高速公路匝道十篇

时间:2023-04-03 23:02:02

高速公路匝道

高速公路匝道篇1

关键词:高速公路;匝道桥梁;施工

中图分类号:U412.36+6文献标识码: A

引言

高速公路立交匝道桥梁施工过程中需要注意施工排架的处理,保证施工能够顺利进行。同时要科学进行施工组织设计,控制桥梁结构的应力、稳定性等可以有效的防止施工病害的产生。主要介绍了高速公路匝道桥梁施工前以及施工过程中应该注意的关键技术要点。

一、高速公路匝道桥梁施工中存在的病害

进行高速公路匝道桥梁施工过程中会产生几种常见的问题,导致工程质量降低,阻碍工程的顺利进行。

主梁底板出现裂缝,并且裂缝呈横向无规则分布;腹板会产生竖向的裂缝,并且这些竖向裂缝对桥梁的危害十分严重。这些竖向裂缝如果没有得到及时的补救,就会不断的扩大延伸,超出标准范围值,这严重影响了桥梁的质量。

主梁会发生横向爬移,这种现象会导致和主梁相连的连接墩外挡块受到推动,位置发生移动,产生裂缝以及外挡块倾斜的现象。另外由于主梁的横向爬移,会产生推力,使位于独柱墩下方的桥梁内侧产生裂缝。

二、病害产生原因分析

通过大量的实践研究,对引发匝道桥梁产生病害原因进行分析,可以总结出以下几点内容:

(1)测量误差。在实际施工过程中,由于施工场所的条件限制,进行测量时可能会出现测量仪摆放不平,造成测量误差。另外由于工作人员的失误也可能造成测量误差。这样在安装支座时,设定位置和实际安装位置就会出现一定程度上的出入,支撑位置安装错位,导致底板受力不平横,容易产生裂缝现象。

(2)不合理施工。在进行桥梁施工时,由于设计不合理或者施工技术不合理,就容易使桥梁产生裂缝的现象。另外在使用过程中,由于过度超载,也容易使匝道桥梁产生裂缝的现象。例如设计过程中,由于设计不合理就可能出现截面抗弯强度不符合设计要求,这就导致了梁底出现横向裂缝的状况;由于支座安装出现误差,就会导致桥梁受力不均衡,破坏了其受力体系,梁体裂缝就会加剧。

三、高速公路匝道桥梁的施工要点

1、施工准备

(1)组织设计。高速公路的匝道桥梁的施工设计比较复杂,施工前需要按照桥梁的施工要求,严格确定桥梁的特点、施工难度以及编制施工的组织设计方案。通过对桥梁各个方面的测定,然后科学合理的对施工平面布置图进行绘制。组织设计方案主要包含了施工计划、施工方法、施工程序以及施工建材和施工设备的配置以及施工质量的保证体系。良好的施工设计可以为工程节省人力、物力,并且能够使工程有序的进行。对于那些难度较大的工程,可以对一些施工工程增加实施性的施工组织和施工设计,这样就能够保证整个施工建设能够快速、稳健的进行。

(2)控制对匝道施工的测量。为了保证测量的精确度,在施工开始之前首先要先了解桥梁的施工设计要求,确定桥梁的建造形式以及桥梁的跨径,根据这些要求在施工地建立一个坐标测量控制网,这样就能够保证在测量过程中最大限度的减小测量误差以及人为过程产生的错误测量。对于控制网点的设计要注意以下几个方面:首先,保证控制网点要符合工程的设计要求;其次要控制网点不能够建在建筑红线内部,这样可以避免施工过程中对控制点造成危害;控制网点不能够在滑坡上建造,因为在滑坡上会产生安全隐患;对桥台进行测量时,必须要保证测量定位的精度。另外,对于特大桥或者大桥的建造,应该将建造两个能够永久使用的观测网,位于大桥的两端进行建造。

2、跨线部位桥梁施工顺序

(1)进行匝道桥梁的浇筑施工时,先对匝道桥的两侧进行施工,然后再集中精力进行跨高速公路部分匝道桥梁的上部结构的建设施工。等到上部结构的强度达到了设计要求后才能够将承重支架拆除。

(2)对桥梁上部进行浇筑施工时,应该先对高速两侧的部分同步浇筑,然后再对跨高速公路的部分进行浇筑施工。

3、 施工通道和预留通道的设置

(1)高速公路交通通道。设计预留通道时,首先要对高速公路和匝道桥的上部结构的高差以及对桥梁的承重支架进行受力分析,按照实际施工情况,搭建承重排架时要在现浇桥梁的下方预留足够高的交通通道,这样才能够确保施工期间车辆能够顺畅通行。

(2)施工通道。在对桥梁上部进行施工时,建筑工人要在桥梁上部进行正常的施工活动,例如:搬运工程材料、安装模板等。因此要在桥梁的上部布置施工通道,保障施工顺利进行。在施工通道上,最好使用木板或者竹板对通道进行铺设,另外为了保障施工安全,需要对通道的两侧进行加强,一般采用彩钢瓦进行防护。

4、匝道桥梁跨高速公路部分施工排架处理

为了确保高速公路边坡和路面不发生破坏,在搭设支撑排架时应该先对排架基础进行处理。将边坡的植被先进行清理,然后将管脚处开挖,形成台阶,用混凝土对台阶浇筑,同时要在边坡的表面刷砂浆,防止边坡遭受雨水侵害。

对排架进行加固处理。在高速公路上搭建钢管立柱门架和钢管支撑排架,将公路表面的沥青层清除,使用混凝土进行浇筑,形成条形基础,在浇筑过程中要注意向基础中预埋连接件和钢管立柱法兰盘。对中央分隔带内的排架进行搭建时,应该先将分隔带内的杂物清除,然后挖30厘米左右的坑用砂砾石进行回填压实。

5、支撑排架部位的排水设计

(1)路面部分的排水设计。在高速公路原有的基础上实施路面排水。在搭设支撑排架的部位,用混凝土垒砌一条距离沥青层10厘米左右的排水坎,这样就能够防止雨水流入到被清除了沥青层的路面上。

(2)边坡部分排水。该位置的排水是利用在搭建排架时设置的混凝土台阶,使雨水自行流出的方式进行排水。为了保证边坡处不受雨水浸泡,要定期清理排水沟。

四、做好桥梁的质量检测

在实施跨高速公路桥梁上部的施工过程中,必须要做好桥梁的质量检测,这样才能够保证工程的质量。

支座检测。在支座的施工建设中要对其工作状况进行检测。先进行目测,如若发现支座有明显的位移或者支座垫石出现损坏等现象,一定要使用标准的测量工具(垫尺、游标卡尺等)进行准确测量,然后进行合理的补救措施。

匝道桥梁下端的梁柱测量。对每一个墩柱进行测量,测量时为了保证精度,要在墩柱的纵向和横向安放测量仪器分别进行偏位测量。

五、高速公路匝道桥梁体加固措施

1、空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据实际情况用高标号砼或水泥砂浆填补。

2、桥梁体如果出现漏筋或保护层剥落等现象,先去掉松动的保护层凿,再将钢筋锈迹清除,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,反之是损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆进行修补。 3、加大截面加固法 加大截面加固法可以采用以下两种方法:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。这是一种简易、适应性强,有十足熟练的设计和经验的方法。采用此法巩固桥梁刚度明显增大,承载能力也很好。

4、增设碳纤维提高塑料加固法

此法几乎既不增加结构自重和截面尺寸,又不会减少净空高度,施工方便,不会造成新的问题,具有良好的耐腐蚀性和耐久性。采用专门的树脂将碳纤维混于混凝土结构受拉表面,使之形成了一个新的受力整体,从而可以达到降低钢筋应力,最终使结构达到了加固和补强的效果。 5、产生裂缝时,可采取下列方法进行处理:①当裂缝宽度大于限值规定时,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶;②如裂缝发展严重时,查明原因,按照不同情况采取相应的加固措施,并加强监测。

六、高速公路匝道桥梁体施工注意事项

1、加强协调工作

20 世纪 90 年代末期,我国高速公路股份有限公司一般是在修建初期才组建的,有些地方政府的产权意识不够强,所以在高速公路拓宽的征地范围内也出现有不少的管线在相关的图纸上没有标明,拆迁工作影响很大,施工单位进场后的施工进度受到影响。

2、发挥主观能动性

强化高速公路的每侧征l~2个车道的用地的管理,增加施工机器搬迁次数,要确保高速公路的安全与畅通。 3、加强环保意识

施工期间由相应部门进行监督、检查指导,可促使作业队加强保护环境意识,得力的措施可使桥梁结构物施工保持良好的形势。

4、加强技术追踪,开展科研活动

施工前要对全线的桥梁体进行调查,了解各个桥梁体的实际情况,及时与监理、业主、设计院沟通,不但要充分考虑地方道路或通航要求,而且要考虑道路的功效,适时地采取环氧树脂胶液闭缝、黏贴钢板、碳纤维补强、体外预应力等技术措施对道路进行维修与加固。

