、合流鼻端与主线或被交道路具有同宽的硬路肩。宽度渐变率取1/20~1/30。
(2)匝道的硬路肩宽于主线或被交道路硬路肩时,则宽度过渡在变速车道上进行,至分、合流鼻端保持匝道上的硬路肩宽度。宽度渐变率取1/20~1/30。
4结束语
综上所述,平面交通作为城市全互通立交,其设计与高速公路立交相比受到的影响因素较多,除满足必要的交通功能外,还需结合城市用地情况、整体外观形式、桥梁高度等综合考虑。立交桥桥型的设计,在考虑结构强度要求的同时,还应多多考虑到桥梁的美观,使每一座桥都能给与人们一种美的享受。
Exploration of Highway Interchange Bridge Design
Cao Xinling
Abstract:Huishen Expressway is one of the key provincial traffic construction projects. This paper introduces Pingnan overpass bridge design, construction profiles, under the arduous tasks and high demand circumstances, expresses her views on how to design and construct. The construction program, technical features and construction methods are new, and have received a significant economic and social benefit.
Key words:interchange bridge; part clover leaf plus directional type; design method