5、文明施工,注重安全

制定出各项安全技术措施,确保在施工过程中安全工作在受控情况下。把安全生产放在中心地位来抓,使全体人员都牢固树立“安全第一”的思想。 同时加强安全生产,做好各工种和各工序安全规范的制定。

七、控制施工过程

(1)线形控制。在实际施工中,由于受到外界环境的干扰,通常情况下,桥梁构件都会发生变形,从而和理想状态有偏差。为了保证桥梁建成以后桥梁的平面位置以及标高能够符合设计,必须在施工过程中严格进行线形控制。根据桥梁施工的具体情况,包括桥梁跨径以及技术难度等,设定允许误差的因素。

(2)应力控制。在桥梁施工中,混凝土的拉应力和压应力必须符合设计要求,这样才能够保证构件的强硬度和耐久性。因此在构件以及桥面成型后要严格进行应力测定,必须保证应力符合规定值。这样才能够保证桥梁建成以后能够和设计的受力状态相符,保证其使用寿命不被缩短。

(3)稳定性控制。结构稳定性对桥梁施工质量影响很大。随着桥梁跨径增大、高强度材料应用等问题越来越严重,桥梁的局部或者整体的刚度都会下降,其稳定性就会丧失。这样就会造成桥梁功能越来越差。因此在匝道桥施工时,要严格管理,严格按照设计要求进行施工。

结语

高速公路立交匝道桥梁施工工程近年来不断的增多,工程质量安全关乎着社会的和谐发展以及人们的生命安全。匝道桥梁在施工中由于施工的不合理性等原因,工程经常会出现一些病害,造成了很大的安全隐患,因此要严格控制施工过程的管理,保障工程质量。

参考文献

[1]徐宇飞. 高速公路立交匝道中线定位[J]. 云南交通科技,2001,02:40-43.

高速公路匝道篇2

【关键词】立交匝道;缓和曲线;坐标计算

在高速公路设计、施工的过程中,经常遇到高速公路主线与另一条高速公路的主线相互连接以及高速公路主线与普通公路连接的问题。为了较好地解决上述问题,设计中除了考虑运动学,还应满足视觉、生态、环保等诸多因素,在进行路线连接时,主要采用回旋线。立交匝道的平面线型以直线、圆曲线、回旋线相互结合,改变了普通公路中回旋线(缓和曲线)的对称形式,以更加灵活的线型组合模式构建了立交匝道的平面线型[1]。常见的线型包括基本型、S型、卵型、凸型和复合型五种[2]。

立交匝道的坐标计算与高速公路主线的坐标计算类似,包括直线段、圆曲线段和缓和曲线段的计算。本文以回旋线为例,介绍立交匝道施工坐标计算的方法。

1 回旋线假定坐标值计算

在进行立交匝道的坐标计算,将一条回旋线作为研究对象,并且仅考虑回旋线曲率半径从大到小的方向进行计算,即正向回旋线的计算方法。而对于反向的回旋线,只需按照正向的计算方法,同理可以计算得到。

图1 立交匝道的回旋线坐标计算

图1为一段回旋线,回旋线两端的曲率半径分别为R1、R2,其中R1>R2。因为R1

在进行回旋线假定坐标计算时,是以过TS点的切线方向为x轴,与切线相互垂直的曲率半径方向为y轴,建立假定坐标系。如此建立的坐标系,就是一个完整的回旋线计算,在计算时,充分考虑立交匝道计算时曲率半径较小的因素,因而采用如下的公式,公式中高次项主要为弥补曲率半径小前提下的计算。也可以先进行计算来选取高次项的多与少。计算公式如下:

x=1-■+■-■y=■-■+■-■

式中:

1■:为完整回旋线的长度(图1中,1■=1■);

l:为回旋线上任意点距离TS(ST)点的水平距离,其中l=1■+1′,1′为回旋线上任意点至起点的水平距离,可通过图纸上的桩号,计算得到。

计算出来的坐标值,需要根据回旋线的转向来确定y值的正与负。当右转时取正值;左转时取负值。

在计算时,只需计算图1中的圆缓点CS点至缓圆点SC点间的各桩号的坐标值即可。因为舍弃段不参与后续计算。

2 坐标平移值的计算

图1中的TS(ST)点,仅仅是为了计算假定坐标,由于此点在统一坐标系下的图纸上没有注记,因而利用图纸上的回旋线的起终点作为计算的依据。其中平移值的计算,就是通过求取回旋线起点在统一坐标系和假定坐标系下的坐标值的差值得到。

如一条回旋线起点的假定坐标值已经计算出来,坐标为X起点、Y起点,在图纸上得到起点的统一坐标值X起点、Y起点。因为计算时是从假定坐标系向统一坐标系进行计算,所以平移值计算公式为:

x0=X起点-x起点

y0=Y起点- y起点

实际计算可以选取任意点的坐标值进行,本节在讲述过程中,为了保证连续性,因而选取回旋线起点作为计算的参考点,也希望在今后的工作中摸索总结。

3 坐标轴旋转角的计算

坐标轴旋转角度的计算,当进行完整回旋线计算时,只要求出假定坐标系x轴在统一坐标系下的坐标方位角即可。对于不完整的回旋线如何计算,同样采取相同方法。只是在计算时,不是直接得到角度数据,而是通过间接的计算得到。

坐标轴在旋转时,实际上坐标系下的点、线都产生旋转。那么对于假定坐标系下的一条边,在旋转的过程中,旋转的角度与坐标轴旋转的角度是一致的。在坐标系下任意选取一条边,例如图1中的圆缓点(CS)至缓圆点(SC)边,先计算出此边在假定坐标系下的坐标方位角φ′(坐标方位角的计算通过坐标反算公式),再计算出该边在统一坐标系下的坐标方位角φ,旋转角的计算公式如下:

α=φ-φ′

4 立交匝道坐标计算公式

立交匝道坐标的计算公式为:

X■Y■=x■y■+cosα -sinαsinα cosαx■y■

此公式仅仅是计算单一回旋线的公式,在进行立交匝道逐桩坐标计算时,还可以参照高速公路主线逐桩坐标计算公式进行。其中,立交匝道计算单元分为直线段、圆曲线段和回旋线段,回旋线段包括完整、不完整两种。

5 结束语

在立交匝道坐标计算的过程中,由于公式中高此项较多,利用普通计算器计算相对比较繁琐,可利用计算机、可编程计算器进行计算。但是,计算过程中,尤其在利用计算器进行计算时,有时会出现计算结果与图纸上给定的坐标数据存在差异。对于无法提高有效数字位数的计算器而言,只能看计算值与图纸上的坐标值间的差值是否满足高速公路中桩放样±5cm的技术要求,如果在技术要求范围内,即可认为计算结果符合。

【参考文献】

高速公路匝道篇3

关键词:连续梁 ;现浇施工; 技术控制

泗浒高速公路ak0+799.15匝道上跨桥位于安徽省濉溪县百善镇张庄村,中心里程ak0+799.15,左幅起于ak0+721.5,止于ak0+876.85,右幅起于ak0+721.75,止于ak0+876.55,桥梁总长155.3m,桥跨形式为24.3m+5×25m,下部结构为单柱式矩形桥墩,桩基础;桥台采用肋板式台,桩基础,上部结构为预应力砼连续箱梁。

现浇梁施工顺序为:地基处理搭设支架支架预压箱梁模板、钢筋砼浇注混凝土养护箱梁预应力施工施工支架及模板拆除。

1.原地面处理及支架搭设

对原地面进行清理、整平,在用5%石灰土初步硬化,然后浇筑15cmc25混凝土,并要严格控制顶面标高及水平度。采用wdj型碗扣式脚手架满堂支架,采用纵横间距为60cm的满堂脚手架支架,作为连续梁的现浇支架。支架由立杆、横杆、可调底座、可调u托、剪刀撑组成。搭设要求:竖杆要求每根竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。满堂钢管支架搭设完毕后,应测量放样确定每根钢管的高度,采用可调支撑进行调整,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管,在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。

2.支架预压

纵向预拱度的设置,最大值为梁跨的中间,桥台支座处、桥墩与箱梁固结处为零,按抛物线或竖曲线的计算确定。另外,为确保箱梁施工质量,采用砂袋或混凝土预制块按箱梁砼分布荷载大小进行等重预压。根据预压结果,可得出设置预拱度有关的数值,据此对理论计算数值进行修正以确定更适当的预拱度。

预压测试点布设在支架底座横方及支架顶托纵方木上,沉降观测分为基础沉降观测和支架沉降观测。在砼浇注过程前,逐步撤除预压荷载,并重新调整模板标高。

3.箱梁模板、钢筋

箱梁外模采用强度较高的竹胶板。内模采用竹胶板,外模板全部铺装完成后安装钢筋;内模分节分块制做,分节分块组装成型。钢筋在加工场地统一集中弯制,在专门的平台上精确放出钢筋及波纹管的位置,焊制成钢筋网片,分类编号存放,吊装上桥安装。

在安装模板时特别注意以下问题:

①在梁端与横梁位置预应力锚头位置的模板和支座处模板,应按设计要求和支座形状做成规定的角度与形状,并保证锚头位置混凝土面与该处钢绞线的切线垂直。

②在外露面底、侧面的模板,特别是预应力张拉端模板应按要求安装附着式振动器,以保证混凝土浇筑质量。

③所有外露面模板接缝采用涂石腊工艺处理,保证模板光洁、严密不漏浆。

④在中间两靠近张拉端,顶板模板应设置适当面积的工作孔,以便进行预应力张拉工作。

⑤所有排气孔、压浆孔、泄水孔的预埋管及桥面泄水管按设计图纸固定到位,预埋件的预埋无遗漏且安装牢固,位置准确。

4.预应力钢绞线制作与安装

4.1检验

预应力的施工是连续梁施工的关键,因此很有必要对预应力钢材、锚具、夹具和张拉设备进行检验。

4.2预应力钢绞线、锚具、夹具检验

每批预应力钢材进场应附有证明生产厂家、性能、尺寸、熔炉次和日期的明显标志,每批预应力钢材的进场应分批验收,检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确;钢材表面质量及规格是否符合要求,经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。为确保工程质量,对用预应力钢材及锚具、夹具进行力学性能试验。

锚具、夹具:

外观检查:从每批中抽取10%但不少于10套的锚具,检查其外观尺寸。当有一套表面有裂纹或超过产品标准,应另取双倍数量的锚具重新检查,如仍有一套不符合要求,则不得使用或逐套检查,合格者可使用。

硬度检查:从每批中抽取5%但不少于5件的锚具的夹片,每套至少抽5片,每个零件测试三点,其硬度应在设计要求范围内,当有一个零件不合格时,则不得使用或逐个检查,合格者使用。

钢绞线:预应力钢绞线应成批验收,每批由同一钢号、同一规格、同一生产工艺制造的钢绞线组成,每批质量不大于60吨。从每批钢绞线中选取3盘,进行表面质量、直径偏差、松驰试验和力学性能的试验(破断负荷、屈服负荷、伸长率)。试验结果如有一项不合格时则以不合格盘报废。再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行复验,如仍有一项不合格,则该批判为不合格品。

4.3张拉设备检验

张拉机具与锚具应配套使用,采用ycd梁板系列千斤顶,千斤顶与压力表在张拉前进行配套校验,校验设备送到国家认可的计量部门进行校验, 并使千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线或线性回归议程。从而计算出各束钢绞线的张拉控制应力相对的压力表读数值,并由专人负责使用、管理和维护。

4.4预应力钢材的放样、安放

在普通钢筋安放基本完成后,应对预应力钢材的平面和高度(相对底模板)进行放样,并在钢筋上标出明显的标记。放样完成即进行穿波纹管,波纹管连接处的缝隙应用胶带纸包缠牢,防止水泥浆渗入。张拉端锚垫板等的预埋,先制作满足设计图纸要求的角度和端头模板,将锚垫板用螺栓固定于端头模板上。

钢绞线下料长度时应考虑张拉端的工作长度,下料时,切割口的两侧各5cm先用铅丝绑扎,然后用切割机切割。下料后在地坪上进行编束,使钢绞线平直,每束内各根钢绞线应编号并按顺序摆放,每隔1m用18~22号铅丝编织、合拢捆扎。在波纹管、锚垫板安装完成和钢绞线编束后,即可进行钢绞线穿束工作,穿束时应注意不要捅破波纹管。在安装预应力管道的时候,同时进行预应力钢束的穿束工作,穿束完后,用间距50cm的φ12“#”字定位钢筋将波纹管牢固固定于钢筋骨架上,确保其平面位置和高度准确。当预应力钢筋与普通钢筋有冲突时,可适当挪动普通钢筋或切断,并在其它位置得以恢复。钢绞线外露部分用塑料膜包缠,防止污染。

在穿束之前要做好以下准备工作:

a、清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。

b、用高压水冲洗孔道。

c、在干净的水泥地坪上编束,以防钢束受污染。

d、卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。

e、在编束前应用专用工具将钢束梳一下,以防钢绞线绞在一起。

5.砼浇筑

砼施工依照先底板、次腹板、再顶板,最后翼板的顺序施工。砼根据需要使用zn50和zn30型插入式振捣器,振动时,特别注意不得碰撞波纹管及预埋件。

在砼顶面初凝前多次抹光以消除裂纹,并于砼初凝时进行表面拉毛以利于桥面铺装砼的连接。砼施工时注意预埋伸缩缝、护栏座、泄水管、通迅管道等预埋件。

在混凝土浇筑完成后,应在初凝后尽快保养,采用土工布或其他物品覆盖混凝土表面,洒水养护,混凝土洒水养护的时间为10天,每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。用于控制拆模,落架的混凝土强度试压块放置在箱梁室内,与之同条件进行养生。

6.箱梁预应力施工

根据设计预应力采用超张拉方法,并以张拉力和延伸量两项指标控制,严格按照设计图纸规定顺序张拉,张拉作业时,操作人员禁止站在千斤顶对面,并在两端做好防护,防止发生意外。

张拉完成后,全部预应力钢筋张拉完成后48小时内立即采用活塞式水泥浆泵压浆,压浆时压浆泵的进浆口使用滤网过滤,以防堵塞。孔道压浆顺序是先下后上一次压完,在出浆口出现与进浆口相同浓度的水泥浆后立即封闭。孔道压浆后,应立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污物,并将端面凿毛,设置端部钢筋网,按设计要求对张拉完成后的预应力钢束进行封锚。

7.支架及模板拆除

预应力钢束全部张拉完毕,且管道压浆的强度均达到设计强度85%以上时, 并得到监理指工程师指示后,方可进行支架卸落。拆除支架及模板,先拆除翼板和侧模,再拆底模和支架。落架时按全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则,从跨中向两端进行,每一次拆除只允许在一孔内拆卸。

高速公路匝道篇4

Abstract: Expressway interchange is the main node of expressway network, and its selection plays a key role in playing the function of the road network. Selection of interchange should meet the requirements of network planning, while its location and type is also a major constraints to the trend of highway routes.

关键词:高速公路;互通式立交;选型

Key words: expressway;interchange;selection

1 高速公路互通式立体交叉设计分析

1.1 互通式立体交叉的设计交通量与通行能力 道路立体交叉的主要目的是为了提高交叉路口的通行能力,减少交叉时交通的干扰,从而保证道路交叉处的交通安全与快速通行。

1.2 互通式立交设计车速 我国对设计车速的定义是:在天气良好,交通量小,路面干净的条件下,中等技术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全而舒适行驶的最大速度。设计车速实际是个理论的车速,而车辆的运行车速是实际的85%车速。

1.3 互通式立交的匝道设计 匝道设计按一个固定车速来控制整个匝道的设计指标,是不符合汽车行驶特性的,导致匝道不能提供顺适、安全、经济和通畅的要求。匝道的设计车速与公路主线的设计车速的应用在设计中是不一样的。公路主线按设计车速来控制整个路线指标(公路主线没有要求不同设计车速或等级情况下),来提供全线的安全、舒适的行驶。而匝道是提供车辆转弯的连接道,匝道的设计车速除了满足匝道本身设计的安全、经济外,还要考虑到与连接道路的顺畅连接,这也是匝道的设计车速不能用一个速度来控制的原因。

1.4 互通式立交的变速车道设计 变速车道的横断面由左侧路缘带(与主线车道共用)、车道、右路肩(含右侧路缘带)组成。变速车道分为直接式和平行式,路线规范规定:变速车道为单车道时,减速车道宜采用直接式,加速车道宜采用平行式。变速车道为双车道时,加、减速车道均应采用直接式。

对直接式减速车道传统的做法是从主线外侧行车道中心,用同于主线线形(一般情况)以1/17.5~1/25流出角向外流出,在流出达到一个车道宽度即减速车道起点,到分离主线,形成整个减速车道。该设计方法主要优点是线形流出自然,符合车辆行驶轨迹,但驾驶员不易辨认出流出位置,并且在设计过程中减速车道长度不易控制。现在设计中常用的一种方法是直接从主线行车道外加一个车道的宽度开始(即减速车道起点),从该车道中心开始以一定的流出角流出,对减速车道之前采用线形渐变。这种减速车道设计方法驾驶员容易找到流出位置,设计中减速车道长度也容易控制,但线形上存在一个拐点。

2 互通式立交的基本型式

互通式立体交叉的基本型式分为T形、Y形和十字形三种。T形交叉:包括喇叭形(A型和B型)、半定向T形。Y形交叉:包括定向Y形和半定向Y形。十字形交叉:包括菱形、苜蓿叶形、半苜蓿叶形、环形、和定向型。

3 互通式立交选型的基本原则

一般应按如下原则选定:①两条干线或功能类似的高速公路相交时,应采用设计速度较高的能使转弯车流保持良好自由流的各种直连式匝道;非干线公路间的枢纽互通式立体交叉宜用直连式。当左转弯交通量较小时,可采用含设计速度较低的直连式(或半直连式)匝道,或部分环形匝道的涡轮形(或混合式)。②高速公路与一级公路相交或两条一级公路相交时,可采用混合式立交。当转弯交通量不大且不致因交织困难而干扰直行车流时,允许在较次要公路的一方设置相邻象限的环形匝道。③两条一级公路相交时,宜采用有附加右转弯的部分苜蓿叶形、苜蓿叶形、环形或混合式。④高速公路与一级公路或交通量大的二级公路相交,而且需设置收费站的情况下,宜采用双喇叭立交。⑤高速公路与交通量小的二级公路相交时,宜采用在被交公路上设置平面交叉的旁置式单喇叭形、半苜蓿叶形立交。匝道上不设收费时,宜采用菱形立交。⑥一级公路与二、三、四级公路相交,因交通转换而设置互通式立体交叉时,宜采用菱形、部分苜蓿叶形。在特殊情况下,也可采用单象限形。⑦因地形有利而设互通式立体交叉时,可采用匝道布置简单的单象限形或菱形。⑧路网密度较高的地区,可利用路网结点转换交通时,可将某些立体交叉设计成仅为部分交通转换提供往返匝道的非全互通的立体交叉。

4 匝道平面线形设计注意事项

4.1 互通的平面线形布设应满足行车舒适、安全 在互通匝道平面线形布设的过程中,常常出现某种线形要素的曲线长度较短。汽车在匝道上行驶,线形要素的长短要考虑保证旅客感觉舒适、超高渐变长度适中、行驶时间不过短(驾驶员的操纵)等方面,一般不小于3S行程。对匝道任何一种线形要素的曲线长度均应大于3S行程。对于反向曲线的两个回旋线(A值)径向相接的S型曲线,对于匝道两边圆曲线半径相差较大时(例如单喇叭环圈匝道与流出匝道(A型)或流入匝道(B型)相接时),两个回旋线的A值相差较大或L(长度)相差较大,如按照旧规范(路线设计规范JTJ011-94),两个回旋线参数宜相等,不等时其比值宜小于1.5的规定,满足A值条件后导致两个回旋线的长度相差较大,一侧的回旋线长度偏短。而同样在规范的路线部分中对一般主线的要求是两个回旋线A值之比小于2.0,这样匝道的线形要求比主线还要高,这一点是不合理的。应按主线要求控制匝道,这一点在新路线规范(公路路线设计规范 JTG D20-2006)中,已调整过来。

4.2 互通的平面线形布设应注意环圈流出 B型单喇叭互通设计中,减速车道接环圈匝道是设计比较重要的,这也是B型单喇叭互通往往被舍去的一个原因。环圈匝道是互通中设计车速最低,平纵线形最差的一条匝道,减速车道是从主线流出,车速较高,容易导致驾驶员仓促减速。在设计中易将减速车道做为平行式,这样对于主线上跨的B型单喇叭互通,跨线桥在平行式减速车道上,桥面等宽,有利于设计和施工,这点设计中容易被接受。然而根据国内、外经验,平行式减速车道有忽略减速的缺点,特别是对于平行式减速车道接环圈匝道,对行车更危险,故接环圈匝道的减速车道不宜采用平行式。

参考文献

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高速公路匝道篇5

关键词:山区高速互通立交;主要技术指标;影响因素

建设山区高速公路面临的最大问题是山区独特的地形、地质、水文和生态环境条件。与平原区相比,山区高速公路路线指标一般较低、长大纵坡多、高填深挖路基的路段相对普遍、桥隧构造物多、线形布置比较困难、设计标准较低、工程艰巨投资巨大、排水防护工程大、对环境的破坏也非常严重。在许多情况下对山区高速互通进行平纵技术指标的稍许调整,就会引起工程量的较大变化,也直接影响到生态环境和工程造价。因此如何使山区高速公路互通立交的建设与其自然条件相适应、相协调是立交规划及设计中的关键。

1山区高速公路互通立交技术指标选取的影响因素分析

1.1山区高速公路互通立交的特点

目前高速公路的建设正在大规模地延伸至山区,并呈现出地形起伏越来越大、地质条件越来越复杂的趋势。以下就以我国最大的山城―重庆为例来说明山区高速互通立交独有的特点:

①地形、水文条件复杂,布设互通立交的场地条件及匝道的线形标准常常受到严格限制。

②工程地质条件比较复杂,主线和互通立交区常常发育有不良工程地质病害。

③自然气候条件较为恶劣,由于海拔相对较高,多雨多雾天气居多,高海拔山区还会伴有冰冻积雪,而流出车辆会因各项技术指标的迅速降低造成对行车安全不利。

④受路网布局、山区地形和构造物的影响,立交间距及立交与隧道出口最小间距(净距)一般较小,而规范要求为 1000m。

⑤高速公路经过社会环境复杂的地区时,互通的建设拆迁量大,对社会环境影响极大。

⑥基于环境影响,山区互通立交类型多、布置形式灵活多变。

⑦高填、深挖路段多,对景观、环保的要求高。

山区高速公路互通立交指标选取的影响因素分析

立交匝道的设计依据主要有设计速度、设计交通量和通行能力。其中,匝道的设计速度和设计交通量是确定匝道线形指标和匝道横断面几何尺寸的主要依据,而互通式立交匝道的设计速度主要是根据立交的等级、转弯交通量的大小、用地及投资费用等条件确定。由此,匝道的线形指标应根据匝道的设计速度、交叉类型、交通量、地形、用地条件、造价等因素确定。

从山区高速互通立交的特点来看,针对山区地形、地貌、地质条件复杂,工程量巨大,环境保护工作难度大等因素,只有灵活合理地选取技术指标,才能因地制宜,做到安全、经济、舒适、美观并有利于环境保护。相反,山区独特的地形、用地条件、景观、立交造价以及舒适要求这几个因素很大程度地制约了山区高速公路互通立交线形指标的选取。

2技术指标对立交用地影响分析

2.1立交用地影响因素

山区由于环境因素,山地较多,土地资源凸显紧张,如重庆人均土地数量仅是全国人均的 1/3,这就使得建设用地受到很大限制。而立交通常规模庞大,占地较广,往往需要几十亩甚至上百亩的用地。由此,立交在规划设计时必须做到节约用地,合理控制规模。一般说来,影响立交用地的因素主要有以下几点:

①立交形式

立交形式是影响占地的重要因素。一般说来,喇叭型互通立交占地要小于菱形或苜蓿叶立交。而立交形式又具体体现在匝道的布置形式上,匝道布置是否得当,线形是否紧凑合理,对于少占土地、节省投资是极为关键的,特别是在地形受限时就更为重要。

山区互通立交在平面布置时应顺应地形,选择适合周围环境的立交形式,并尽可能压缩互通立交匝道(含主线和被交叉道路)封闭范围内的用地面积。

②匝道设计速度

作为互通立交匝道设计的基本依据之一,匝道设计速度的取值直接关系到匝道的规模、平纵面线形指标、各组成部分的尺寸、视距、超高等因素,也因此直接影响到互通立交的占地。根据目前的研究显示,在同一类型的互通立交中,环形匝道对互通立交占地的敏感性较高,环形匝道设计速度越大匝道半径也随之增大,从而互通规模也就越大,为了控制互通规模,环形匝道的设计速度就不宜设置过大

③匝道线形指标

互通立交范围是由各条匝道所围的平面面积组成,一般情况下,匝道平面技术指标越高,匝道的建设里程就越长,占地数量往往会成倍增长。如环形匝道设计速度采用 50Km/h(最小半径采用极限值 80m),其占地数量将比 40Km/h(最小半径采用一般值 60m)的匝道增加约 1 倍,而绕行距离增加约 30%。以提高匝道运行速度而设想缩短车辆在2条公路之间的转换时间往往被增加的匝道长度所消耗,不良的后果是无谓增加投资成本和运营成本,更严重的是导致占地数量的成倍增长。

2.2平面线形技术指标与立交用地

在互通立交的等级、形式和采用的匝道设计速度确定以后,匝道的线形技术指标,特别是平面线形技术指标则是影响立交占地的直接的关键性因素。

①半径

匝道布设时在保证立交功能的前提下选用的圆曲线半径越小,一方面能使匝道越贴近主线和被交线,从而缩小立交匝道的整体布置范围;另一方面也能减小小环道与半定向匝道以及右转匝道之间的空地大小,使立交结构较为紧凑,减少占地。

各类布置的匝道形式中,环形匝道对互通立交占地具有极高的敏感性。在有环形匝道的立交中,如组合式立交,半直连式左转匝道和右转匝道的线形设计很大程度上受到环形匝道圆曲线半径取值的约束,从而影响了互通立交的整体用地。

②缓和曲线参数

影响匝道用指标的因素除了平曲线半径之外,另外一个重要指标为缓和曲线参数。立交用地面积也是随着缓和曲线参数的增大而增大,但增大的趋势远没有半径增大而引起的用地增大的趋势明显。

因此,在选取平面线形技术指标时,特别是有环道的立交,要因地制宜合理灵活选择环道的半径,使其既符合安全行驶的要求,又能做到规模适当、经济节约。

3技术指标对立交造价影响分析

目前,重庆互通式立交建设的费用如下:一般互通为 5000~8000 万;次枢纽互通为 1.0~1.5 亿;枢纽互通为 1.5~3.0 亿。面对如此高昂的费用,在立交规划设计时应尽可能节约投资。

在同一立交方案情况下,匝道技术指标取用的大小,基本决定了立交占地的多少、匝道的长短及拆迁量的大小,同时也就决定了互通立交造价的高低。目前重庆高速公路建设征地费用为每亩 20~30 万,由此控制立交用地对降低造价是很有效的。而控制立交用地就要控制影响立交占地的直接的关键性因素―匝道的线形技术指标。

4技术指标对立交功能影响分析

4.1技术指标与安全性

匝道历来是高速公路交通事故的多发段。一般来说,匝道的安全性取决于分、合流区的设计以及匝道本身的设计。

出入口附近翻车或碰撞事故对安全性影响最大。出口附近的翻车事故由减速车道的起点不能明确辨别、减速车道的长度不够或出口附近的线形指标过小引起。入口处的安全性主要与到达车速、驶入角度、加速车道设置以及匝道与正线的通视条件等因素有关。由此,要保证安全必须做到变速车道满足长度要求、视距足够以及分合流形式合理。

匝道本身的设计对安全性的影响主要体现在匝道出现不合理使用低指标的情况,致使线形设计不能满足实际行驶速度的要求。

4.2技术指标与舒适性

公路线形设计在满足安全行驶的基本功能的基础上,必须把舒适性也作为基本要求之一,亦即公路线形必须满足使用的舒适性要求,以适应人体生理与心理的需求,而实际上行车是否舒适也会影响到行车的安全性。

综上所述,技术指标的运用与立交功能的发挥息息相关。因此山区互通线形设计在追求造价低、对环境破坏低的同时,还应适当保证线形的设计质量。互通立交设计要合理、灵活运用线形技术指标,才能保证驾驶员有个安全舒适的驾驶环境。

5总结

受山区地形、地貌、地质、水文条件制约,与平原区立交相比,山区高速互通立交呈现出许多的独特性,立交技术指标的选取主要受立交用地、立交造价及立交功能三个方面的影响。

因此,山区条件下互通立交必须合理灵活选取技术指标,甚至必要时突破规范要求。那么,研究山区条件下互通立交技术指标如何因地制宜选取,并推荐一套适合重庆山区的互通技术指标是很有必要的。参考文献

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高速公路匝道篇6

【关键词】互通;设计;高等级公路立交

随着我国社会经济不断发展,大、中型城市的道路建设和新区建设越来越快。互通式立交是高等级公路及交通繁重城市道路不可或缺的组成部分,是与其他道路交叉时所采用的主要交叉方式之一。设计合理的互通立交能使公路发挥最大的社会经济效益。

1.互通设计要点分析

1.1平面设计

互通式立交匝道分为对角向匝道、环形匝道、半直连及直连式匝道,匝道的设计速度应根据其类型进行选取。匝道分类见图1。

公路互通设计和选型由原来单纯的依靠工可交通量确定,变化为更多的需要对现状及规划路网进行分析,匝道平面线形设计应根据匝道设计速度、交叉类型、交通量、地形、用地条件及造价等因素确定。匝道平面线形指标的选取应以交通量为基础选用合理的指标,转向交通量大的匝道平面线形指标应相对较高一些,另外右转弯匝道和左转弯直连式或半直连式匝道应采用高指标的平面线形。反向S型曲线处回旋线参数的选择应注意与超高过渡段的协调一致,避免形成反超高;反向曲线间回旋线参数宜相等,不相等时大小2参数之比不宜大于2。匝道设置回旋线时,连接相同半径的回旋线参数宜保持一致,增强匝道行车协调性及美观性;分流鼻处匝道平曲线的最小曲率半径应满足规范要求。

1.2纵断面设计

匝道纵断面设计应结合地形、地质等因素,合理设置纵坡,注重平纵面线形的组合设计,处理好纵横交错的匝道纵坡与主线、被交路的关系,力求平面线形指标与纵断面线形指标间的均衡协调,使匝道纵面成为视觉连续、平顺而圆滑的立体线形。

匝道的纵断面设计应注意其设计范围与平面线位长度的不一致性,匝道纵坡的范围应以车流分流点端部开始,合流点端部结束,分合流端部以前的变速车道部分随主线的横坡和纵坡变化而变化,确定匝道纵坡的起、终点高程和横坡时,应综合考虑主线纵坡和横坡,根据平均坡度法或合成坡度法计算确定。单一匝道进行拉坡设计时,对其首尾相接的匝道应统一考虑,避免出现最小坡长不满足规范要求的情况。

1.3匝道超高设计

互通式立交为了减少工程规模,设计范围内平曲线指标均较低,匝道不可避免地需要进行超高设计,而匝道的超高大小设置对行车舒适度和安全存在直接影响,因此对于超高值的选取以及过渡方式需要深入研究。匝道上直线与超高圆曲线之间或两超高不同的圆曲线之间应设置超高过渡段。超高过渡段的长度应根据设计速度、横断面的类型、旋转轴的位置以及渐变率等因素确定。①超高过渡段的设置。设有缓和曲线时,超高过渡在缓和曲线全长范围内进行;不设缓和曲线时,可将超高过渡所需长度的1/3~1/2插入圆曲线,其余设置在直线上;2圆曲线径向连接时,可将超高过渡段的各半分别设置在2个圆曲线内;设置构造物路段,超高过渡应充分结合桥跨布置考虑,一般将过渡段放在桥梁的同一联内,可减少构造物设计的难度;②超高渐变率的选取。在匝道一般路段和宽度变化较小路段按照规范要求选取即可,但进出收费站匝道宽度变化较大路段,超高渐变率的选取容易忽略因宽度变化对超高渐变率的折减作用,会使得匝道边部扭曲得很厉害。同时在反向超高路段,为了减少排水困难,其超高渐变率应选取较大值;③超高过渡方式。过渡范围内行车道外边缘的竖向线形一般有直线方式和三次抛物线方式,直线方式过渡比较简单,但比较生硬,且在过渡段起、终点处不顺畅,存在折曲感。从美观等因素考虑,采用三次抛物线方式进行超高过渡居多。

1.4匝道端部设计

匝道端部由分合流点区域、变速车道、渐变段和分流岛等部分组成。匝道端部纵断面应与平曲线综合设计,分流鼻处保证有足够的识别视距,条件受限制时识别视距应大于1.25倍的主线停车视距。汇流鼻处宜在匝道侧设置一平台(长度≥60m),使之与相邻直行车道的纵断面基本保持一致,保证通视。匝道出口位置宜设置在跨线桥前,易于识别。当条件限制设置在跨线桥之后时,匝道出口位置至跨线桥的距离至少应不小于150m。当分流鼻位于构造物上时,其后方6~10m的区域是需要铺设桥面系统的,并且还要安装护栏墙。变速车道是匝道端部设计的重要部分,可分为直接式和平行式2种。

1.4.1变速车道为平行式时,与主线相依的部分的曲率与主线曲率应该一致。当变速车道与匝道连接段线形为同向时,宜采用卵形回旋线或复合回旋线;为反向时宜采用S形回旋线。

1.4.2变速车道为直接式时,到分、汇流鼻的全长范围内原则上采用与主线相同的线形。当变速车道超高及过渡设计在主线为直线时,变速车道全长范围内横坡为主线的横坡;主线为曲线时,曲线段内侧变速车道的横坡与主线一致,曲线段外侧变速车道需设置附加路拱线进行横坡的过渡。

2.工程实例

荆门西互通主线为207国道,路基宽24.5m,被交道为荆宜高速公路,路基全宽26m,交叉节点主交通流向为宜昌至襄樊方向,次主流向为宜昌至荆州方向。

2.1平面

一般高速公路与干线公路交叉考虑收费因素,四路交叉互通式立交常用单喇叭形、双喇叭形或半苜蓿叶形式。单喇叭形和双喇叭形互通仅需要设置一处匝道收费站,管理比较方便,而且适应交通量能力优于半苜蓿叶形式。因此,一般多采用喇叭形式。

远景年(2035年)荆门西互通转向量达到13589 pcu/d,考虑未来荆门西互通作为荆门市西部及南部的主要出入口,为更好地发挥207国道的国省干线功能,推荐一次实施双喇叭互通,互通的主体选在西北象限。互通平面设计见图2。

因受荆宜高速公路袁集大桥桥位的限制,A匝道采用回头曲线方式,以增大207国道喇叭布设空间,线位布设同时考虑了500kV高压线的位置,造成C匝道线形指标较低,转弯半径采用85m,分流鼻处曲率半径勉强达到了规范规定的最小曲率半径的极限值。由于A匝道过于靠近207国道主线,D匝道只能从跨线桥桥孔穿越,视距存在一定影响。

该互通总体平面线形对关键指标灵活运用,既满通主流向的转向需求,又不对袁集大桥和高压线产生影响,节省了工程规模。但是在具体设计过程中,如果过分强调建设投资的节省和迁就场址条件,而采用与互通立交功能定位和运行性能不相符的匝道线形指标也是不可取的。

2.2纵断面

荆门西互通纵断面设计主要受高压线净空、荆宜高速公路路面标高、主线跨线桥标高等因素的限制。由于受荆宜高速南侧高压线净空的影响,主线跨荆宜高速的竖曲线半径的取值受到限制,选取了80km/h设计速度对应的互通范围内主线竖曲线半径的极限值6000m。根据现场地形条件,A匝道与荆宜高速公路和207国道交叉均采用上跨方式,A匝道纵断面在设计过程中主要考虑跨线桥的净空、收费广场最大纵坡限制、荆宜高速北侧高压线净空以及与B,C匝道和F,G匝道的顺接。D匝道从主线跨线桥的桥孔穿越,纵断面设计时综合考虑了桥下净空和与A 匝道合流点标高限制,保证了平、纵面方案的可行性。

本方案匝道纵断面设计在明确控制因素的前提下,在匝道起终点标高和横坡计算正确的基础上,充分考虑匝道与变速车道、匝道与匝道分岔点前后的连接,并结合排水设计方案进行。平纵组合设计时尽可能考虑了匝道的平纵配合对行车安全与舒适的影响,一般来说,在匝道上拉坡很难做到平包竖,但应尽量避免在纵坡变化处设小半径圆曲线,以及避免凹凸变坡点设在较短的缓和曲线段,以防车辆难于判别前方转向,影响行车安全。

2.3端部

本互通式立交匝道端部均位于正常路基段,分流鼻偏置值、鼻端半径、渐变段及变速车道长度取值不受限制,均按照规范选取。

2.4其他细节

荆门西互通设置收费站,收费广场采用水泥混凝土路面,收费广场不完全位于直线上,其断面偏置加宽选取时应设计成矩形,以便板块划分。互通式立交路线设计需要与排水结合起来考虑,而互通区排水是一个系统工程,需要充分结合桥涵设计,考虑不周就会使排水不畅,进而引发交通事故。因此设计过程中需加强与其他专业之间的沟通协调,使互通整体美观、功能完善。

高速公路匝道篇7

关键词:高速公路 安全 建筑界限

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况

宁波市东外环-南外环立交位于宁波市鄞州区邱隘镇,外环路的东南转角处,地处同三高速公路及铁路北环线(现状铁路北仑支线)之间,是东外环路与南外环路的交汇点。该立交基本形式为双直连式加双苜蓿叶形匝道的三层全互通式立交,根据总体布置方案,该工程范围WS匝道桥第4联、ES匝道桥第5联、东外环东、西主线桥第6联及SE匝道桥第1联共5处需上跨同三高速公路,对应同三高速桩号为K18+430~K18+580。

同三高速公路是交通部规划的“五纵七横”十二条国道主干线的一部分,是东部沿海地区的南北大通道。该立交跨越处同三高速现状为双向四车道,预留双向六车道,现状路基宽26m,将来拟拓宽至32m,路幅断面组成为:0.75m(土路肩)+2.5m(硬路肩)+3×3.75m(车道)+3m(中间带,0.5m路缘带+2m中央分隔带+0.5m路缘带)+3×3.75m(车道)+2.5m(硬路肩)+0.75m(土路肩),高速公路建筑限界净高为5.0m。

该立交工程跨高速公路桥梁为预应力砼连续箱梁,在高速公路中央分隔带设置桥墩,施工方案采用门洞式支架整体现浇。

二、标准规范符合性设计

宁波市东外环-南外环立交WS匝道桥、ES匝道桥、东外环西主线桥、东外环东主线桥及SE匝道桥共5处在同三高速桩号为K18+430~K18+580范围上跨高速公路,其对应墩号为WS11#~13#墩、ES18#~20#墩、WZ18#~20#墩、EZ18#~20#墩及SE0#~2#墩,其中东外环东西主线桥、ES匝道桥跨同三高速位于直线上,与同三高速交角约60°,WS匝道桥跨同三高速位于R=200m圆曲线,SE匝道桥跨同三高速位于R=450m圆曲线。各桥梁均采用预应力砼连续箱梁,在高速公路中间带设墩,对应墩号为WS12#、ES19#、WZ19#、EZ19#和SE1#,均采用门洞式整体支架现浇施工。

1、公路建筑限界净高

桥梁跨越同三高速范围现状路面标高为4.6~4.9m,其中ES匝道桥梁底最低,其最低梁底标高为11.786m,净高7.026m,其余各桥梁净高分别为7.024m(WS匝道桥)、8.264m(WZ主线桥)、8.818m(EZ主线桥)和8.612m(SE匝道桥),均大于高速公路建筑限界净高5.0m。

2、公路建筑限界净宽

同三高速公路路基宽度32m,单侧宽度16m,扣除土路肩0.75m宽度为15.25m,上述各桥梁中跨径最小为WS匝道桥,跨径为24.754m和25.131m,均大于高速公路建筑限界宽度。

EZ18#墩承台距离高速公路建筑限界外缘最近,为3.73m。

3、高速公路中间带设置的墩台

同三高速公路中间带宽度M1宽3m,左侧路缘带宽度S1宽0.5m,中央分隔带M2宽2m,C为0.25m(高速公路设计速度等于或小于100km/h),中间净宽1.5m。

该立交工程跨同三高速公路桥梁均在中间带设墩,对应墩号为WS12#、ES19#、WZ19#、EZ19#和SE1#,各墩均为桩柱式桥墩,桩柱间设置系梁过渡。其中,尺寸最大为EZ19#墩,桩基为φ180cm钻孔灌注桩,系梁高度1m宽度1.8m,桩顶、系梁顶均与高速公路下缘水平边界线平齐;墩柱为φ150cm圆柱,满足中间净宽1.5m要求。

4、立交桥防撞护栏

立交范围WS匝道桥11#~13#墩、ES匝道桥18#~20#墩、东外环西主线桥WZ18#~20#墩、东外环东主线桥EZ18#~20#墩及SE匝道桥SE0#~2#墩范围设置的防撞护栏按照防撞等级SS级设置,满足桥梁护栏适用条件“车辆驶出桥外有可能造成二次重大事故或二次特大事故” 要求。

5、桥梁护网

立交范围WS匝道桥11#~13#墩、ES匝道桥18#~20#墩、东外环西主线桥WZ18#~20#墩、东外环东主线桥EZ18#~20#墩及SE匝道桥SE0#~2#墩范围防撞护栏上设置桥梁护网,高度1.5m,距桥面高度2.6m,大于1.8m要求。

三、 道路交通安全分析

(一)上跨桥梁对于道路交通安全分析

1、该立交在同三高速桩号为K18+430~K18+580范围共设有5处桥梁上跨高速公路,跨越点距离公路路面最小净高分别为7.026m(ES匝道桥)、8.264m(WZ主线桥)、8.818m(EZ主线桥)和8.612m(SE匝道桥),均满足同三高速公路建筑限界规定。并留有相当余地,可以保证车辆正常通行。

2、该立交上跨同三高速桥梁中跨径最小为WS匝道桥,跨径为24.754m和25.131m,均满足高速公路建筑限界规定,边墩设置满足同三高速公路的视距和对前方公路识别、通视的要求。

3、该立交上跨同三高速桥梁均在同三高速中间带设置桥墩,其中尺寸最大为EZ19#墩,其桩基为φ180cm钻孔灌注桩,系梁高度1m宽度1.8m,桩顶、系梁顶均与高速公路下缘水平边界线平齐;墩柱为φ150cm圆柱,均满足高速公路建筑限界规定,且留有护栏缓冲变形的余宽。中墩与高速公路行车方向平行设置,满足高速公路建筑限界规定

4、该立交上跨同三高速两跨范围桥梁防撞护栏的防撞等级为SS级,为目前高速公路最高防撞等级,可有效防止上跨桥梁车辆驶出桥外有可能造成的同三高速二次重大事故或二次特大事故。

5、该立交上跨同三高速两跨范围在防撞护栏顶部设置桥梁护网,距桥面高度2.6m,满足规范要求,可有效保证同三高速上行驶车辆的安全。且桥梁护网与防撞栏钢筋可靠连接,保证与立交桥梁防雷接地设施有效连接,满足防雷接地要求。

(二)施工方案对于道路交通安全分析

1、中墩钻孔灌注桩、系梁、立柱施工期间需占用高速公路南北两侧超车道,施工期间会对高速公路行车造成一定影响,在公路可接受范围,基本可行。

2、上部结构箱梁施工采用门洞式支架整体现浇施工,立柱基础部分占用超车道和硬路肩,可以保证两个车道通行。贝雷梁下防水防落物设施下缘与高速公路路面净高大于5m,可以保证高速公路通行车辆净空要求。在公路可接受范围,基本可行。

3、贝雷梁支架吊装时会部分、短时间阻断交通,在公路可接受范围。

4、施工期间会影响公路通行,应按照道路施工安全设施设置示例要求设置施工标志、临时防撞设施、交通安全标志等安全设施。在施工期间,应设置预告标志。

5、各项施工应急预案处置基本可行。

四、小结

1、该立交在同三高速桩号为K18+430~K18+580范围共设有5处桥梁上跨高速公路,其对应墩号为WS11#~13#墩、ES18#~20#墩、WZ18#~20#墩、EZ18#~20#墩及SE0#~2#墩,均满足同三高速公路建筑限界规定,并留有相当余地,可以保证车辆正常通行。

2、该立交上跨同三高速桥梁跨径设置均满足高速公路建筑限界规定,在同三高速中间带设置的中墩尺寸满足高速公路建筑限界规定,且留有护栏缓冲变形的余宽。中、边墩及跨径满足同三高速公路的视距和对前方公路识别、通视的要求。

高速公路匝道篇8

1.1 互通式立体交叉的设计交通量与通行能力 道路立体交叉的主要目的是为了提高交叉路口的通行能力,减少交叉时交通的干扰,从而保证道路交叉处的交通安全与快速通行。

1.2 互通式立交设计车速 我国对设计车速的定义是:在天气良好,交通量小,路面干净的条件下,中等技术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全而舒适行驶的最大速度。设计车速实际是个理论的车速,而车辆的运行车速是实际的85%车速。

1.3 互通式立交的匝道设计 匝道设计按一个固定车速来控制整个匝道的设计指标,是不符合汽车行驶特性的,导致匝道不能提供顺适、安全、经济和通畅的要求。匝道的设计车速与公路主线的设计车速的应用在设计中是不一样的。公路主线按设计车速来控制整个路线指标(公路主线没有要求不同设计车速或等级情况下),来提供全线的安全、舒适的行驶。而匝道是提供车辆转弯的连接道,匝道的设计车速除了满足匝道本身设计的安全、经济外,还要考虑到与连接道路的顺畅连接,这也是匝道的设计车速不能用一个速度来控制的原因。

1.4 互通式立交的变速车道设计 变速车道的横断面由左侧路缘带(与主线车道共用)、车道、右路肩(含右侧路缘带)组成。变速车道分为直接式和平行式,路线规范规定:变速车道为单车道时,减速车道宜采用直接式,加速车道宜采用平行式。变速车道为双车道时,加、减速车道均应采用直接式。

对直接式减速车道传统的做法是从主线外侧行车道中心,用同于主线线形(一般情况)以1/17.5~1/25流出角向外流出,在流出达到一个车道宽度即减速车道起点,到分离主线,形成整个减速车道。该设计方法主要优点是线形流出自然,符合车辆行驶轨迹,但驾驶员不易辨认出流出位置,并且在设计过程中减速车道长度不易控制。现在设计中常用的一种方法是直接从主线行车道外加一个车道的宽度开始(即减速车道起点),从该车道中心开始以一定的流出角流出,对减速车道之前采用线形渐变。这种减速车道设计方法驾驶员容易找到流出位置,设计中减速车道长度也容易控制,但线形上存在一个拐点。

2 互通式立交的基本型式

互通式立体交叉的基本型式分为T形、Y形和十字形三种。T形交叉:包括喇叭形(A型和B型)、半定向T形。Y形交叉:包括定向Y形和半定向Y形。十字形交叉:包括菱形、苜蓿叶形、半苜蓿叶形、环形、和定向型。

高速公路匝道篇9

关键词:立交,比选,择优

Abstract:Analysis of the variation of single trumpet interchange design scheme selection and construction key points and difficult points Key word: crossingroad,selection,decision

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

一、工程概况

珠江三角洲外环高速公路黄岗至花山段(下简称“肇花高速”),是国家高速公路网布局中珠江三角洲环线高速公路的组成部分,是广州市区域高等级路网整体规划“四环十八射”中的第四环的一部分。本合同段为第2合同段,全程设计时速120km/h,双向六车道,路基宽度34.5m。本项目自西向东布设,根据本项目工程可行性研究报告,结合地方经济发展、路网规划及地方意见,本合同段推荐线设置了9处立体交叉, 其中本项目在K53+520处与芙蓉大道交叉,设置芙蓉嶂互通立交,本互通的设置主要是解决芙蓉大道及其附近区域交通流上下高速公路的问题。目前芙蓉大道现状为双向四车道,城市主干道,路基宽24.5m,目前花都区已规划为双向八车道城市快速路,规划红线宽60m,设计速度80km/h。

二、交通量预测

根据交通量预测,本互通2032年的匝道出入交通量为12250辆/日,其中主流向为花都区与肇庆、花山方向,交通量占72.3%。根据未来出入交通量的预测,本互通匝道设计速度采用40km/h,收费征地车道数为2入4出。

图1芙蓉嶂立交转向交通量分布图

三、方案比选择优

在设计阶段,笔者进行了两个方案的综合比较。方案一为变异的单喇叭方案,由于传统的单喇叭立交型式,连接线、被交道路、主线三者间所谓的三角用地占地面积比较大,加上立交位置的土地比较有价值,地方较为反对该形式立交方案。因此,现阶段对传统的单喇叭立交型式进行了变化,立交连接线靠近主线平行布设,肇庆至花都区或佛冈方向的匝道右转改为上跨立交连接线、下穿主线稍微绕行的左转匝道,这样大大减少了三角区占地。该方案的优点有:仅设一处平交口和收费站,有利于地方路的交通组织,一处收费站方便管理,占地也较为适中。缺点为肇庆至花都区方向为主交通流,存在一定的绕行。

图2 芙蓉嶂互通方案一平面图

方案二为变异的菱形立交方案,为四条上下匝道,与东向进行转换的两条匝道与芙蓉大道相连接;与西向进行转换的两条匝道与山前大道相连接,其平交口采用渠化T型平交,匝道均下穿主线。该方案优点是平面线形顺适,匝道间紧贴布设,占用耕地很小,工程规模也较小。缺点是需要设置两处平交口,并且需要设两处收费站,不方便集中管理,设两处平交口对地方路交通有一定的影响;主交通流为花都区往返肇庆方向,即主交通流需要从芙蓉大道走到山前大道上来上下高速,绕行较多,同时三个平交口相邻,比较难标识,容易造成车辆误行。

图3 芙蓉嶂互通方案二平面图

综合各方案立交功能、通行能力、工程规模、节约耕地等因素的比选,考虑方案二占地最小,但桥梁规模最大,设两处平交口和收费站,主交通流要绕行;方案三占地居中,桥梁规模也居中,但是收费站分别设于匝道上,更不方便管理,主交通流也要绕行。方案一占地最大,但桥梁规模最小,仅设一个平交口和收费站,集中收费方便管理,主交通流也存在一定的绕行,但是与方案二、三相比绕行距离要短些。经综合比选后,初步设计阶段推荐采用方案一,即变异单喇叭+T型渠化平交方案,各方案技术经济比较如下表所示:

四、施工图设计

在施工图阶段,考虑到芙蓉嶂立交主线左侧厂房密集,为减少拆迁数量,设计时在保持美观的前提下,喇叭口尽量压缩靠近主线,CZ匝道与CC匝道衔接,采用R=60m的半径,搭配A值为85的缓和曲线汇入主线。ZC匝道需下穿主线然后汇入CC匝道,由于ZC匝道从下穿主线点到汇入CC匝道的距离太短而高差较大,会不可避免的造成CC匝道、CZ匝道位置较高而ZC匝道位置较低的情况,形成高低式路基。

图4 高低式路基断面

考虑到匝道错台的最大高差仅为4.85m,而且该立交路段地质情况较好,多为砂型土质,采用加筋悬臂式挡墙布设。为了给布置挡墙和排水设施留下一定空间,ZC匝道和CC匝道设计线间距按最小距离1m控制,ZC匝道内侧布置集水井汇水,最后用横向管引出积水,从ZC匝道的外侧排出。

图5 芙蓉嶂立交平面图(施工图阶段)

五、结论

本文给出了立交方案比选的一般方法,针对传统单喇叭方案结合地形、地物进行线形局部变化,得到了变异单喇叭的立交方案。须注意的是,若立交范围内主线均为路基时,由于变异单喇叭两条匝道同时下穿,须设置两座主线桥,相对传统单喇叭方案会增加一座主线桥的造价,经济上来看这种变异方案没有明显优势;若立交范围内主线为桥梁时,采用变异单喇叭方案虽然部分匝道有绕行,但大大节省了三角区的占地,尤其是在经济发达地区耕地寸土寸金的情况下,优势更加明显。

参考文献

1、《新理念公路设计指南(2005版)》交通部公路司编著

高速公路匝道篇10

1较窄硬路肩道路立交的匝道端部处理

对于无硬路肩的城市道路立交及较窄硬路肩的公路立交,当变速车道采用直接式时,主线与驶出匝道的出口分流处主线车行道边缘应偏置加宽,宽度宜为2.5~3.5m[2]。笔者以单车道直接变速车道(见图6)为例进行了验证。主线车行道边缘不偏置加宽时,如图6(a)所示,渐变段长度将很长。过长的渐变段不仅增加工程造价,也不利于车辆进出匝道的交通组织,易造成渐变段范围的交通混乱。主线车行道边缘偏置加宽时,如图6(b)所示,不仅缩短了渐变段长度,减少了车辆进出匝道的交通延误,也给主线误行交通提供了返回的空间。因此对于无硬路肩的城市道路立交及较窄硬路肩的公路立交直接式变速车道,应对端部主线车行道边缘进行偏置加宽[3];对于无硬路肩的城市道路立交,当端部位于高架结构段时可不设置偏置加宽,但应先按偏置加宽进行设计确定渐变段及变速车道位置,然后在端部位置通过加大端部圆弧来实现端部主线车行道边缘的不偏置加宽。

2匝道线形指标的检验

按规范规定确定好匝道的平、纵、横线形指标后应对其进行安全评价和检验。目前比较流行的检验方法有运行速度检验评价、三维透视图检验及三维动态模拟检验。2.1运行速度检验评价大量的交通事故是由相邻路段的运行车速差导致,当相邻路段运行车速差超过某一限值时,路段将存在安全隐患,而运行速度理论的核心就是通过改善相邻路段指标组合,降低容许车速差,从而消除安全隐患。匝道作为一个线形单元变化频率较高、线形指标相对较低的组合体,进行运行速度检验评价十分必要。交通部颁发的《公路项目安全性评价指南》对运行速度的计算方法进行了描述。对于立交匝道,运行速度计算的第一步即划分路段,因缓和曲线在路段单元中起过渡缓和的作用,可将缓和曲线视为圆曲线的组成部分而统归为同一路段考虑,因此匝道可视为不同半径圆曲线的首尾相连。纵坡小于3%的直线和半径大于1000m的曲线自成一段;其余小半径曲线段、纵坡大于3%、坡长大于300m的路段以及弯坡组合段作为独立单元分别进行运行速度测算。计算出各路段的运行速度后即可根据相邻路段运行车速差进行运行速度协调性评价,并对不良路段调整匝道线形指标[4]。

2.2三维透视图检验设计人员在利用道路设计软件完成道路平、纵、横断面设计后,可以利用道路设计软件快速建立公路、桥梁隧道等的三维模型,并可以从任意角度观察、显示设计成果的三维透视图,从而直观地检验设计的合理性。

2.3三维动态模拟检验设计人员在利用道路设计软件完成道路平、纵、横断面设计后,可以基于DTM和平、纵、横设计数据实时生成地面、道路、桥梁、隧道等的三维真实模型,采用OpenGL赛车游戏开发技术实时进行任意位置、视点、高度、速度的三维全景行车模拟,从而直观地检验设计的合理性。运行速度检验评价方法相对比较简单,但需要进行较为繁琐的计算;三维透视图检验与道路设计软件的设计过程进行无缝对接,生成的三维透视图对匝道线形指标的检验更为直观,目前国内主要的道路设计软件都可以实现;三维动态模拟检验能实现真实行车的动态模拟,但目前仅有少数道路设计软件可实现此功能。设计人员可根据实际情况灵活采用上述方法对匝道线形指标进行检验。

3端部竖向设计

在互通式立交设计中,主线与匝道连接部即端部的设计是整个立交设计中的一个难点。进行端部设计时需要综合考虑平、纵、横的配合,加宽、超高、横坡、缓和,主线与匝道的协调以及该区域的排水、行车条件等要素。有关互通立交端部的设计方法有辅助线法、整体综合法、等高线法等[5]。

3.1辅助线法从鼻端控制点(B1)到端部设计终断面上与主线边缘线相交点(B2)作一条圆滑的连线,这条连线即所谓的“辅助线”,如图7所示。由于此时平、纵设计已经完成,因此主线上一点如P1的坐标、高程即可推算出来,由P1点的法向与辅助线相交于P2,再由P2作匝道垂线,与匝道相交于P3,由于此时匝道的纵坡已定,所以可根据P3的坐标求出该点的高程值。这种设计方法思路清晰,计算简便,并且设计出来的端部完全符合原设计的纵向线形。缺点是由于采用了人为增加的辅助线,因此会在建成后出现一道所谓的“设计路脊线”,当主线与匝道端部处横坡有较大差异时,会对行车产生不利的影响。

3.2整体综合法将端部及与其相接的路面组成一个整体进行一块板式的设计(见图8),因整个设计段处于一个平面,故用这种方法设计的端部行车平稳。其缺点是由于采用的“一块板”设计仅针对端部这一小部分,因此设计结果可能对前、后段路面连接不太顺适,且由于采用一侧排水,雨量大时容易对路基稳定产生不利影响。

3.3等高线法将减速车道至端部区域按平交口作等高线进行竖向设计。这种设计方法适合于对排水要求较高的路段。端部的几何情况见图9、图10。对于图9(a)、(b)型端部,因主线与匝道横坡方向一致,因此应按照“整体综合法”进行设计。对于图9(c)型端部,可采用图9(a)型端部的处理方法,但需进一步考虑横坡发生反转时的后一段渐变。对于图9(d)型端部,由于主线与匝道横坡相反,所以其计算应以主线内边线及匝道外边线为框架,按“等高线法”或“辅助线法”进行设计。对于图10(a)、(b)型端部,因其主线与匝道相靠的两横坡方向相反,因此其设计应先通过横断面修改,再到达鼻端前匝道变为单坡,然后以主线内边线及匝道中线为一设计区域,以匝道中线与匝道外边线为另一设计区域,按“等高线法”设计,将两个区域合成一体。但此种方法设计的端部,当车辆由匝道内(外)侧车道驶入匝道外(内)侧车道时,需翻越“路脊线”。对于图10(c)、(d)型端部,其处理方法应先通过横断面修改,使匝道在鼻端部前变为单坡,然后以主线外边线与匝道中线为一设计单元,以匝道中线与匝道外边线为另一设计单元,前一设计单元用整体综合法计算,后一设计单元按“等高线法”处理。

4结语